LAPORANPERBENGKELAN PERTANIAN

PEMOTONGAN DAN PENGUJIAN METAL

NAMA : RETNO SRI WULANDARI

NIM : G411 12 268

KELOMPOK : V

HARI/TANGGAL : SENIN, 17 MARET 2014

ASISTEN : SUKI MARYADI

USRAH YULIA MURTI

LABORATORIUM PERBENGKELAN PERTANIAN

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2014

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dewasa ini mesin-mesin mekanisasi dan alat perbengkelan sangat

umum dan sering dijumpai pada zaman modern ini khususnya dalam bidang

pertanian seperti traktor, alat pengering, pencacah pupuk kompos,

penggiling biji-bijian dan lain sebagainya, pada pembutan alat-alat

mekanisasi diperlukan pengetahuan jenis metal agar logam yang digunakan

sesuai dengan sistematika kerja alat yang ingin dibuat dan hasil yang

diperoleh sesuai dengan yang diinginkan.

Proses pengujian logam adalah proses pemeriksaan bahan-bahan

untuk diketahui sifat dan karakteristiknya yang meliputi sifat mekanik, sifat

fisik, bentuk struktur, dan komposisi unsur-unsur yang terdapat di

dalamnya. Agar lebih memahami sifat-sifat logam, kelebihan dan

kekurangan suatu logam maka diperlukan pengetahuan pada

mengidentifikasi jenis logam. Berdasarkan uraian sebelumnya maka

dilaksanakanlah praktikum pemotongan dan pengujian metal, agar

mempermudah pemahaman mengenai sifat logam, kelebihan, dan

kekurangan dengan mengamati bentuk bunga api yang dihasilkan oleh

logam tersebut.

1.2 Tujuan Dan Kegunaan

Tujuan dari praktikum pemotongan dan pengujian metal yaitu :

1. Agar mahasiswa dapat mengetahui berbagai jenis alat potong serta cara

penggunaannya.

2. Agar mahasiswa dapat membedakan jenis logam berdasarkan bunga

apinya.

 

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Logam

Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat,

keras, penghantar listrik dan panas, mengkilap dan umumnya mempunyai

titik cair tinggi. Biji logam di temukan dengan cara penambangan yang

terdapat dalam keadaan murni atau bercampur. Biji logam yang ditemukan

dalam keadaan murni yaitu emas, perak, bismut, platina dan ada yang

bercampur dengan unsur-unsur seperti karbon, sulfur , fosfor, silikon serta

kotoran seperti tanah liat, pasir, dan tanah Biji logam yang ditemukan

dengan cara penambangan terlebih dahulu dilakukan proses pendahuluan

sebelum diolah dalam dapur pengolahan logam dengan cara dipecah sebesar

kepalan tangan, dipilih yang mengandung unsur logam, dicuci dengan air

untuk menghilangkan kotoran dan terakhir dikeringkan dengan cara

dipanggang untuk mengeluarkan uap yang mengandung air (Amanto, 2003).

Menurut Amanto (2003), logam dapat dibagi dalam beberapa

golongan yaitu :

1. Logam berat : besi, nikel, krom, tembaga, timah putih, dan timah hitam.

2. Logam ringan : aluminium, magnesium, titanium, kalsium, kalium dan

barium.

3. Logam mulia : emas, perak, dan platina.

4. Logam tahan api : wolfram, molibden, titanium, dan zirconium.

Logam diperoleh dari bahan baku yang disebut biji yangkemudian

diolah menjadi berbagai bentuk dan jenis logam sesuai keperluan. Dewasa

ini dengan kemajuan teknologi dan keberagaman proses pengelasan, maka

hampir semua jenis logam dapat dilas, namun secaraluas hanya sebagian

jenis logam saja yang banyak dipakai karena dengan pertimbangan biaya

dan tingkat kesulitan proses pengelasannya ( Haerani, 2012).

2.2 Jenis-jenis Logam

1. Logam Ferro

Logam ferro adalah salah satu logam paduan yang terdiri dari

campuran unsur karbon dengan besi. Untuk mengasilkan suatu logam

paduan yang mempunyai sifat yang berbeda dengan besi dan karbon maka

dicampur dengan bermacam logam lainnya. Logam ferro terdari dari

komposisi kimia yang sederhana antara besi dan karbon. Masuknya

unsur karbon ke dalam besi dengan berbagai cara (Amanto, 2003).

2. Besi Tuang

Besi tuang adalah paduan antara besi dan karbon dengan

persentase karbon lebih dari 3% dan di samping itu terdapat juga

unsur-unsur lain seperti Si, Mn, dan lainnya. Unsur-unsur ini

menjadikan sifat fisik/mekanis besi tuang berbeda-beda. Kadar karbon

yang tinggi mengakibatkan besi tuang bersifat rapuh dan tidak

dapat ditempa. Jenis lain dari besi tuang selain besi tuang kelabu

yang ditandai dengan patahannya berwarna keabu-abuan, besi

tuang putih dengan patahannya yang berwarna putih dan besi tuang

mampu tempa, adalah besi tuang nodular yang kandungan

karbonnya berbentuk nodul grafit (spheroidal) atau sering disebut sebagai

besi liat (ductile iron) atau besi tuang nodular. Besi tuang nodular terus

dikembangkan dengan beberapa pertimbangan bahwa besi tuang nodular

mempunyai keuletan yang baik dan mempunyai ketahanan korosi dan

ketahanan panas yang baik  pula, di samping sifat lain yaitu sifat

mekanisnya mendekati sifat mekanis baja. Besi tuang nodular mengandung

grafit sekitar (8 – 12 %) dari volume (Nukman, 2002).

Unsur-unsur tertentu yang mempengaruhi struktur mikro dan sifat

mekanis besi tuang nodular adalah Silikon (Si), Mangan (Mn), Nikel (N),

Khromium (Cr), Tembaga (Cu), Molibdenum (Mo) (Nukman, 2002).

Logam hasil dari proses perlakuan panas austemper ini umumnya

disebut sebagai ADI –  besi tuang nodular austemper. Adapun sifat

mekanis tersebut meliputi Kekuatan (strength), Keuletan (ductility)

Ketangguhan (toughness), dan Kekerasan (hardness). Besi tuang nodular

didapat dengan memperlakukan cairan besi tuang kelabu biasa dengan

kadar S < 0.015 % dengan proses perlakuan khusus, yaitu dengan

menambahkan unsur Mg kepada cairan besi tuang sesaat sebelum cairan

dituang. Grafik yang dihasilkan berbentuk bulat atau nodular yang

mempunyai derajat konsentrasi tegangan yang kecil, sehingga berakibat

kekuatan besi tuang menjadi lebih baik (Nukman, 2002).

3. Stainless Steel

Stainless steel dibuat dengan menambahkan logam krom dan nikel

kedalam logam besi. Logam ini sangat tangguh, tidak akan berkarat, dan

tahan terhadap berbagai jenis korosi. Sebgai contoh misalnya digunakan

untuk tangki penyimpanan susu, perlengkapan dapur, peralatan pabrik

pengolahan makanan yang membutuhkan tingkat higienis yang tinggi, dan

lain-lain (Haerani, 2012).

4. Besi Tempa

Komposisi besi tempa terdiri dari 99% besi murni, sifat dapat

ditempa, liat, dan tidak dapat dituang. Besi tempa antara lain dapat

digunakan untuk membuat rantai jangkar , kait keran, dan landasan kerja

pelat (Amanto, 2003).

5. Logam Non Ferro

Logam non ferro atau logam bukan besi adalah logam yang tidak 

mengandung unsur besi (Fe). Logam non ferro murni kebanyakan tidak 

digunakan begitu saja tanpa dipadukan dengan logam lain, karena biasanya

sifat-sifatnya belum memenuhi syarat yang diinginkan. Kecuali logam non

ferro murni, platina, emas dan perak tidak dipadukan karena sudah

memiliki sifat yang baik, misalnya ketahanan kimia dan daya hantar listrik

yang baik hanya digunakan untuk keperluan khusus ( Haerani, 2003).

6. Tembaga

Tembaga adalah bahan tambang yang diketemukan sebagai biji

tembaga yang masih bersenyawa dengan bahan asam. Asam belerang

atau bersenyawa dengan kedua zat tadi. Dalam biji tembaga juga

terkandung batu-batu (Sumanto, 2005).

7. Timah

Timah berwarna putih mengkilat, titik cairnya lebih rendah dari

timbel, yaitu 232°C. berat jenis 7,3, tahanan jenis 0,15 ohm 2/m. timah

tidak beracun seperti halnya timbel dan dipakai sebagai pelapis atau bahan

campuran. Sebagai bahan mentah timah di perdagangkan, dituang dalam

bentuk balok, sebagai barang setengah jadi, dibuat pelat yang sangat tipis

dengan nama stantol. Dan yang lebih tipis lagi dengan nama fuli timah.

Kadang-kadang timah dicampur dengan timbel (Sumanto, 2005).

8. Bunga Api

Spark Test adalah pengujian terhadap logam secara visual

untuk mengklasifikasikan berbagai macam baja paduan sesuai dengan

komposisi kimia yang dikandung oleh logam itu dengan jalan menggerinda

bahan yang akan diuji. Penggerindaan benda uji ini dimaksudkan supaya

kita bisa mengamati percikan bunga api yang dihasilkan pada waktu

penggerindaan. Cara pengujian ini merupakan cara yang paling mudah dan

murah. Pengelompokkan benda uji itu didasarkan pada percikan bunga api

yang dihasilkan pada waktu penggerindaan. Hasil pengamatan yang kita

dapat dibandingkan dengan contoh-contoh yang ada pada literatur dan

akhirnya kita dapat mengetahui kelompok mana benda yang kita uji.

Pengujian Spark Test ini bisa dilakukan hampir untuk semua bahan paduan

hasil produksi seperti : besi tempa, billet, besi cor, besi kelabu paduan,besi

cor kelabu, besi cor bergrift bulat dan sebagainya (Idrus, 2010).

Selama terjadinya percikan, bunga api itu menyala karena adanya

unsur oksigen pada udara bebas sehingga partikel karbon itu terbakar

dan menghasilkan asap karbon dioksida. Benda uji yang digerinda

dengan putaran tertentu akan menghasilkan percikan bunga api yang

di karenakan benda uji lebih lunak dari batu gerenda. Oleh karena itu

beram hasil potongan benda uji terlempar ke udara bebas dan terbakar

akibat terjadi oksidasi dengan udara luar. Selama terjadinya percikan,

bunga api itu menyala karena adanya unsur oksigen pada udara

bebas sehingga partikel karbon itu terbakar dan menghasilkan asap

karbon dioksida (Febrian, 2008).

Menurut Febrian (2008), Secara garis besar karakteristik percikan

api dapat dibagi menjadi tiga kelompok :

1. Percikan dekat batu gerenda.

2. Percikan tengah (Pusat), dan

3. Ujung percikan terjauh.

Komponen percikan bunga api yang diamati adalah Panjang

pendeknya percikan (garisnya), melebar dan menyempitnya percikan, dan

bunga api yang dihasilkan serta jenis warna percikan (Febrian, 2008).

Menurut Febrian (2008), Jenis-jenis bunga api yang terjadi pada

logam :

1. Besi Tempa, Memiliki ciri bunga api dengan warna kuning-jerami pada

bagian pangkalnya dan semakin ke poros (keujung) pertangkaian bunga

api berwarna putih.

2. Besi Kelabu dan Besi Putih Pada besi kelabu bila dilakukan

penggerindaan maka percikan bunga apinya merah suram dan

terkadang terlentikkan yang terang.

3. Silikon Steel Jumlah silikon yang terkandung dalam baja berkisar

antara 1% atau lebih. Tidak terjadi letusan bunga api pada baja yang

mengandung silikon. Garis nyala apinya panjang, pada ujungya

melengkung dan tajam.

Prinsip Terjadinya Bunga Api, benda uji yang digerinda dengan

putaran tertentu akan menghasilkan percikan bunga api yang di karenakan

benda uji lebih lunak dari batu gerenda. Oleh karena itu beram hasil

potongan benda uji terlempar ke udara bebas dan terbakar akibat

terjadi oksidasi dengan udara luar Selama terjadinya percikan, bunga api

itu menyala karena adanya unsur oksigen pada udara bebas sehingga

partikel karbon itu terbakar dan menghasilkan asap karbon dioksida

Percobaan yang sifatnya distruktive (merusak) yaitu dengan jalan

menggerinda bahan (Idrus, 2010).

 

III. METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum pemotongan dan pengujian metal dilaksakan pada hari

Senin 17 Maret 2014, pukul 13.00-15.00 WITA, di Laboratorium

Perbengkelan Pertanian, Program Studi Keteknikan Pertanian, Jurusan

Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin,

Makassar.

3.2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada praktikum pemotongan dan pengujian

metal adalah Gergaji kayu, Gunting, Gergaji besi, Circular saw. Bahan yang

digunakan yaitu, besi plat, besi beton, balok kayu, aluminium, dan pipa.

3.3 Prosedur Kerja

A. Pemotongan

1. Manual

Gergaji non logam

1. Menyiapkan bahan yang akan dipotong.

2. Mengukur bahan yang akan dipotong dengan alat ukur.

3. Menjepit bahan agar tidak bergerak dengan catok.

4. Memotong bahan dengan rapi

5. Membersihkan hasil pemotongan dengan kikir, gerinda atau

amplas.

Gergaji logam

1. Menyiapkan bahan yang akan dipotong.

2. Mengukur bahan yang akan dipotong dengan alat ukur.

3. Menjepit bahan agar tidak bergerak dengan catok.

4. Memotong bahan dengan rapi

5. Membersihkan hasil pemotongan dengan kikir, gerinda atau

amplas.

2. Elektrik

Circular Saw

1. Menyiapkan bahan yang akan dipotong.

2. Mengukur bahan yang akan dipotong dengan alat ukur.

3. Memotong plat pada alat pemotong sederhana.

4. Menentukan besar sudut 450 pada circular saw

5. Membersihkan hasil pemotongan dengan kikir, gerinda atau

amplas.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Tabel 5. Jenis alat pemotongan

No Alat Kelebihan Kekurangan

1. Gunting - Fleksibel

- Mudah digunakan

- Mudah dibawa

kemana-mana

- Hanya

digunakan

untuk benda

dengan tingkat

ketebalan yang

rendah.

2. Gergaji Kayu - Dapat bergerak ke

kiri – kanan atau

zigzag dan

melingkar.

- Daya listrik mesin

umumnya lebih

kecil dibandingkan

gergaji circular.

- Selain untuk kayu

dapat juga

digunakan untuk

memotong material

lain seperti : besi,

- Bila digunakan

untuk

memotong

secara lurus

dan cukup

panjang, dan

berulang-ulang

maka

penggunaan

mesin ini

memakan

waktu yang

lebih lama di

pvc, akrilik, dan

lain-lain,

tergantung dari

jenis mata pisau

yang digunakan.

- Umumnya

memiliki berat

yang relatif lebih

ringan

dibandingkan

gergaji circular.

- Posisi benda kerja

tidak harus hanya

di meja kerja yang

datar saja, sehingga

masih memungkin

digunakan untuk

memotong benda di

tempat atau posisi

yang lain.

bandingkan

circular.

- Mata pisau

lebih cepat

mudah patah,

sehingga

frekuensi

penggantian

mata lebih

cepat

dibandingkan

dengan gergaji

circular.

3. Gergaji besi - dapat bergerak ke

kiri – kanan atau

zigzag dan

melingkar

- tidak

membutuhkan

energi listrik

- efisiensi

waktunya

rendah

- membutuhkan

tenaga yang

besar.

4. Circular saw - Biasanya hanya

digunakan dan

tentunya lebih

nyaman

digunakan untuk

memotong secara

lurus dan panjang.

- Mata pisau

circular relatif

lebih lama

penggantiannya.

- Tidak dapat

bergerak ke

kiri – kanan

atau zigzag

dan melingkar.

- Daya listrik

mesin

umumnya

lebih besar

dibandingkan

gergaji kayu.

- Selain untuk

kayu, mesin ini

hanya dapat

digunakan

untuk

memotong

material

alumunium,

dengan

menggunakan

mata pisau

yang sesuai.

- Umumnya

memiliki berat

yang relatif

lebih berat

dibandingkan

gergaji kayu.

Sumber: Data primer setelah diolah di laboratorium perbengkelan pertanian, 2014

Tabel 6. Pengujian Metal

No Jenis Logam Gambar Ciri-ciri bunga api

1. Aluminium Tidak mengandung

karbon, sehingga

tidak ada bunga api

yang dihasilkan.

2. Tembaga Sama halnya

dengan aluminium,

tembaga

tidak menghasilkan

bunga api, tembaga

memiliki sifat

dapatdirol, ditarik,

ditekan dan dapat

ditempa

(malleable) tetapi

tidak mengandung

karbon.

3. Besi cor Berwarna putih,

percikannya lebih

pendek dan seperti

garpu yang lebih

banyak serta

bertangkai karena

adanya kandungan

karbonyang

meningkatkan.

4. Besi tempa Berwarna kuning

jerami, panjang

rata-rata percikan

bunga api 65 inci,

dengan bunga api

yang panjang

seperti batang dan

ujungnya seperti

garpu dan sedikit

seperti panah.

5. Seng Seng juga tidak

mengandung

karbon, sehingga

tidak ada bunga api

yang dihasilkan.

Sumber: Data primer setelah diolah di laboratorium perbengkelan pertanian, 2014

4.2 Pembahasan

Dari hasil praktikum pengenalan dan penggunaan instrumentasi

bengkel, dengan menggunakan mesin gerinda yang merupakan alat yang

dapat menghaluskan logam, dengan mudah dan waktu yang cukup

singkat untuk mendapatkan hasil yang maksimum. Pada pengujian metal

ini bahan yang diuji yaitu besi tuang, besi cor, aluminium, dan tembaga.

masing-masing memiliki jenis bunga api yang berbeda dan sifat yang

berbeda. Hal ini sesuai dengan Sumanto (2005) yang menyatakan bahwa

suatu logam paduan yang mempunyai sifat yang berbeda.

Pada besi cor yang telah di gerinda menghasilkan bunga api karena

memiliki kandungan karbon. Hal ini sesuai dengan Amanto (2003) yang

menyatakan bahwa komposisi dari besi tuang adalah campuran besi dan

karbon, dengan kadar karbon sekitar 4%. Sama halnya dengan dengan besi

tempa yang telah di gerinda menghasilkan bunga api karena logam tersebut

mengandung karbon. Hal ini sesuai dengan Daryanto (1987) yang

menyatakan bahwa komposisi besi tempa terdiri dari 99% besi murni dan

sifatnya dapat dituang. Pada aluminium yang telah di gerinda, tidak

menghasilkan bunga api karena tidak mengandung karbon. Hal ini sesuai

dengan Sumanto (2005) yang menyatakan bahwa aluminium murni

sangat lemah dan lunak dan untuk  menambahkan kekuatan biasanya

dibuat dengan logam campuran.

Pada tembaga dan seng, sama halnya dengan aluminium, tembaga

tidak menghasilkan bunga api, tembaga memiliki sifat dapat dirol, ditarik,

ditekan dan dapat ditempa ( malleable) tetapi tidak mengandung karbon.

Hal ini sesuai dengan Daryanto (1987) yang menyatakan bahwa sifat dari

tembaga dapat ditempa, diliat, baik untuk penghantar panas, listrik dan

kukuh. Titik cair aluminium 6000C dan titik 18000C. Untuk bahan

penghantar kemurniannya mencapai 95% dan sisanya terdiri dari unsur besi,

silikon dan tembaga.

 

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil praktikum pengujian metal yang telah

dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

1. Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat,

keras,penghantar listrik dan panas, serta mempunyai titik cair tinggi.

2. Logam ferro terdiri atas besi tuang, besi tempa dan stainless steel.

Logamtersebut dapat menghasilkan bunga api.

3. Logam non-ferro adalah aluminium dan tembaga, dimana logam

tersebuttidak menghasilkan bunga api.

4. Aluminium, seng dan tembaga Tidak mengandung karbon, sehingga

tidak ada bunga api yang dihasilkan.

5. Besi cor Berwarna putih, percikannya lebih pendek dan seperti garpu

yang lebih banyak serta bertangkai karena adanya kandungan

karbonyang meningkatkan.

6. Besi Tempa Berwarna kuning jerami, panjang rata-rata percikan bunga

api 65 inci, dengan bunga api yang panjang seperti batang dan ujungnya

seperti garpu dan sedikit seperti panah.

5. 2 Saran

Sebaiknya dalam praktikum pengukuran dan Pengujian Metal ini lebih

dilengkapi bahan yang digunakan agar dapat dilihat perbedaan bunga api

yang dihasilkan dari logam yang berbeda-beda.

DAFTAR PUSTAKA

Amanto, Hari dkk.2005.Ilmu Bahan. Bumi Aksasara : Jakarta.

Daryanto.1987. Mesin Perkakas Bengkel. PT Rineka Cipta : Jakarta.

Haerani. 2012. Logam. Universitas Hasanuddin : Makassar.

Idrus.2010.http://idrusme.blogspot.com/2011/05/laporan-praktikum.html.diaksespada tanggal 17 Maret 2014 pukul 19.00 Wita. Makassar.

Nukman, Zevy D. 2007.Peralatan Bengkel Otomotif . CV Andi Ofset:Yogyakarta.

Sumanto.2005.Pengetahuan Bahan untuk Mesin & Listrik . Andi : Yogyakarta.

LAMPIRAN

Aluminium

Tembaga Besi cor Besi tempa

Seng