The Strength of Moulding Sand Consisting of a Mixture of Bentonite, Tapioca Flour, and Sago Flour as a New Binder Formula to Improve the Quality of Al-Si Cast Alloy

Andoko Andoko, Riana Nurmalasari, M. Alfian Mizar, Retno Wulandari, Poppy Puspitasari, Avita Ayu Permanasari

Abstract


The major factors determining the quality of sand casting products are the base sand and the composition of the sand mould and the binding material. In the foundry industry, the most commonly used binder for creating sand moulds is bentonite. However, the price of bentonite is likely to keep rising. This study aimed at discovering a new binder formula associated with the effect of binder composition i.e. bentonite, tapioca flour, and sago flour on the basis of its mechanical and physical properties. The new formula was expected to be a better binder in the production of sand moulds, resulting in high-quality casting products with minimal defects. Moreover, it is probable to be much more economical than bentonite. This research focused on testing the moulding sand composition with a number of different binders, i.e. bentonite, tapioca flour, and sago flour, each in a different proportion. The mixture of the moulding sand with each of the three binders will be tested in terms of its mechanical properties including compressive, shear, and tensile strength. Based on the test results, sago flour has the highest dry compressive strength of 28.6 N/cm2, whereas bentonite has the highest wet compressive strength, i.e. 11.83 N/cm2 and the highest wet shear strength i.e. 3.16 N/cm2. The binder with the highest dry shear strength is tapioca flour with 18.16 N/cm2. Regarding the tensile strength value, bentonite has the highest wet tensile strength of 0.85 N/cm2, while sago flour has the highest dry tensile strength of 1.73 N/cm2.

Keywords


Moulding sand, Bentonite binder, Tapioca flour, Sago flour

Full Text:

PDF

References


Rohman, Fatkhur M. 2014. Pengaruh Komposisi Serbuk Kayu dengan Pengikat Semen pada Pasir Cetak terhadap Cacat Porositas dan Kekasaran Permukaan Hasil Pengecoran Aluminium Alloy 6061. Jurnal Teknik Pomits. 3(2): 266-270.

Pratiwi, Diah Kusuma. 2012. Hubungan Jenis Cetakan Terhadap Kualitas Produk Cor Aluminium. Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin.1846-1851.

Respati, S.M Bondan dkk. 2010. Pengaruh Tekanan dan Temperatur Cetakan terhadap Struktur Mikro dan Kekerasan Hasil Pengecoran pada Material Aluminium Daur Ulang. Prosiding Seminar Nasional UNIMUS. 284-289.

Astika, I Made dkk. 2010. Pengaruh Jenis Pasir Cetak dengan Zat Pengikat Bentonit terhadap Sifat Permeabilitas dan kekuatan Tekan Basah Cetakan Pasir(Sand Casting). Jurnal Ilmiah Teknik Mesin.4(2): 132-138.

Widodo, Toni Prasetiyo. 2014. Pengaruh Kadar Semen Portland Dalam Pasir Cetak Terhadap Kekuatan Cetakan Pasir, Permeabilitas, Fluiditas, Kekerasan Logam Dan Kualitas Coran Logam Al-Si Dengan Metode Gravity Casting. Skripsi Tidak Diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang.

Surdia, Tata. 2000. Teknik Pengecoran Logam. Jakarta: Pradnya Paramita.

Broto, Opi Wisnu. 2014. Pengaruh Penggunaan Lumpur Lapindo Sebagai Bahan Pengikat Pada Pasir Cetak Terhadap Kualitas Dan Fluiditas Hasil Pengecoran Logam Al-Si. Skripsi Tidak Diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang

Susmarinda, Seylviana Higiana. 2014. Analisis Variasi Bahan Pengikat dalam asir Cetak Malang terhadap Kekuatan Pasir Cetak dan Permeabilitas. Skripsi Tidak Diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang

Khafiddin, Abdurohman. 2014. Analisis Hasil Pengecoran Logam Al-Si Menggunakan Lumpur Lapindo Sebagai Pengikat Pasir Cetak. Skripsi Tidak Diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang

Surdia, Tata. 1985. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradnya Paramita.

Budiyono, Sidiq dkk. 2013. Perbandingan Kualitas Hasil Pengecoran Pasir Cetak Basah dengan Campuran Bentonit 3% & 5% pada Besi Cor Kelabu. Skripsi tidak diterbitkan: FKIP UNS.

Maliwemu, Erich Umbu Kondi & Iswanto., Priyo Tri. 2012. Karakteristik Perambatan Retak Fatik Aluminium Scrap dengan Variasi Putaran Centrifugal Casting. Jurnal Foundary. 2(2): 1-5.

Irwanto, Yudi. 2013. Pengaruh Variasi Bentonit Pada Pasir Cetak Malang Terhadap Kerataan Permukaan Hasil Coran dan Cacat Coran Logam Aluminium. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang.

Widyanto, Susilo Adi dkk. 2011. Optimasi Desain Cetakan Die Casting untuk Menghilangkan Cacat Coran pada Kasus Pengecoran Piston Aluminium. Jurnal Rotari Teknik Mesin. 13(4): 1-5.

Sunaryo dkk. 2013. Peningkatan Kualitas Materi Pembelajaran Teknologi Bahan melalui Studi proses Pengecoran Paduan Aluminium untuk Pembuatan Velg di Industri. Laporan Akhir Hibah Pekerti. Surakarta: Poltek Pratama Mulia.

Bintoro, Waluyo M. 2013. Penerapan metode Sentrifugal pada Proses Pengecoran Produk Komponen Otomotif Velg Sepeda Motor. Jurnal Energi & Manufaktur. 6(2): 135-142.

John, R. Brown. 1999. Non-Ferrous Foundryman’s Handbook Eleventh Edition. Great Britain: Pergamon Press.

Edy, Duwi Laksono. 2008. Pengaruh Komposisi Cetakan Pasir terhadap Hasil Pengecoran Logam Aluminium. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang.

Anggara, Andhika Dwi. 2009. Hubungan antara Kadar Tanah liat pada Cetakan Pengecoran Aluminium dengan Kehalusan Permukaan Hasil Coran dan Kekuatan Tarik. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang.

Mayasari, Sarti. 2012. Variasi Kadar Air Spesi dengan Bahan Pengikat Bentonit terhadap Permeabilitas dan Kekuatan Tekan untuk Keperluan Bahan Kontruksi Kedap Air. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang.

Azam, Saiful. TT. 2003. Hubungan Variasi Jenis Pasir Cetak terhadap Sifat Mekanik dan Fisis Pada Proses Pengecoran Besi Cor Kelabu. Surakarta: Universitas Sebelas Maret.

Tegar, K.Gemilang. 2010. Studi Penambahan Bentonit pada Pasir Cetak Basah terhadap Permeabilitas dan Kekuatan Tekan. Skripsi tidak diterbitkan. Surakarta: Universitas Sebelas Maret.

Heine, Richard & Loper, Carl & Rosenthal, Philip.1990. Principles of Metal Casting. New Delhi: Tata McGraw-Hill Publishing Company Ltd.

Pudjihastuti, Isti. 2010. Pengembangan Proses Inovatif Kombinasi Reaksi Hidrolisis Asam dan Reaksi Photokimia UV untuk Produksi Pati Termodifikasi dari Tapioka. Tesis tidak diterbitkan. Semarang: UNDIP.

Saleh, Erna Rusliana M. 2010. Karakteristik Briket Bioarang Limbah Pisang engan Perekat Tepung Sagu. Makalah Seminar Rekayasa Kimia dan Proses. Semarang: UNDIP.

Royani, Fahim. 2013. Pengaruh Penambahan Tepung Kanji pada Campuran Pasir Cetak Cor terhadap Kekuatan Pasir Cetak dan Kualitas Hasil Coran Logam Al-Si. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang.

Solekah, Uswatun. 2012. Analisis Variasi Pasir Cetak Lokal Jawa Timur Terhadap Kekuatan Cetakan Pasir, Fluiditas, dan Kualitas Hasil Coran Logam Al-si dengan Metode Gravity Casting. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang.

Masnur, Dedy dan Suyitno. Pengaruh Temperatur Tuang dan Ketebalan Coran terhadap Fluiditas ADC 12 pada High Pressure Die Casting (HPDC), (Online), diakses 1 Maret 2015.

Purwono, Andika Agus. 2005. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Air Pada Pasir Cetak Basah Dengan Bahan Pengikat Bentonit Terhadap Permeabilitas Dan Kekuatan Tekan, (Online), (http://www.pustakaskripsi.com), diakses 18 Februari 2015.




DOI: http://dx.doi.org/10.17977/um016v1i12017p032

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2018 Journal of Mechanical Engineering Science and Technology

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.


View My Stats