Lapres Rekban P2 [Percobaan Bahan Keramik]

LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN – P2
PERCOBAAN BAHAN KERAMIK
DIONISIUS ANDY K
NRP 2412.100.106
Asisten Laboratorium
Damas Panji Hermawan
NRP 2411.100.098
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2014

LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN – P2
i
DIONISIUS ANDY K
NRP 2411.100.106
Asisten Laboratorium
NRP 2411.100.098
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2014

“Halaman ini memang dikosongkan”
ii

FINAL REPORT
LABWORK MATERIAL ENGINEERING – P2
EXPERIMENT OF CERAMIC MATERIALS
iii
DIONISIUS ANDY K
NRP 2411.100.106
Laboratory Assistant
NRP 2411.100.098
STUDY PROGRAM S1 ENGINEERING PHYSICS
DEPARTMENT OF ENGINEERING PHYSICS
FACULTY OF INDUSTRIAL TECHNOLOGY
SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SURABAYA
2014

iv

HALAMAN PENGESAHAN
LAPORAN RESMI
OLEH :
DIONISIUS ANDY K
NRP. 2412.100.106
Surabaya, 28 November 2014
Mengetahui/Menyetujui
Asisten Praktikan
Damas Panji H Dionisius AK
NRP. 2411 100 098 NRP. 2412 100 106
v

vi

Nama : Dionisius Andy K
NRP : 2412100106
Nama Asisten : Damas Panji Hermawan
ABSTRAK
Praktikum bahan keramik ini bertujuan untuk membuat
praktikan memahami mengenai bahan-bahan keramik, kemudian
memahami cara membuat keramik tradisional dan yang terakhir
adalah membuat praktikan dapat mengetahui cara mengukur
kekerasan pada keramik yang telah dibuat sehingga dapat
mengetahui kegunaan keramik menurut bahan pembuatnya
masing-masing. Praktikum ini terdiri dari tiga tahap dimana yang
pertama adalah pembuatan keramik, kedua adalah pengujian
keramik menggunakan metode gores, dan yang ketiga adalah
pengujian keramik menggunakan metode pantul. Keramik yang
telah dibuat dengan perbandingan 1:1, 1:2, 1:3, dan 1:4 kemudian
diuji gores dengan batu bata, keramik dan genteng. Setelah itu,
diuji pantul dengan statip dan bola. Dari uji gores, dapat diketahui
bahwa sampel keramik paling baik adalah sampel 1:1 dengan
temperature sintering 400°C , sedangkan pada uji pantul, dapat
diketahui dari nilai rata-rata tinggi pantulan bola yang paling
tinggi adalah pada keramik dengan perbandingan 1:3 dengan suhu
sintering 200°C karena nilai rata-rata pantulannya yang lebih
tinggi, yaitu sebesar 14,4 cm. Disini dapat dilihat bahwa ada
ketidaksesuaian antara teori degan uji kekerasan dengan metode
gores dan pantul, ketidaksesuaian ini dikarenakan banyak
pengaruh dan kesalahan yang terjadi yang akan dijelaskan dalam
pembahasan laporan resmi ini.
Kata kunci : Keramik, Semen, Pasir, Uji Kekerasan, Metode
Gores, Metode Pantulan
vii

viii

EXPERIMENT OF CERAMIC MATERIALS
Student Name : Dionisius Andy K
NRP : 2412100106
Assistant Name : Damas Panji Hermawan
ABSTRACT
Practical ceramic material is intended to make the
practitioner understand about ceramic materials, then understand
how to make traditional ceramics and the latter is to make the
practitioner can determine how to measure the hardness of the
ceramic that has been made so as to understand the use of
ceramic materials according to their respective creators. This
practicum consists of three phases where the first is the
manufacture of ceramics, the second is the use of ceramic testing
scratch method, and the third is a ceramic testing using the
reflection method. Ceramics have been made in the ratio 1: 1, 1:
2, 1: 3, and 1: 4 and then tested scratch with bricks, ceramic and
tile. After that, tested with statip and ball rebound. Of the scratch
test, it can be seen that the best ceramic samples are samples 1: 1
with a sintering temperature of 400 ° C, whereas the reflection
test, it can be seen from the average value of the high reflectance
of the most high ball is in ceramic with a ratio of 1: 3 with
sintering temperature of 200 ° C as the average value of the
rebound higher, amounting to 14.4 cm. Here it can be seen that
there is a discrepancy between theory degan scratch hardness test
method and reflective, this discrepancy due to many influences
and errors that occur will be explained in the discussion of this
official report.
Keywords : Ceramics, Cement, Sand, Hardness Test, Scratch method,
ix
Rebound Method

x

KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan anugrahnya, sehingga laporan resmi ini
dapat diselesaikan sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan.
Laporan resmi ini merupakan salah satu persyaratan yang harus
dipenuhi setiap praktikan sebelum beranjak ke praktikum
berikutnya.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak
xi
terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua dan teman-teman yang telah
memberikan segala dukungan baik moril maupun materil
serta perhatiannya.
2. Dosen pengajar mata kuliah Rekayasa Bahan yang telah
membimbing dan memberikan ilmunya.
3. Asisten yang setia membimbing dan mendampingi dari
mulai praktikum hingga penyelesaian laporan resmi.
Dalam penyusunan laporan resmi ini tentunya masih jauh
dari sempurna baik menyangkut isi maupun bahasa yang
digunakan sehingga tidak menutup kemungkinan bagi penulis
untuk menerima kritik maupun saran yang membangun demi
kesempurnaan. Akhir kata, semoga laporan resmi ini dapat
bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi semua pihak pada
umumnya, semoga laporan ini dapat menambah ilmu
pengetahuan dan membuka wawasan bagi yang membacanya.
Penulis.

xii

DAFTAR ISI
Halaman Judul ..................................................................... i
Halaman Pengesahan ........................................................... v
Abstrak .................................................................................. vi
Abstract .................................................................................. vii
Kata Pengantar ..................................................................... viii
Daftar Isi ............................................................................... xi
Daftar Gambar ..................................................................... xii
Daftar Tabel .......................................................................... xiii
BAB I Pendahuluan ............................................................. 1
1.1 Latar Belakang ................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................ 2
1.3 Tujuan ............................................................................... 2
BAB II Dasar Teori .............................................................. 3
2.1 Keramik ............................................................................ 3
2.2 Sifat Material Keramik…………………………………… 4
2.3 Proses Pembuatan Kerami……………………………….. 5
2.4 Kekerasan Bahan ............................................................. 10
BAB III Metodologi Percobaan ........................................... 15
3.1 Peralatan dan Bahan ......................................................... 15
3.2 Prosedur Percobaan .......................................................... 15
BAB IV Analisis Data dan Pembahasan ............................ 19
4.1 Analisis Data .................................................................... 19
4.2 Pembahasan ...................................................................... 24
BAB V Kesimpulan dan Saran ............................................ 25
5.1 Kesimpulan ....................................................................... 25
5.2 Saran ................................................................................. 25
Daftar Pustaka
xi

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Aplikasi Bahan Keramik 3
Gambar 2.2 Pelapisan Keramik Pada Piston 4
Gambar 2.3 Proses Pengolahan Bahan 6
Gambar 2.4 Pembentukan Keramik dengan Teknik Cetak 7
Gambar 2.5 Proses Pengeringan Keramik 8
Gambar 2.6 Proses Pembakaran Keramik 9
Gambar 2.7 Proses Pengglasiran Keramik 10
Gambar 2.8 Skematis Metode Brinell 12
Gambar 4.1 Grafik Standar Deviasi dan Error untuk sampel 25
dengan pemanasan 200°C
Gambar 4.2 Grafik Standar Deviasi dan Error untuk sampel 25
xiii

xiv

DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Tabel Data Hasil pengujian Pantulan 17
Tabel 4.1 Tabel Data Hasil pengujian Pantulan 19
Tabel 4.2 Hasil Uji Kekerasan Metode Pantul 20
Tabel 4.3 Data Hasil Perhitungan Standar Deviasi 24
Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Standar Error 24
xv

xvi

BAB I
PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
Keramik berasal dari bahasa Yunani keramikos, yang artinya
adalah sesuatu yang dibakar. Pada mulanya keramik diproduksi
dari mineral lempung yang dikeringkan di bawah sinar matahari
dan dikeraskan dengan pembakaran pada temperatur tinggi.
Keramik adalah suatu bahan organik bukan metal tahan pada suhu
tinggi, karena titik lelehnya (melting point) diatas suhu 2000C.
Perkembangan teknologi material keramik pada saat ini
sangat pesat dan penerapan nya mencakup banyak bidang antara
lain : kebutuhan rumah tangga, industri mekanik, elektronika,
teknologi ruang angkasa, dan lain sebagainya.
Pesat nya perkembangan material keramik ini tidak lain
adalah karena sifat-sifat yang dimiliki oleh struktur keramik
sendiri, sifat-sifat seperti kekerasan dan ketahanan panas dan
listrik secara signifikan lebih tinggi keramik dari pada logam, dan
masih banyak lagi sifat sifat keramik yang membuat material ini
diaplikasikan di berbagai bidang. Misalnya pada bidang otomotif
dimana saat ini keramik banyak digunakan sebagai pelapis panas
dari mesin pembakaran dalam. Hal itu dikarenakan keramik
memiliki sifat yang lebih unggul dari logam dalam hal ketahanan
panas. Tetapi pada material keramik sifat dan struktur dari
keramik bergantung pada bagaimana dia diproses,maka dari itu
pada laporan resmi ini akan dijelaskan mengenai proses dan sifat
dari material keramik itu sendiri.
Makadari itu diperlukan pengetehuan cara pembuatan
keramik yang benar dan pengujian dari sifat yang dimiliki
material keramik tersebut misalnya pengujian kekerasan,

2
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada praktikum rekayasa bahan tentang
bahan keramik kali ini adalah sebagai berikut.
a. Apakah material keramik itu ?
b. Bagaimana proses pembuatan bahan keramik tradisional ?
c. Bagaimana Menentukan harga kekerasan dari bahan
keramik.?
1.3 Tujuan
Tujuan dari praktikum rekayasa bahan tentang bahan
keramik kali ini adalah sebagai berikut.
a. Mengenal bahan keramik.
b. Memahami proses pembuatan bahan keramik tradisional.
c. Menentukan harga kekerasan dari bahan keramik.

BAB II
DASAR TEORI
3
2.1 Keramik
Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani
keramikos yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah
mengalami proses pembakaran. Kamus dan ensiklopedia tahun
1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan
teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar,
seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Tetapi saat ini
tidak semua keramik berasal dari tanah liat. Definisi pengertian
keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan
anorganik yang berbentuk padat.[1]
Bahan baku keramik yang umum dipakai adalah felspard,
ball clay, kwarsa, kaolin, dan air. Sifat keramik sangat ditentukan
oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya.
Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung ada lingkungan
geologi dimana bahan diperoleh.[1]
Gambar 2.1 Aplikasi Bahan Keramik [2]
Pada gambar ditas dapat dilihat hasil dari aplikasi
penggunaan material keramik, dimana pada gambar tersebut
aplikasi keramik digunakan untuk membuat komponen-komponen
mesin.

4
2.2 Sifat Material Keramik
Sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada
bahan keramik,yaitu:
a. Brittle atau rapuh, keras, dan kaku. Sifat ini dapat
dilihat pada keramik jenis tradisional seperti barang pecah
belah, gelas, kendi, gerabah dan sebagainya, coba
jatuhkan piring yang terbuat dari keramik bandingkan
dengan piring dari logam, pasti keramik mudah pecah,
walaupun sifat ini tidak berlaku pada jenis keramik
tertentu,terutama jenis keramik hasil sintering, dan
campuran sintering antara keramik dengan logam.[3]
b. Tahan terhadap suhu tinggi. Contoh keramik
tradisional yang terdiri dari clay, flint dan feldfar tahan
sampai dengan suhu 1200°c, keramik engineering seperti
keramik oksida mampu tahan sampai dengan suhu
2000°c.[3]
Gambar 2.2 Pelapisan Keramik Pada Piston[4]
Pada gambar ditas ditunjukkan iston yang dilapisi
keramik, yang digunakan untuk lapisan penahan panas.
Dimana pelaisan ini memanfaatkan sifat dari keramik
yaitu tahan terhadap suhu yang tinggi. Karena
sebagaimana kita ketahui suhu pada mesin pembakaran
dalam bisa mencapai rubuan derajat celcius.

5
2.3 Proses Pembuatan Keramik
Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk
membuat suatu produk keramik sederhana, yaitu:
a. Pengolahan bahan
Tujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah
bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai
menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai.
Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah
maupun kering, dengan cara manual ataupun masinal.
Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu
yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir,
penyaringan, pencampuran, pengadukan (mixing), dan
pengurangan kadar air. Pengurangan ukuran butir dapat
dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan
ballmill. Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan
material dengan ukuran yang tidak seragam. Ukuran butir
biasanya menggunakan ukuran mesh. Ukuran yang lazim
digunakan adalah 60 – 100 mesh.[5]
Pencampuran dan pengadukan bertujuan untuk
mendapatkan campuran bahan yang homogen atau seragam.
Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun
masinal dengan blunger maupun mixer.[5]
Pengurangan kadar air dilakukan pada proses basah,
dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur
dilakukan proses lanjutan, yaitu pengentalan untuk
mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi
badan keramik plastis. Proses ini dapat dilakukan dengan
diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat
filterpress.[5]
Tahap terakhir adalah pengulian. Pengulian dimaksudkan
untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan
membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin
terjebak. Massa badan keramik yang telah diuli, disimpan
dalam wadah tertutup, kemudian diperam agar didapatkan
keplastisan yang maksimal.[5]

6
Gambar 2.3 Proses Pengolahan Bahan [5]
Pada gambar diatas diperlihatkan bahan pembuat keramik
yang sedang diolah ditempatkan didalam wadah berupa
ember.
b. Pembentukan
Tahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan
badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang
dikehendaki. Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk
benda keramik yaitu pembentukan tangan langsung
(handbuilding), teknik putar (throwing), dan teknik cetak
(casting).[5]
Dalam membuat keramik dengan teknik pembentukan
tangan langsung, ada beberapa metode yang dikenal selama
ini yaitu teknik pijit (pinching), teknik pilin (coiling), dan
teknik lempeng (slabbing).[5]
Pembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan
yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam
kerajinan keramik. Karena kekhasannya tersebut, sehingga
keteknikan ini menjadi semacam icon dalam bidang keramik.
Dibandingkan dengan keteknikan yang lain, teknik ini
mempunyai tingkat kesulitan yang paling tinggi. Seseorang
tidak begitu saja langsung bisa membuat benda keramik
begitu mencobanya, diperlukan waktu yang tidak sebentar
untuk melatih jari-jari dalam membentuk sebuah benda
keramik. Keramik dibentuk diatas sebuah meja dengan kepala
putaran yang berputar. Benda yang dapat dibuat dengan
keteknikan ini adalah benda-benda yang berbentuk dasar
silinder, misalnya piring, mangkok, vas, guci, dan lain-lain.

7
Alat utama yang digunakan adalah alat putar (meja putar).
Meja putar dapat berupa alat putar manual mapupun alat putar
masinal yang digerakkan dengan listrik.[5]
Sedangkan Untuk pembentukan dengan teknik cetakan
adalah, produk keramik tidak dibentuk secara langsung
dengan tangan, tetapi menggunakan bantuan cetaka atau mold
yang dibuat dari gipsum. Teknik cetak dapat dilakukan
dengan dua cara yaitu cetak padat dan cetak tuang (slip). Pada
teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah tanah
liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang
digunakan berupa badan tanah liat slip atau lumpur.
Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang
diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis.
Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung.
Gambar 2.4 Pembentukan Keramik dengan Teknik Cetak
[6]
Pada gambar diatas diperlhatkan proses pembentukan
keramik dengan teknik cetak, dimana bahan pembuat
keramik yang berbentuk cair dituang kedalam cetakan yang
telah dibuat sebelum nya, contok penerapan teknik cetak
adalah untuk pembuatas vas bunga.

8
c. Pengeringan
Setelah benda keramik selesai dibentuk, maka tahap
selanjutnya adalah pengeringan. Tujuan utama dari tahap ini
adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada
badan keramik. Ketika badan keramik plastis dikeringkan
akan terjadi tiga proses penting yaitu, air pada lapisan
antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan, menguap,
sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan
penyusutan berhenti, kemudian air dalam pori hilang tanpa
terjadi susut, dan air yang terserap pada permukaan partikel
hilang. Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus
dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk
menghindari retak atau cracking terlebih pada tahap
pengeringan awal. Proses yang terlalu cepat akan
mengakibatkan keretakan dikarenakan hilangnya air secara
tiba-tiba tanpa diimbangi penataan partikel tanah liat secara
sempurna, yang mengakibatkan penyusutan mendadak.[5]
Untuk menghindari pengeringan yang terlalu cepat, pada
tahap awal benda keramik diangin-anginkan pada suhu
kamar. Setelah tidak terjadi penyusutan, pengeringan dengan
sinar matahari langsung atau mesin pengering dapat
dilakukan. [5]
Gambar 2.5 Proses Pengeringan Keramik [7]

9
Gambar diatas memperlihatkan keramik gerabah yang
sedang di jemur dibawah sinar matahari.
d. Pembakaran
Pembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik
dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi
massa yang padat, keras, dan kuat. Pembakaran dilakukan
dalam sebuah tungku atau furnace suhu tinggi. Ada beberapa
parameter yang mempengaruhi hasil pembakaran diantaranya
adalah suhu sintering atau matang, atmosfer tungku, dan tentu
saja mineral yang terlibat. Selama pembakaran, badan
keramik mengalami beberapa reaksi-reaksi penting, hilang
atau muncul fase-fase mineral, dan hilang berat (weight loss).
Secara umum tahap-tahap pembakaran maupun kondisi api
furnace dapat dirinci dalam tabel.[5]
Pembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting
karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut
sebagai keramik. Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah
untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada
kisaran suhu 700 – 10000C. Pembakaran biskuit sudah cukup
membuat suatu benda menjadi kuat, keras, kedap air. Untuk
benda-benda keramik berglasir, pembakaran biskuit
merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup
kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal.[5]
Gambar 2.6 Proses Pembakaran Keramik [8]

10
Gambar diatas menggambarkan proses sintering, dimana
material keramik dimasukkan ke dalam furnace
bertemperatur tinggi.
e. Pengglasiran
Pengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum
dilakukan pembakaran glasir. Benda keramik biskuit dilapisi
glasir dengan cara dicelup, dituang, disemprot, atau dikuas.
Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan
dengan cara dicelup dan dituang; untuk benda-benda yang
besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan. Fungsi
glasir pada produk keramik adalah untuk menambah
keindahan, supaya lebih kedap air, dan menambahkan efek-efek
tertentu sesuai keinginan.[5]
Kesemua proses dalam pembuatan keramik akan
menentukan produk yang dihasilkan. Oleh karena itu
kecermatan dalam melakukan tahapan demi tahapan sangat
diperlukan untuk menghasilkan produk yang memuaskan.[5]
Gambar 2.7 Proses Pengglasiran Keramik [5]
Gambar diasts memperlihatkan proses pengglsiran
keramik dengan metode semprot.

11
2.4 Kekerasan Bahan
Hardness adalah pengukuran ketahanan dari logam untuk
mencapai deformasi permanen. Dari uraian singkat di atas maka
kekerasan suatu material dapat didefinisikan sebagai ketahanan
material tersebut terhadap gaya penekanan dari material lain yang
lebih keras. Penekanan tersebut dapat berupa mekanisme
penggoresan (scratching), pantulan ataupun indentasi dari
material keras terhadap suatu permukaan benda uji. Hardness test
jauh lebih simple daripada tensile test dan bersifat tidak
merusak.Karena alasan ini hardness test digunakan di industry
untuk quality control. Berdasarkan mekanisme penekanan
tersebut, dikenal 3 metode uji kekerasan antara lain adalah:[3]
a. Metode gores
Metode ini tidak banyak digunakan dalam dunia
metalurgi dan material lanjut, tetapi sering dipakai dalam
dunia mineralogi. Metode ini dikenalkan oleh Friedrich
Mohs yang membagi kekerasan material di dunia ini
berdasarkan skala (yang kemudian dikenal sebagai skala
Mohs). Skala ini bervariasi dari nilai 1 untuk kekerasan yang
paling rendah, yang dimiliki oleh material talk, hingga skala
10 sebagai nilai kekerasan tertinggi, yang dimiliki oleh intan.
Dalam skala Mohs urutan nilai kekerasan material di dunia
ini diwakili oleh: [3]
1. Talc 6. Orthoclase
2. Gipsum 7. Quartz
3. Calcite 8. Topaz
4. Fluorite 9. Corundum
5. Apatite 10. Diamond (intan)
Prinsip pengujian: bila suatu mineral mampu digores oleh
Orthoclase (no. 6) tetapi tidak mampu digores oleh Apatite

12
(no. 5), maka kekerasan mineral tersebut berada antara 5 dan
6. Berdasarkan hal ini, jelas terlihat bahwa metode ini
memiliki kekurangan utama berupa ketidak akuratan nilai
kekerasan suatu material. Bila kekerasan mineral-mineral
diuji dengan metode lain, ditemukan bahwa nilai-nilainya
berkisar antara 1-9 saja, sedangkan nilai 9-10 memiliki
rentang yang besar.[3]
b. Metode elastik/pantul (rebound)
Dengan metode ini, kekerasan suatu material ditentukan
oleh alat Scleroscope yang mengukur tinggi pantulan suatu
pemukul (hammer) dengan berat tertentu yang dijatuhkan
dari suatu ketinggian terhadap permukaan benda uji. Tinggi
pantulan (rebound) yang dihasilkan mewakili kekerasan
benda uji. Semakin tinggi pantulan tersebut, yang
ditunjukkan oleh dial pada alat pengukur, maka kekerasan
benda uji dinilai semakin tinggi.[3]
c. Metode indentasi
Pengujian dengan metode ini dilakukan dengan
penekanan benda uji dengan indentor dengan gaya tekan dan
waktu indentasi yang ditentukan. Kekerasan suatu material
ditentukan oleh dalam ataupun luas area indentasi yang
dihasilkan (tergantung jenis indentor dan jenis pengujian).
Berdasarkan prinsip bekerjanya metode uji kekerasan dengan
cara indentasi dapat diklasifikasikan sebagai berikut: [3]
 Metode Brinell
Metode ini diperkenalkan pertama kali oleh J.A.
Brinell pada tahun 1900. Pengujian kekerasan dilakukan
dengan memakai bola baja yang diperkeras (hardened
steel ball) dengan beban dan waktu indentasi tertentu.[3]

13
 Metode Vickers
Pada metode ini digunakan indentor intan berbentuk
piramida dengan sudut 136. Prinsip pengujian adalah
sama dengan metode Brinell, walaupun jejak yang
dihasilkan berbentuk bujur sangkar berdiagonal. Panjang
diagonal diukur dengan skala pada mikroskop pengujur
jejak. [3]
 Metode Rockwell
Berbeda dengan metode Brinell dan Vickers dimana
kekerasan suatu bahan dinilai dari diameter/diagonal jejak
yang dihasilkan maka metode Rockwell merupakan uji
kekerasan dengan pembacaan langsung (direct-reading).
Metode ini banyak dipakai dalam industry karena
pertimbangan praktis. Variasi dalam beban dan indetor
yang digunakan membuat metode ini memiliki banyak
macamnya. Metode yang paling umum dipakai adalah
Rockwell B (dengan indentor bola baja berdiameter 1/6
inci dan beban 100 kg) dan Rockwell C (dengan indentor
intan dengan beban 150 kg). [3]

14

BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
15
3.1 Peralatan dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam melaksanakan percobaan ini
adalah sebagai berikut.
a. Semen
b. Pasir
c. Air
d. Gelas ukur
e. Sendok
f. Keramik Genteng
g. Keramik Kaca
h. Keramik Batu Bata
i. Cetakan triplek
j. Kertas Amplas
k. Furnace
3.2 Prosedur Percobaan
Prosedur yang dilakukan dalam percobaan ini terdidi dari
beberapa tahap antara lain adalah sebagai berikut adalah sebagai
berikut.
3.2.1 Pembuatan Bahan Keramik
a. Dibuat 8 jenis campuran semen dan pasir masing
masing dengan komposisi semen : pasir sebesar 1:1;
1:2; 1:3; 1:4
b. Ditambahkan campuran semen dan pasir tersebut
dengan air dengan kondisi yang kental. Aduk hingga
rata
c. Dimasukkan campuran dalam cetakan yang telah
disediakan.
d. Dijemur selama 20 jam dalam ruangan selama dan
selama 8 jam diluar ruangan Diusahakan agar kondisi

16
lingkungan benar benar kering. Jika campuran telah
kering. Keluarkan dari cetakan.
e. Dipanaskan sampel tersebut dalam furnace dengan
temperatur 200°C dan 400°C selama 5 jam. Jika
pemanasan telah selesai, biarkan dingin secara alami.
Keluarkan sampel dari dalam furnace.
f. Dihaluskan seluruh permukaan sampel dengan
menggosokkan pada kertas ampelas.
3.2.2 Pengujian Kekerasan dengan Metode Gores
a. Digores sampel pertama dengan genteng, kaca, batu
bata. Sampel yang tergores mempunyai sifat lebih
lunak dibanding yang lainnya. Catat hasil urutan yang
diperoleh.
b. Dilakukan hal yang sama untuk sampel kedua, ketiga
dan keempat.
c. Diurutkan nilai kekerasan hasil eksperimen anda dari
sifat yang kurang keras sampai yang terkeras
3.2.3 Pengujian Kekerasan dengan MetodePantulan
a. Disiapkan statip pengukuran kekerasan.
b. Dijatuhkan bola diatas permukaan sampel 1. Ukur
tinggi pantulan. Lakukan sebanyak 5 kali percobaan.
Lanjutkan pengukuran yang sama untuk sampel 2, 3
dan 4.
c. Dimasukkan semua data pada tabel 3.1.
d. Dilakukan perhitungan statistik pada seluruh data
(rata-rata, standar deviasi, range, error)

17
 Rata-rata =
Keterangan:
= rata-rata hitung
xi = nilai sampel ke-i
n = jumlah sampel
 Standar deviasi
Keterangan:
= rata-rata hitung
xi = nilai sampel ke-i
n = jumlah sampel
 Range
R = xb – xk
Keterangan:
R = Rentang
xb = nilai data tang terbesar
xk = nilai data tang terkecil
 Standar Error

√
e. Dilakukan analisa data pada hasil pengukuran diatas
dengan menghubungkan nilai tinggi pantulan dengan
nilai kekerasan sampel dan komposisi campuran awal
bahan keramik tersebut.

18
Tabel 3.1 Tabel Data Hasil pengujian Pantulan

19

BAB IV
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
Sampel Kaca Genteng Bata
1:1 Tergores Tergores Tergores
1:2 Tergores Tidak
1:3 Tergores Tidak
1:4 Tergores Tergores Tergores
tergores
1:2 Tergores Tidak
1:3 Tergores Tidak
1:4 Tergores Tidak
19
4.1 Analisis Data
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan didapatkan data
sebagai berikut.
Untuk pengujian kekerasan dengan metode gores, dari
sampel dengan pemanasan 200°C dan 400°C didapatkan hasil
urutan sebagai berikut.
Tabel 4.1 Hasil Uji Kekerasan Metode Gores
Suhu
2000C
tergores
Tidak
tergores
tergores
Tidak
tergores
Suhu
4000C
1:1 Tidak
Tidak
tergores
Tidak
tergores
tergores
Tidak
tergores
tergores
Tidak
tergores
tergores
Tidak
tergores
Untuk pengujian kekerasan dengan metode pantul, dari sampel
dengan pemanasan 200°C dan 400°C didapatkan hasil urutan
sebagai berikut.

20
Tabel 4.2 Hasil Uji Kekerasan Metode Pantul
Sampel Hasil
I II III IV V Rata-
Rata
Suhu
2000C
1:1 12cm 12cm 12cm 11cm 12cm 11.8
1:2 14cm 15cm 13cm 14cm 15cm 14.2
1:3 14cm 15cm 15cm 14cm 14cm 14.4
1:4 12cm 11cm 12cm 12cm 13cm 12
Suhu
4000C
1:1 13cm 14cm 14cm 13cm 14cm 13.6
1:2 15cm 13cm 14cm 14cm 15cm 14.2
1:3 11cm 11cm 12cm 12cm 12cm 11.6
1:4 14cm 14cm 14cm 15cm 14cm 14.2
Dihitung Standar Deviasi dengan menggunakan Persamaan
dibawah
Standardeviasi :
 
x x
( )
1
2

n
(1)
Keterangan :
n : banyak data
x : tinggipantulan
x : rata-ratatinggipantulan
Untuk sanpel dengan suhu pemanasan 200°C
 Untuk perbandingan 1:1
√( )
( )
( )
( )
√

21
√
√
√( )
( )
( )
( )
√
√( )
( )
( )
( )
√
√( )
( )
( )
( )
√

22
√
√
√( )
( )
( )
( )
√
√( )
( )
( )
( )
√
Dihitung Standar Error dengan menggunakan Persamaan dibawah
Standar error
√
Keterangan :
: Standar Deviasi
n : banyak data

23
√
= 0.178
√
= 0.626
√
= 0.268
√
= 0.447
Untuk sampel dengan suhu pemanasan 400°C
√
= 0.268
√
= 0.626
√
= 0.268

24
√
= 0.565
Range:
data max – data min
15 cm – 11 cm
4 cm
Data data hasil perhitungan standar deviasi dan stander error
tersebut jika disajikan dalam bentuk tabel dan grafik adalah
sebagai berikut
Tabel 4.3 Data Hasil Perhitungan Standar Deviasi
Sampel 1:1 1:2 1:3 1:4
Suhu 200°C 400°C 200°C 400°C 200°C 400°C 200°C 400°C
Standar
0.6 1.264
Deviasi
Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Standar Error
Sampel 1:1 1:2 1:3 1:4
Suhu 200°C 400°C 200°C 400°C 200°C 400°C 200°C 400°C
Standar
0.178 0.268 0.626 0.626 0.268 0.447
Error

25
Grafik Standar Deviasi Sampel
Dengan Pemanasan 200°C
1.5
1
0.5
Gambar 4.1. Grafik Standar Deviasi dan Error untuk sampel
Grafik Standar Deviasi Sampel
Dengan Pemanasan 400°C
1.5
1
0.5
Gambar 4.2. Grafik Standar Deviasi dan Error untuk sampel
0
1:00 1:01 1:03 1:04
Standar Deviasi
Komposisi
Standar Deviasi
Standar Error
0
1:00 1:01 1:03 1:04
Standar Deviasi
Komposisi
Standar Deviasi
Standar Error

26
4.2 Pembahasan
Dalam praktikum ini, dibuat empat buah keramik dengan
perbandingan campuran semen danpasir yang berbeda-beda.
Variabel yang diubah adalah jumlah pasir. Perbandingan nya
adalah 1:1 ; 1:2 ; 1:3 ; 1:4.
Pada pengujian pertama menggunakan uji pantul, didapatkan
data bahwa bahan yang keras adalah pada keramik 1:3 yang di
panaskan dengan suhu 200°C, karena nilai rata-rata pantulannya
yang paling tinggi, yaitu sebesar 14.4 cm. Namun hal ini tidak
sesuai dengan teori. Seharusnya nilai perbandingan semen yang
lebih besar cenderung memiliki tingkat kekerasan yang lebih
tinggi. Beberapa faktor yang menyebabkan hal ini adalah kurang
ratanya saat proses pencampuran dan proses pengeringan yang
kurang sempurna (kurang cahaya matahari), selain itu factor lain
adalah karena kurangnya ketelitian praktikan dalam membaca
pantulan dari bola pingpong pada saat uji kekerasan metode
pantul.
Pada pengujian kedua menggunakan uji gores, pada
sampel 1:1 dan 1:4 suhu 2000C merupakan yang paling lemah,
karena tergores oleh kaca, genteng, serta bata. Tetapi seharusnya
pada sampel dengan komposisi 1:1 suhu 2000C tidak tergores
oleh batu bata, dikarenakan secara teoritis sampel ini memiliki
kekerasan yang lebih tinggi dari batu bata, kesalahan tersebut
disebabkan karena kesalahan praktikan dalam memilih sisi
penggoresan dari sampel tersebut, yaitu yang digores adalah sisi
bawah dari sempel dimana sisi bawah adalah sisi dimana terdapat
lebih banyak pasir dikarenakan pasir mengendap ke bawah,
sehingga kurang keras. Sampel dengan hasil uji gores terbaik
adalah sampel 1:1 suhu 4000C sebab tidak tergores oleh kaca,
genteng serta bata, karena sisa air yang masih tertinggal sudah
hilang karena teruapkan dan molekul keramik menjadi lebih padat
sehingga lebih kuat.
Pada pengujian kekerasan dengan metode pantul,
perhitungan standar deviasi menjadi penting, Karena Benda Uji
dibuat beberapa buah dan pengujian dilakkan sebanyak 5 kali,
tentu saja Hasil Uji kekerasan metode pantul masing-masing

27
Benda Uji tersebut berbeda-beda (sedikit atau banyak). Dan
Faktor Perbedaan (Penyimpangan atau Deviasi) ini harus
diperhatikan dalam menghitung kekerasan keramik, karena
semakin Besar Penyimpangan (Standar Deviasi), maka akan
Semakin Kecil Nilai kekerasan keramik yang kita dapat. Dari data
hasil perhitungan yang didapat sampel dengan komposisi 1:4 baik
dengan suhu pemanasan 400 maupun 200, yang berarti sampel
dengan komposisi tersebut memiliki nilai kekerasan yang paling
kecil. Tetapi hasil tersebut tidak sesuai dengan teri dimana secara
teori sampel dengan komposisi pasir yang paling banyak yaitu
sampel 1:4 adalah sampel yang memiliki nilai kekerasan paling
rendah. Hal ini disebabkan karena kesalahan praktikan dalam
membaca pantulan dari bola pingpong pada saat uji kekerasan
metode pantul.

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
25
5.1 Kesimpulan
Beberapa hal yang dapat keramik lain adalah sebagai
berikut :
1. Keramik pada umumnya merupakan hasil dari pengolahan
tanah liat menggunakan air sebagai pelarut yang kemudian
dikeringkan dan dibakar dengan suhu tertentu dalam tungku
pembakaran,
2. Komposisi Pembuatan keramik akan mempengaruhi teingkat
kekerasan dari keramik tersebut, hal ini terlihat dari sampel
dengan komposisi 1:1 pada uji gesek cenderung lebih keras
daripada sampel dengan komposisi pasir lebih banyak dari
semen.
3. Suhu pada proses sintering juga mempengaruhi tingkat
kekerasan pada keramik, dimana dapat dilihat pada sampel
dengan suhu sintering 400 cenderung lebih keras dari pada
sampel yang disinterring pada suhu 200°C.
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat diberikan setelah melakukan
percobaan sebagai berikut :
1. Sebaiknya disediakan cetakan agar praktikan tidak perlu
membuat cetakan terlebih dahulu.

29
DAFTAR PUSTAKA
[1] Wikipedia. “Keramik”. 2014. Retrieved From
http://id.wikipedia.org/wiki/Keramik diakses pada tanggal
29 November 2014 pukul 22.03.
[2] Ceramtec. “Special Applications in Mechanical
Engineering”. 2014. Retrieved From http:// ceramtec.com
diakses pada tanggal 29 November 2014 pukul 22.10.
[3] Dyah S., Doty Dewi R., Lizda J. Mawarini.2011. Modul
Praktikum Rekayasa Bahan.Institut Teknologi Sepuluh
Nopember:Surabaya.
[4] Yenra. “Manufacturing : Ceramic Piston Heads”. 2012.
Retrieved From http://www.yenra.com/engines/pistons
[5] Rohmat Sulistya. “Membuat Keramik”. 2007. Retrieved
From http://www.studiokeramik.org/2007_10_01_archive
[6] Annonym. “Cara Mencetak Vas Bunga”. Retrieved From
http://keramik88.com/cetakan-keramik/cara-mencetak-vas-bunga
diakses pada tanggal 29 November 2014 pukul
23.03
[7] Foto Antara . “KERAMIK PLERED”. 2010. Retrieved
From
http://www.antarafoto.com/spektrum/v1291545003/kerami
k-plered diakses pada tanggal 29 November 2014 pukul
23.22
[8] Tanteri Ceramic . “Proses Pembuatan Ceramic”. 2012.
Retrieved From
http://www.tantericeramicbali.com/Production-Bali-
Ceramic.php diakses pada tanggal 29 November 2014
pukul 23.30

Lapres Rekban P2 [Percobaan Bahan Keramik]

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (19)

Recently uploaded

Recently uploaded (9)

Lapres Rekban P2 [Percobaan Bahan Keramik]