Modul Ajar Teknik Pengelasan - Bahan Logam - Fase F [PDF]

Citation preview

MODUL AJAR KONSENTRASI KEAHLIAN Bidang Keahlian



: Teknologi Manufaktur dan Rekayasa



Program Keahlian



: Teknik Pengelasan dan Fabrikasi Logam



Konsentrasi Keahlian : Teknik Pengelasan Mata Pelajaran



: Teknik Pengelasan



Fase/Kelas



: F/XI



Nama Penyusun



: Saepudin Zuhri



Instansi



: SMK Negeri 2 Bandung



1



MODUL AJAR KONSENTRASI KEAHLIAN TEKNIK PENGELASAN FASE F A. INFORMASI UMUM Identitas Sekolah Disusun Oleh Satuan Pendidikan Program Keahlian Konsentrasi Keahlian Kelas/Semester Alokasi waktu Jumlah pertemuan Fase capaian Judul Elemen Capaian pembelajaran



: : : : : : : : : :



Saepudin Zuhri SMKN 2 Bandung Teknik Pengelasan dan Fabrikasi Logam Teknik Pengelasan XI / 3 6 (JP) x 45 menit 1 F Mutu Pengelasan



Kompetensi Awal



Memahami dasar-dasar Teknik Pengelasan dan Fabrikasi Logam



Pada akhir fase F, peserta didik mampu memahami pengetahuan dasar bahan logam pada lingkup pengelasan, pemotongan mekanik, pemotongan dengan gas, WPS, cacat-cacat dalam pengelasan dan pengujian hasil pengelasan sesuai dengan prosedur code standard yang diacu dalam WPS.



Profil Pelajar Pancasila Profil Pelajar Pancasila Target Peserta didik Target peserta didik



Jumlah peserta didik



: Mandiri, bernalar Kritis



: Perangkat ajar ini dapat digunakan guru untuk dibelajarkan pada peserta didik reguler/tipikal (umum), tidak ada kesulitan dalam mencerna dan memahami. : 36 peserta didik x 2 rombel



Moda Pembelajaran Model Pembelajaran Moda Pembelajaran Metode pembelajaran



: Discovery learning : Luring : 1. Ceramah, 2. Diskusi 3. Penugasan



2



B. KOMPONEN INTI Tujuan Pembelajaran



7.1 Memahami pengetahuan dasar bahan logam pada lingkup pengelasan



Kriteria Ketercapaian Tujuan Pembelajaran



• Membedakan logam ferro dan non ferro; • Menentukan penggolongan baja berdasarkan kandungan karbon beserta contoh penggunaannya.



ASESSMENT Awal



Proses



Akhir



1. Tahukah kalian mengapa harus mengetahui bahan logam? 2. Tahukah kalian tentang logam ferro beserta contohnya? 3. Tahukah kalian tentang logam non ferro berserta contohnya? 4. Tahukah kalian apa yang dimaksud dengan baja karbon rendah dan contoh penggunaannya? Perlakuan/Treatment dalam Pembelajaran: Dari hasil asessmen awal pembelajaran, kemudian peserta didik dikelompokan menjadi dua, yaitu bagi peserta didik yang mampu menjawab semua pertanyaan asessmen di awal pembelajaran dengan benar maka dapat menjadi tutor sebaya, sedangkan peserta didik yang tidak mampu menjawab atau hanya menjawab dengan benar pada sebagian dari pertanyaan maka mengikuti pembelajaran tahap 1 dan 2 Memantau peserta didik melaksanakan tugas pada LKPD, menggunakan instrumen pada LKPD Tes Tertulis Pilihan Ganda



TAHAP 1 # Membedakan logam ferro dan non ferro Kegiatan A. Kegiatan awal (30 menit) Pembelajaran ▪ Berdoa bersama sesuai keyakinan masing masing; ▪ Guru memberikan asessmen awal pembelajaran; ▪ Peserta didik mengerjakan asessmen awal pembelajaran; ▪ Menyampaikan tujuan pembelajaran; 3



▪ Menyampaikan skenario pembelajaran; ▪ Menyampaikan pentingnya materi yang akan diberikan sampai pernyataan bermakna; ▪ Menyampaikan keterkaitan dasar-dasar kejuruan; ▪ Menyampaian pertanyaan pemantik untuk membangkitkan berpikir kritis peserta didik. B. Kegiatan Inti (90 menit) (Model pembelajaran discovery learning) 1. Stimulation ▪ Guru menayangkan jenis-jenis logam yang digunakan dalam pengelasan ▪ Peserta didik menyimak penjelasan guru (interaktif) dalam terkait apa yang ditayangkan 2. Problem Statement ▪ Guru memberikan permasalahan kepada peserta didik tentang logam ferro dan non ferro. ▪ Guru mengajukan pertanyaan-pertanyaan pemantik terkait logam ferro dan non ferro serta contohnya. ▪ Peserta didik dikondisikan termotivasi untuk memberikan jawaban atas pertanyaan singkat dan mengajukan pertanyaan awal sesuai dengan pengetahuan awal yang dimilikinya dengan percaya diri dan pertanyaan kritis. 3. Data collection ▪ Guru memberikan LKPD tentang logam ferro dan non ferro ▪ Peserta didik membaca LKPD dan bahan bacaan lainnya seperti bahan ajar, buku, internet ▪ Peserta didik berupaya menganalisis data dan informasi dengan berpikir kritis dan analitis untuk membangun kesimpulan. 4. Verification Peserta didik menyusun konsep berupa pengetahuan baru yang telah diperoleh.



5. Generalization Peserta didik melaporkan hasil temuannya, merefleksi apa yang telah dipelajari, hingga 4



mengonsolidasikan pengetahuannya. Peserta didik mempresentasikan hasil penemuannya yang telah dibuatnya kepada guru dan peserta didik lainnya.



TAHAP 2# Menentukan penggolongan baja berdasarkan kandungan karbon beserta contoh penggunaannya Kegiatan Pembelajaran



A. Kegiatan Inti (90 Menit) (Model pembelajaran discovery learning) 1. Stimulation ▪ Guru menayangkan beberapa jenis baja ▪ Peserta didik menyimak penjelasan guru (interaktif) dalam terkait apa yang didemonstrasikan. 2. Problem Statement ▪ Guru memberikan tantangan kepada peserta didik tentang penggolongan baja; ▪ Guru mengajukan pertanyaan-pertanyaan pemantik terkait dengan penggolongan bahan baja; ▪ Peserta didik dikondisikan termotivasi untuk memberikan jawaban atas pertanyaan singkat dan mengajukan pertanyaan awal sesuai dengan pengetahuan awal yang dimilikinya dengan percaya diri dan pertanyaan kritis. 3. Data collection ▪ Guru mengarahkan peserta didik untuk mempelajari LKPD tentang penggolongan baja berdasarkan kandungan karbon beserta contoh penggunaannya. ▪ Peserta didik membaca LKPD dan bahan bacaan lainnya baik berupa buku atau sumber lain di internet. ▪ Peserta didik membaca LKPD dilanjutkan dengan mengumpulkan dan menganalisis informasi permasalahan yang diajukan guru dengan mandiri dan kritis pada LKPD. 4. Verification Peserta didik menyusun konsep berupa pengetahuan baru yang telah diperoleh. 5. Generalization Peserta didik melaporkan hasil temuannya, merefleksi apa yang telah dipelajari. 5



Peserta didik mempresentasikan hasil penemuannya yang telah dibuatnya kepada guru dan peserta didik lainnya Tes Sumatif (30 Menit) B. Kegiatan penutup (30 Menit) 1. Guru mereview/ refleksi kegiatan pembelajaran yang telah dilakukan. 2. Peserta didik menyimak refleksi / koreksi/ kesimpulan materi dari guru dengan sabar dan tekun 3. Guru memberikan apresiasi kepada peserta didik 4. Peserta didik menanyakan hal-hal yang masih diragukan dengan penuh rasa ingin tahu. 5. Peserta didik turut membantu memberikan penjelasan tentang hal-hal yang diragukan peserta didik lain sehingga informasi menjadi benar dan tidak terjadi kesalahpahaman terhadap materi dengan tekun. 6. Menyampaikan penugasan tahap berikutnya. 7. Berdoa Bersama.



Materi Dan Sarana Belajar Sumber pembelajaran



Alat yang dibutuhkan Media pembelajaran



:https://ftp.unpad.ac.id/bse/Kurikulum_2006/1 0_SMK/kelas10_smk_tknik_pmbntukan_plat_am biyar.pdf, LKPD, Internet dan Lainnya : LCD Projector, PC/Laptop, koneksi internet : Slide Tayangan, Gambar



Pengayaan Pengayaan



Remedial



: Menjadi tutor sebaya, dan memberikan tantangan mencari informasi tentang weldabilty suatu logam. : Pendampingan pembelajaran secara langsung dengan menggunakan tutor sebaya



6



C. LAMPIRAN Instrumen Refleksi Terhadap Pembelajaran https://forms.gle/qNDpNcSuzvZdTCc18



LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) 1



LOGAM FERRO DAN NON FERRO A. Pengantar Bahan merupakan semua unsur yang ada disekeliling kita. Semua benda disekitar kita terbuat dari bahan-bahan dari berbagai jenis. Artinya hampir setiap hari kita akan berhubungan dengan bahan. Mulai dari bangun pagi kita dibangunkan oleh jam beker yang juga terbuat dari bahan, mandi dengan air yang mengalir di pipa tembaga atau baja ,juga terbuat dari bahan tembaga, menggosok gigi dengan sikat gigi juga terbuat dari bahan plastik, memakai baju juga terbuat dari bahan kapas, bahan sepatu dari kulit, pergi ke sekolah naik mobil atau motor juga terbuat dari bahan pelat baja dan sebagainya. Sekalipun bahan ini tidak asing untuk kita, akan tetapi bagi mereka yang akan menjadi orang teknik harus lebih mengetahui tentang bahan-bahan tersebut. Untuk membangun kostruksi sebuah bangunan seperti; konstruksi jembatan, konstruksi gedung, badan pesawat dan sebagainya. Kita harus mempergunakan bahan yang sesuai untuk kegunaan tertentu. Ini diperlukan agar kita mengetahui tentang pembuatan, sifat dan penggunaan dari bahan teknik tersebut. Juga penting untuk mengetahui, bagaimana sifat-sifat bahan itu dapat diperbaiki. B.



Tujuan Memahami pengetahuan dasar bahan logam pada lingkup pengelasan



C.



Materi Materi pembelajaran dapat dilihat dan di download pada : https://ftp.unpad.ac.id/bse/Kurikulum_2006/10_SMK/kelas10_sm k_tknik_pmbntukan_plat_ambiyar.pdf



7



D.



Petunjuk Belajar 1. Pelajarilah materi terlebih dahulu; 2. Berdoa terlebih dahulu sebelum mengerjakan LKPD; 3. Cermat dan teliti selama mengerjakan LKPD; 4. Kerjakan soal dengan sebaik-baiknya.



E.



Soal LKPD 1. Setelah melakukan literasi terhadap materi, mengapa kalian perlu memahami pengetahuan bahan logam? 2. Apa saja yang dapat dijadikan bahan pertimbangan dalam menentukan bahan yang tepat dalam sebuah konstruksi? 3. Apa perbedaan logam ferro dan non ferro, berikan contohnya masing-masing! 4. Apa perbedaan besi, baja, besi cor, besi tuang dan besi tempa? 5. Seperti apakah bahan alumunium dan digunakan untuk apa saja?



8



PEDOMAN PENILAIAN No. Soal 1. Setelah melakukan literasi terhadap materi, mengapa kalian perlu memahami pengetahuan bahan logam? 2. Apa saja yang dapat dijadikan bahan pertimbangan dalam menentukan bahan yang tepat dalam sebuah konstruksi? 3. Apa perbedaan logam ferro dan non ferro, berikan contohnya masingmasing!



4.



Apa perbedaan besi, baja, besi cor, besi tuang dan besi tempa?



5.



Seperti apakah bahan alumunium dan digunakan



Kunci Jawaban Pengetahuan bahan logam perlu dipahami agar mampu menggunakan bahan yang sesuai dengan lingkup pekerjaan yang diharapkan



Skor 10



Dalam menentukan bahan yang tepat dalam sebuah konstruksi maka yang dapat dipertimbangkan adalah sifat mekanis, sifat yang diperlukan selama proses pembentukan serta siffat-sifat yang penting yang berhubungan dengan pengaruh lingkungan Logam ferro (besi) yaitu merupakan logam yang mengandung unsur besi (Fe) dalam susunan unsur dasarnya; dan logam non-ferro (bukan-besi) merupakan logam yang tidak mengandung unsur besi (Fe) dalam susunan unsur dasarnya. Logam non-ferro diantaranya adalah Alumunium (Al), Magnesium (Mg), Tembaga (Cu), Seng (Zn), Nickel (Ni), dan Logam Mulia. Perbedaan besi, baja, besi cor, besi tuang dan besi tempa adalah pada kandungan karbonnya. Besi memiliki kandungan karbon berkisar antara 0 – 0,008% sedangkan baja berkisar antara 0,008 – 2,0 %, sementara besi cor 2,0 – 4,5 %, Besi tuang merupakan campuran besi dan karbon. Kadar karbon sekitar 4 %, sifatnya rapuh tidak dapat ditempa, baik untuk dituang, liat dalam pemadatan, lemah dalam tegangan, Besi tempa adalah besi yang mengandung terak silikat antara 2% sampai 4%. Komposisinya terdiri dari 99% besi murni, sifatnya dapat ditempa, liat, dan tidak dapat dituang. Aluminium adalah unsur kimia yang mempunyai simbol Al dan nomor atom 13. Aluminium dijumpai terutamanya dalam



20



25



25



20



9



untuk apa saja?



bijih bauksit dan terkenal karena daya tahannya terhadap pengoksidasian (tahan karat) dan lebih ringan. Aluminium digunakan dalam banyak industri untuk menghasilkan bermacam-macam bentuk produk industri otomotif, rumah tangga, elektronik, pesawat terbang, perkapalan, kareta api dan sebagainya. Logam aluminium juga dipakai secara luas dalam bidang kimia, listrik, bangunan dan alat-alat penyimpanan.



10



PEDOMAN PENSKORAN Jumlah Soal Skor Maksimal



:5 : 100



Nilai



=



Jumlah Skor yang diperoleh x 100 Jumlah Skor Maksimal



Konversi Nilai Skala 0 - 100 81 – 100 71 – 80 61 – 70 0 – 61



Predikat A B C D



Klasifikasi Sangat Baik Baik Cukup Perlu Bimbingan



TINDAK LANJUT HASIL PENILAIAN Penilain dilihat dari dominasi modus ketercapaian diantaranya: • Perlu Bimbingan Memerlukan pendampingan lebih lanjut dalam pembelajaran, pendampingan melalui kelompok pembelajaran dengan menggunakan tutor sebaya. Serta dicari penyebab permasalahan dalam pembelajaran. •



Cukup Memerlukan kesempatan waktu belajar yang lebih lama, bisa dilakukan diluar jam regular namun tetap dalam pemantauan guru



•



Baik Sudah terampil dan diberikan kesempatan untuk mengembangkan diri ke tahap selanjutnya



•



Sangat Baik Direkomendasikan untuk menjadi tutor pada pembelajaran tutor sebaya untuk membatu proses pembelajaran peserta didik lain yang perlu bimbingan



11



LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) 2



PENGGOLONGAN BAJA BERDASARKAN KANDUNGAN KARBON A.



Pengantar



Bahan merupakan semua unsur yang ada disekeliling kita. Semua benda disekitar kita terbuat dari bahan-bahan dari berbagai jenis. Artinya hampir setiap hari kita akan berhubungan dengan bahan. Mulai dari bangun pagi kita dibangunkan oleh jam beker yang juga terbuat dari bahan, mandi dengan air yang mengalir di pipa tembaga atau baja ,juga terbuat dari bahan tembaga, menggosok gigi dengan sikat gigi juga terbuat dari bahan plastik, memakai baju juga terbuat dari bahan kapas, bahan sepatu dari kulit, pergi ke sekolah naik mobil atau motor juga terbuat dari bahan pelat baja dan sebagainya. Sekalipun bahan ini tidak asing untuk kita, akan tetapi bagi mereka yang akan menjadi orang teknik harus lebih mengetahui tentang bahan-bahan tersebut. Untuk membangun kostruksi sebuah bangunan seperti; konstruksi jembatan, konstruksi gedung, badan pesawat dan sebagainya. Kita harus mempergunakan bahan yang sesuai untuk kegunaan tertentu. Ini diperlukan agar kita mengetahui tentang pembuatan, sifat dan penggunaan dari bahan teknik tersebut. Juga penting untuk mengetahui, bagaimana sifat-sifat bahan itu dapat diperbaiki. B.



Tujuan Memahami pengetahuan dasar bahan logam pada lingkup pengelasan



C.



Materi Materi pembelajaran dapat dilihat dan di download pada : https://ftp.unpad.ac.id/bse/Kurikulum_2006/10_SMK/kelas10_sm k_tknik_pmbntukan_plat_ambiyar.pdf



D.



Petunjuk Belajar 1. Pelajarilah materi terlebih dahulu; 2. Berdoa terlebih dahulu sebelum mengerjakan LKPD; 3. Cermat dan teliti selama mengerjakan LKPD; 4. Kerjakan soal dengan sebaik-baiknya.



12



E.



Soal LKPD 1. Setelah melakukan literasi terhadap materi, apa yang disebut dengan baja karbon? 2. Apa yang terjadi jika kandungan karbon pada baja dinaikan dan apa akibatnya? 3. Apa yang dimaksud dengan baja lunak, serta bagaimana sifatnya dan digunakan untuk apa saja? 4. Apa yang dimaksud dengan baja karbon sedang, serta bagaimana sifatnya dan digunakan untuk apa saja? 5. Apa yang dimaksud dengan baja karbon tinggi, serta bagaimana sifatnya dan digunakan untuk apa saja? 6. Apa yang dimaksud dengan baja karbon tinggi dengan campuran, serta bagaimana sifatnya dan digunakan untuk apa saja?



13



PEDOMAN PENILAIAN No. Soal 1. Setelah melakukan literasi terhadap materi, apa yang disebut dengan baja karbon? 2. Apa yang terjadi jika kandungan karbon pada baja dinaikan dan apa akibatnya? 3. Apa yang dimaksud dengan baja lunak, serta bagaimana sifatnya dan digunakan untuk apa saja? 4.



5.



6.



Apa yang dimaksud dengan baja karbon sedang, serta bagaimana sifatnya dan digunakan untuk apa saja? Apa yang dimaksud dengan baja karbon tinggi, serta bagaimana sifatnya dan digunakan untuk apa saja? Apa yang dimaksud dengan baja karbon tinggi dengan campuran, serta bagaimana sifatnya dan digunakan untuk apa saja



Kunci Jawaban Baja karbon adalah paduan antara besi dan karbon dengan sedikit Si, Mn, P, S dan Cu



Skor 10



Dalam baja karbon, bila kadar karbon baja naik maka kekuatan dan kekerasannya bertambah tinggi, akan tetapi keuletannya menurun atau lebih getas Baja karbon rendah disebut juga baja lunak. Komposisi campuran besi dan karbon, kadar karbon 0 sampai 0,3 %, mempunyai sifat dapat ditempa dan liat. Digunakan untuk membuat mur, skrup, pipa, dan keperluan umum dalam pembangunan. Komposisi campuran besi dan karbon, dengan kadar karbon 0,3% sampai 0,45 %. Sifat lebih kenyal dari yang keras dan digunakan untuk membuat benda kerja tempa berat, poros, dan rel baja.



15



Komposisi campuran besi dan karbon, dengan kadar karbon 0,45 sampai 1,70 %. Sifat dapat ditempa, dapat disepuh keras dan dimudakan dan digunakan untuk membuat kikir, pahat, gergaji, tap, stempel, dan alat mesin bubut Komposisi baja karbon tinggi ditambah nikel dan kobal, krom atau tungsten. Sifatnya rapuh, akan tetapi tahan terhadap suhu tinggi tanpa kehilangan kekerasan, dapat disepuh keras dan dimudakan. Umumnya banyak digunakan untuk membuat mesin bubut dan alat-alat permesinan lainya



20



20



20



15



14



PEDOMAN PENSKORAN Jumlah Soal Skor Maksimal



:6 : 100



Nilai



=



Jumlah Skor yang diperoleh x 100 Jumlah Skor Maksimal



Konversi Nilai Skala 0 - 100 81 – 100 71 – 80 61 – 70 0 – 61



Predikat A B C D



Klasifikasi Sangat Baik Baik Cukup Perlu Bimbingan



TINDAK LANJUT HASIL PENILAIAN Penilain dilihat dari dominasi modus ketercapaian diantaranya: • Perlu Bimbingan Memerlukan pendampingan lebih lanjut dalam pembelajaran, pendampingan melalui kelompok pembelajaran dengan menggunakan tutor sebaya. Serta dicari penyebab permasalahan dalam pembelajaran. •



Cukup Memerlukan kesempatan waktu belajar yang lebih lama, bisa dilakukan diluar jam regular namun tetap dalam pemantauan guru



•



Baik Sudah terampil dan diberikan kesempatan untuk mengembangkan diri ke tahap selanjutnya



•



Sangat Baik Direkomendasikan untuk menjadi tutor pada pembelajaran tutor sebaya untuk membatu proses pembelajaran peserta didik lain yang perlu bimbingan



15



ASESMEN SUMATIF Tujuan Pembelajaran : Memahami pengetahuan dasar bahan logam pada lingkup pengelasan Kriteria Ketercapaian Tujuan Pembelajaran : 1. Membedakan logam ferro dan non ferro; 2. Menentukan penggolongan baja berdasarkan kandungan karbon beserta contoh penggunaannya. Alokasi Waktu



: 30 Menit



Jenis Soal : Tes Tertulis Pilihan Ganda Nama : Kelas : Pilihlah jawaban yang benar dan tepat 1. Logam yang mengandung unsur besi (Fe) disebut dengan logam… a. Ferro b. Non Ferro c. Non Logam d. Termohard e. Termoplast 2. Logam yang tidak mengandung unsur besi (Fe) disebut dengan logam.. a. Ferro b. Non Ferro c. Non Logam d. Termoplast e. Termohard 3. Baja Karbon merupakan bagian dari.. a. Logam Ferro b. Logam Non Ferro c. Non Logam d. Termoplast e. Termohard 4. Alumunium merupakan bagian dari.. a. Logam Ferro b. Logam Non Ferro c. Non Logam d. Termoplast 16



e. Termohard 5. Besi Tempa merupakan bagi dari.. a. Logam Ferro b. Logam Non Ferro c. Non Logam d. Termoplast e. Termohard 6. Logam ferro dengan kandungan karbon sampai 2%, disebut dengan… a. Besi b. Baja c. Besi Tempa d. Besi Cor e. Besi Tuang 7. Baja karbon yang biasanya digunakan untuk membuat mur, skrup, pipa dan keperluan umum dalam pembangunan dinamakan… a. Baja Karbon Rendah b. Baja Karbon Tinggi c. Baja Karbon Sedang d. Baja Karbon Tinggi Campuran e. Baja Spesial 8. Baja karbon dengan komposisi campuran besi dan karbon sampai 0,3 % dan mempunyai sifat mudah ditempa dan liat dinamakan… a. Baja Lunak b. Baja Karbon Sedang c. Besi Karbon Tinggi d. Baja Karbon Tinggi Campuran e. Baja Spesial 9. Baja Karbon Tinggi biasanya digunakan untuk membuat… a. Mur b. Kikir, gergaji c. Rel Baja d. Poros e. Skrup 10. Baja dengan komposisi campuran besi dan kadar karbon 0,3 – 0,45 % disebut dengan… a. Baja Lunak b. Baja Karbon Sedang c. Besi Karbon Tinggi d. Baja Karbon Tinggi Campuran e. Baja Spesial



17



PEDOMAN PENSKORAN Jumlah Soal Skor setiap soal Skor Maksimal



: 10 : 10 : 100



Nilai



=



Jumlah Skor yang diperoleh x 100 Jumlah Skor Maksimal



Konversi Nilai Skala 0 - 100 81 – 100 71 – 80 61 – 70 0 – 61



Predikat A B C D



Klasifikasi Sangat Baik Baik Cukup Perlu Bimbingan



TINDAK LANJUT HASIL PENILAIAN Penilain dilihat dari dominasi modus ketercapaian diantaranya: • Perlu Bimbingan Memerlukan pendampingan lebih lanjut dalam pembelajaran, pendampingan melalui kelompok pembelajaran dengan menggunakan tutor sebaya. Serta dicari penyebab permasalahan dalam pembelajaran. •



Cukup Memerlukan kesempatan waktu belajar yang lebih lama, bisa dilakukan diluar jam regular namun tetap dalam pemantauan guru



•



Baik Sudah terampil dan diberikan kesempatan untuk mengembangkan diri ke tahap selanjutnya



•



Sangat Baik Direkomendasikan untuk menjadi tutor pada pembelajaran tutor sebaya untuk membatu proses pembelajaran peserta didik lain yang perlu bimbingan



18



Lampiran Bahan Bacaan



:



PENGETAHUAN DASAR BAHAN LOGAM



Pendahuluan Bahan merupakan semua unsur yang ada disekeliling kita. Semua benda disekitar kita terbuat dari bahan-bahan dari berbagai jenis. Artinya hampir setiap hari kita akan berhubungan dengan bahan. Mulai dari bangun pagi kita dibangunkan oleh jam beker yang juga terbuat dari bahan, mandi dengan air yang mengalir di pipa tembaga atau baja ,juga terbuat dari bahan tembaga, menggosok gigi dengan sikat gigi juga terbuat dari bahan plastik, memakai baju juga terbuat dari bahan kapas, bahan sepatu dari kulit, pergi ke sekolah naik mobil atau motor juga terbuat dari bahan pelat baja dan sebagainya.



Sumber bahan dari alam



Sekalipun bahan ini tidak asing untuk kita, akan tetapi bagi mereka yang akan menjadi orang teknik harus lebih mengetahui tentang bahan-bahan tersebut. Untuk membangun kostruksi sebuah bangunan seperti; konstruksi jembatan, konstruksi gedung, badan pesawat dan sebagainya. Kita harus mempergunakan bahan yang sesuai untuk kegunaan tertentu. Ini diperlukan agar kita mengetahui tentang pembuatan, sifat dan penggunaan dari bahan teknik tersebut. Juga penting untuk mengetahui, bagaimana sifat-sifat bahan itu dapat diperbaiki.



19



Awalnya bahan (logam dan non logam) ditemukan di alam dalam keadaan murni atau bercampur. Untuk bahan logam umumnya yang ditemukan dalam keadaan murni yaitu emas, perak, bismut, pelatina dan ada pula unsur yang bercampur dengan unsur-unsur seperti karbon, sulfur, fosfor, silikon serta kotoran seperti tanah liat, pasir dan bebatuan. Demikian juga dengan bahan non-logam yang ditemukan dalam keadan murni seperti kayu, kertas, plastik, karet, kulit, kapas dan sebagainya. Bahan non logam dalam bentuk campuran ditemukan seperti bebatuan, pasir, dan sebagainya. Dewasa ini terdapat berbagai jenis bahan yang dapat digunakan sebagai bahan baku industri. Jenis-jenis bahan yang sangat beragam itu kadang-kadang menyulitkan pemakai dalam menentukan pilihan yang tepat. Bahan yang satu mempunyai keunggulan ditinjau dari segi keuletan, tahan terhadap korosi, mulur (creep), suhu kerja yang tinggi akan tetapi harganya cukup mahal dibandingkan dengan bahan yang lain. Pemilihan Bahan Penentuan bahan yang tepat untuk kegunaan tertentu pada dasarnya merupakan gabungan dari berbagai sifat, lingkungan dan cara penggunaan sampai di mana sifat bahan dapat memenuhi persyaratan yang telah ditentukan. Beberapa sifat teknis yang harus diperhatikan sewaktu pemilihan bahan: Tabel Sifat teknis bahan yang perlu diperhatikan dalam pemilihanbahan. 1.



2.



3.



Sifat Mekanis - Modulus elastisitas - Batas mulur - Kekuatan tarik - Sifat fatik - Keuletan - Kekuatan impak - Tahan aus - Perbandingan kekuatan/berat Daya Tahan Terhadap: - Tekuk - Torsi - Geser Sifat Yang Diperlukan Selama Proses Pembentukan - Mampu mesin (machinability) - Mampu las (weldability) - Karakteristik pengerjaan dingin - Karakteristik pengerjaan panas Sifat-Sifat Yang Penting Sehubungan Dengan Pengaruh Lingkungan - Daya Tahan Korosi; • Lingkungan Biasa • Di bawah pengaruh unsur-unsur kimia, minyak, gemuk, pelumas, korosi lubang, dsb. - Daya tahan panas - Ketahanan aus - Pelapukan



(Amstead, B.H., 1979)



20



Pemilihan bahan pada akhirnya ditentukan oleh berbagai hal yang telah disebutkan tadi termasuk cara-cara pembuatan atau pembentukannya. Pengelompokan Bahan Bahan yang digunakan dalam dunia teknik (rekayasa) dapat dibagi atas bahan logam dan bahan non logam. Bahan logam dapat pula dibagi atas logam ferro (besi) yaitu merupakan logam yang mengandung unsur besi (Fe) dalam susunan unsur dasarnya; dan logam non-ferro (bukan-besi) merupakan logam yang tidak mengandung unsur besi (Fe) dalam susunan unsur dasarnya. Logam non-ferro diantaranya adalah Alumunium (Al), Magnesium (Mg), Tembaga (Cu), Seng (Zn), Nickel (Ni), dan Logam Mulia. Sedangkan bahan non-logam dapat terdiri dari bahan organik dan bahan an-organik. Bahan organik seperti kayu, kertas, plastik, karet, kulit, kapas dan sebagainya. Sedangkan bahan an-organik seperti;batu, pasir, semen, keramik, gelas, grafit dan sebagainya. Dalam pe- manfaatannya kedua kelompok besar bahan ini banyak digunakan di dunia teknik (rekayasa), karena pemilihan sifatnya yang sesuai dengan kebutuhan tertentu. Logam Besi (Ferro) dan Bukan Besi (Non-Ferro) Logam Besi (Ferro, Fe) Bahan logam ferro mengandung karbon antara 0 sampai 4,5%, dan dibagi atas tiga golongan yaitu: 1. 2. 3.



Besi dengan kadar karbon; 0 sampai 0,008% Baja dengan kadar karbon; 0,008% sampai 2,0% Besi cor dengan kadar karbon; 2,0 sampai 4,5%



Di dalam besi kandungan karbon dan unsur paduan sangatrendah, karena itu besi tidak dapat dikeraskan dengan cara pendinginan celup (quencing). Besi yang digunakan dalam industri ada tiga jenis yaitu besi tempa, besi ingot dan besi tuang.



21



Kedua jenis besi ini adalah jenis besi dengan kadar karbon yang sangat rendah yang diproses dengan carakhusus untuk penggunaan tertentu. Besi tempa adalah besi yang mengandung terak silikat antara 2% sampai 4%. Komposisinya terdiri dari 99% besi murni, sifatnya dapat ditempa, liat, dan tidak dapat dituang. Gambar Logam ferro (Fe) yang berbentuk batangan yang telah dipadu dengan unsur lain



Besi tempa antara lain dapat digunakan untuk membuat rantai jangkar, kait keran dan landasan kerja pelat, sedangkan besi ingot adalah besi murni. Besi tuang merupakan campuran besi dan karbon. Kadar karbon sekitar 4 %, sifatnya rapuh tidak dapat ditempa, baikuntuk dituang, liat dalam pemadatan, lemah dalam tegangan. Digunakan untuk membuat alas mesin, meja perata, badan ragum, bagian-bagian mesin bubut, blok silinder dan cincin torak. Baja karbon adalah paduan antara besi dan karbon dengan sedikit Si, Mn, P, S dan Cu. Sifat baja karbon tergantung pada kadar karbon, karena itu baja ini dikelompokan berdasarkan kadar karbonnya. Ada beberapa jenis baja karbon yang dikenal yaitu: Baja Karbon Rendah (BCR) Baja karbon rendah disebut juga baja lunak. Komposisi campuran besi dan karbon, kadar karbon 0 sampai 0,3 %, mempunyai sifat dapat ditempa dan liat. Digunakan untukmembuat mur, skrup, pipa, dan keperluan umum dalam pembangunan. Baja karbon ini dibagi lagi dalam baja kil, semi kil dan baja rim. Penamaan ini didasarkan kepada persyaratan deoksidasi, cara pembekuan dan distribusi rongga atau lubang halus di dalam ingot. Baja karbon rendah dapat mempunyai unsur paduan dari Si dan Mn. Dengan memperkecil nilai karbon dalan baja karbon rendah, dapat mempertinggi mampu takik baja ini.



22



Baja Karbon Sedang (BCS) Komposisi campuran besi dan karbon, dengan kadar karbon 0,3% sampai 0,45 %. Sifat lebih kenyal dari yang keras dan digunakan untuk membuat benda kerja tempa berat, poros, dan rel baja. Baja Karbon Tinggi (BCT) Komposisi campuran besi dan karbon, dengan kadar karbon 0,45 sampai 1,70 %. Sifat dapat ditempa, dapat disepuh keras dan dimudakan dan digunakan untuk mem-buat kikir, pahat, gergaji, tap, stempel, dan alat mesin bubut. Baja Karbon Tinggi Dengan Campuran Komposisi baja karbon tinggi ditambah nikel dan kobal, krom atau tungsten. Sifatnya rapuh, akan tetapi tahan terhadapsuhu tinggi tanpa kehilangan kekerasan, dapat disepuh kerasdan dimudakan. Umumnya banyak digunakan untuk membuat mesin bubut dan alat-alat permesinan lainya. Dalam baja karbon, bila kadar karbon baja naik maka kekuatan dan kekerasannya bertambah tinggi, akan tetapikeuletannya menurun atau lebih getas. Klasifikasi bajakarbon dapat dilihat pada tabel Tabel Klasifikasi Baja Karbon Kadar Karbon (%)



Jenis dan Kelas



BCR



BCS



BCT



Baja lunak khusus Baja sangat lunak Baja lunak Baja setengah lunak Baja setengah keras Baja keras Baja sangat keras



Kekuatan Luluh (kg/mm2)



Kekuatan tarik (kg/mm2)



Perpanjangan (%)



Kekerasan Brinell



Penggunaan



0,08



18-28



32-36



40-30



95-100



Pelat tipis



0,080,12



20-29



36-42



40-30



80-120



Batang kawat



0,120,20



22-30



38-48



36-24



100-130



0,200,30



24-36



44-55



32-22



112-145



0,300,40



30-40



50-60



30-17



140-170



0,400,50



34-46



58-70



26-14



160-200



0,500,80



36-47



65-100



20-11



180-235



Konstruksi umum Alat-alat mesin perkakas , rel, pegas, dan kawat piano



(Harsono Wiryosumarto dan Toshie Okumura,1991)



23



Besi cor adalah paduan besi karbon dengan kadar karbon (C) lebih dari 2%, dan masih ada unsur lain seperti Si, Mn, P, S dan sebagainya. Di samping itu dalam penggunaan tertentu masih ditambah lagi dengan Ni, Cr, dan Mo. Kekuatan besi cor pada umumnya lebih rendah dari pada kekuatan baja cor, tetapi dalam beberapa besi tertentu kekuatannya menyamai baja cor. Tabel Klasifikasi Besi Cor Simbol JIS



Kelas 1 Kelas 2 Kelas 3 Kelas 4 Kelas 5 Kelas 6 Besi Cor Perlit Lanz Besi Cor Emmel Besi Cor Piowalsky Besi Cor Mehanit



FC 10 FC 15 FC 20 FC 25 FC 30 FC 35



Kelas 1



FCMW 34



Kelas 2 Kelas 1 Kelas 2 Kelas 3 Kelas 4 Kelas 1 Kelas 2 Kelas 3 Kelas 4



FCMW 36



Kekuatan Tarik



Komposisi kimia (%) C



2,5-4,0



Si



1,4-2,5



Mn



0,4-1,0



P



0,05-1,0



S



0,06-0,15



(kg/ mm2)



10 ≤ 13 ≤ 17 ≤ 22 ≤ 27 ≤ 32 ≤



-



3,0-3,3



0,6-1,1



0,5-1,0



28-35



-



2,5-3,0



2,0-2,5



0,8-1,1



30-35



-



2,7-3,0



1,6-2,7



-



2,7-3,0



1,0-1,5



FCMB28 FCMB32 FCMB35 FCMB37 FCD40 FCD45 FCD55 FCD70



Besi cor paduan



Besi cor nodular



cor Besi maliable (tungku hitam)



Besi cor maliable (tungkuputih)



Besi cor khusu



Besi cor kelabu



Jenis dan Kelas



2,6-3,2



0,6-1,1



2,0-3,0



0,8-1,5



3,3-3,9



2,2-2,9



-



-



30-40



-



32-34



0,6-0,8