PRODUKSI DAN PERANCANGAN


Mesin Bubut

Minggu, 10 Januari 2010

Sand Casting Process


Schematic showing steps of the sand casting process [source: Kalpakjian and Schmid]
Typical sand molds have the following parts :
• The mold is made of two parts, the top half is called the cope, and bottom part is the drag.
• The liquid flows into the gap between the two parts, called the mold cavity. The geometry of the cavity is created by the use of a wooden shape, called the pattern. The shape of the patterns is (almost) identical to the shape of the part we need to make.
• A funnel shaped cavity; the top of the funnel is the pouring cup; the pipe-shaped neck of the funnel is the sprue – the liquid metal is poured into the pouring cup, and flows down the sprue.
• The runners are the horizontal hollow channels that connect the bottom of the sprue to the mould cavity. The region where any runner joins with the cavity is called the gate.
4
• Some extra cavities are made connecting to the top surface of the mold. Excess metal poured into the mould flows into these cavities, called risers. They act as reservoirs; as the metal solidifies inside the cavity, it shrinks, and the extra metal from the risers flows back down to avoid holes in the cast part.
• Vents are narrow holes connecting the cavity to the atmosphere to allow gasses and the air in the cavity to escape.
• Cores: Many cast parts have interior holes (hollow parts), or other cavities in their shape that are not directly accessible from either piece of the mold. Such interior surfaces are generated by inserts called cores. Cores are made by baking sand with some binder so that they can retain their shape when handled. The mold is assembled by placing the core into the cavity of the drag, and then placing the cope on top, and locking the mold. After the casting is done, the sand is shaken off, and the core is pulled away and usually broken off.
Important considerations for casting:
(a) How do we make the pattern?
Usually craftsmen will carve the part shape by hand and machines to the exact size.
(b) Why is the pattern not exactly identical to the part shape?
- you only need to make the outer surfaces with the pattern; the inner surfaces are made by the core
- you need to allow for the shrinkage of the casting after the metal solidifies
(c) If you intersect the plane formed by the mating surfaces of the drag and cope with the cast part, you will get a cross-section of the part. The outer part of the outline of this cross section is called the parting line. The design of the mold is done by first determining the parting line (why ?)
(d) In order to avoid damaging the surface of the mould when removing the pattern and the wood-pieces for the vents, pouring cup and sprue, risers etc., it is important to incline the vertical surfaces of the part geometry. This (slight) inclination is called a taper. If you know that your part will be made by casting, you should taper the surfaces in the original part design.

(e) The core is held in position by supporting geometry called core prints (see figure below). If the design is such that there is insufficient support to hold the core in position, then metal supports called chaplets are used. The chaplets will be embedded inside the final part.


(f) After the casting is obtained, it must be cleaned using air-jet or sand blasting
(g) Finally, the extra metal near the gate, risers and vents must be cut off, and critical surfaces are machined to achieve proper surface finish and tolerance.

Basics of Metal-Casting

Casting methods
Metal casting process begins by creating a mold, which is the ‘reverse’ shape of the part we need. The mold is made from a refractory material, for example, sand. The metal is heated in an oven until it melts, and the molten metal is poured into the mould cavity. The liquid takes the shape of cavity, which is the shape of the part. It is cooled until it solidifies. Finally, the solidified metal part is removed from the mould.
A large number of metal components in designs we use every day are made by casting. The reasons for this include:
(a) Casting can produce very complex geometry parts with internal cavities and hollow sections.
(b) It can be used to make small (few hundred grams) to very large size parts (thousands of kilograms)
(c) It is economical, with very little wastage: the extra metal in each casting is re-melted and re-used
(d) Cast metal is isotropic – it has the same physical/mechanical properties along any direction.
Common examples: door handles, locks, the outer casing or housing for motors, pumps, etc., wheels of many cars. Casting is also heavily used in the toy industry to make parts, e.g. toy cars, planes, and so on.
Table 1 summarizes different types of castings, their advantages, disadvantages and examples.
Process
Advantages
Disadvantages
Examples
- Sand
Wide range of metals, sizes, shapes, low cost
poor finish, wide tolerance
engine blocks, cylinder heads
- Shell mold
better accuracy, finish, higher production rate
limited part size
connecting rods, gear housings
- Expendable pattern
Wide range of metals, sizes, shapes
patterns have low strength
cylinder heads, brake components
- Plaster mold
complex shapes, good surface finish
non-ferrous metals, low production rate
prototypes of mechanical parts
- Ceramic mold
complex shapes, high accuracy, good finish
small sizes
impellers, injection mold tooling
- Investment
complex shapes, excellent finish
small parts, expensive
jewellery
- Permanent mold
good finish, low porosity, high production rate
Costly mold, simpler shapes only
gears, gear housings
- Die
Excellent dimensional accuracy, high production rate
costly dies, small parts,
non-ferrous metals
precision gears, camera bodies, car wheels
- Centrifugal
Large cylindrical parts, good quality
Expensive, limited shapes
pipes, boilers, flywheels

Rabu, 06 Januari 2010

Turbin.



Turbin. Gambar diatas adalah turbin air yang biasa digunakan di pembangkit listrik
tenaga air.

Mari kita pelajari sistem kerja Turbin angin di bawah ini
  • Turbin angin berfungsi untuk merubah energi kinetik dari hembusan angin menjadi energi mekanis atau gerak. Pada artikel ini akan dijelaskan secara umum mengenai turbin angin sebagai pembangkit listrik.

Bagan atau skema turbin angin dapat dilihat pada gambar berikut:




Anemometer:
Mengukur kecepatan angin dan memberikan data kecepatan tersebut kepada unit pengontrol

Blades/Sudu-sudu:
Perubahan energi kinetik menjadi mekanis terjadi pada bagian ini. Angin yang berhembus akan menggerakkan sudu-sudu sehingga memutar poros utama. Sudut serang dari sudu-sudu ini dapat diatur secara otomatis berdasarkan kecepatan angin, hal ini bertujuan untuk menjaga kecepatan putar dari poros utama agar tidak terlalu lambat atau terlalu cepat. Penjelasan mengenai sudut serang akan dibahas lebih lanjut pada artikel selanjutnya.

Brake/Rem:
Rem bertipe cakram atau piringan yang berfungsi menghentikan turbin seketika jika terjadi kondisi darurat atau berbahaya.

Controller/Unit Pengendali:
Unit pengendali berfungsi untuk mengatur kerja dari turbin berdasarkan informasi berupa data kecepatan angin yang diterima dari anemometer. Unit pengendali akan memerintahkan turbin untuk bekerja ketika angin berhembus dengan kecepatan rendah antara 13 km/jam - 26 km/jam. Sebaliknya akan menghentikan kerja turbin bila angin berhembus dengan kecepatan diatas 86 km/jam, karena dapat merusak turbin.

Gear Box/Roda Gigi:
Berfungsi untuk meningkatkan putaran dari poros utama menjadi 1000-1800 putaran per menit yaitu kecepatan putar yang dibutuhkan bagi generator untuk membangkitkan listrik.

Generator:
Membangkitkan listrik dari putaran. Arus yang dihasilkan adalah arus bolak-balik (AC) dengan frekuensi 60 Hz.

High-speed Shaft:
Poros yang berputar dengan kecepatan putar lebih tinggi berfungsi untuk memutar generator.

Low-speed Shaft:
Disebut juga poros utama, yang terhubung dengan sudu-sudu dan berputar dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan putar sudu-sudu. Kecepatan putar poros ini antara 30-60 putaran per menit.

Nacelle:
Nacelle berfungsi sebagai 'rumah' bagi generator, gear box, poros, unit pengontrol, dan rem.

Pitch:
Pitch adalah pengaturan kemiringan sudu-sudu terhadap arah hembusan angin yaitu untuk mengatur besaran sudut serang dari sudu-sudu. Jika kecepatan angin rendah, maka sudut serang dibuat lebih besar agar mampu memutar sudu-sudu lebih cepat. Sebaliknya jika hembusan angin lebih kencang maka sudut serang dibuat lebih kecil sehingga kecepatan putar sudu-sudu tidak terlalu tinggi. Jika kecepatan putar terlalu tinggi, akan menyebabkan listrik yang dibangkitkan terlalu besar serta dapat merusak sistem.

Rotor:
Sudu-sudu dan poros yang terhubung disebut rotor.

Tower:
Tower atau tiang pancang dibuat dari baja berbentuk pipa, beton, atau baja profil. Semakin tinggi tiang pancang maka energi yang dapat ditangkap semakin besar, karena kecepatan angin akan semakin besar di ketinggian.

Wind direction:
Adalah arah datangnya angin yang akan memutar sudu-sudu.

Wind vane/sirip:
Sirip ini berfungsi untuk mengetahui arah angin, dan memberikan informasi kepada unit pengendali agar memberikan perintah memutar arah turbin berlawanan dengan datangnya angin untuk endapatkan energi yang maksimal.

Yaw drive:
Unit penggerak untuk memutar arah turbin sesuai dengan arah angin.

Yaw motor
Motor listrik untuk menggerakkan Yaw drive.


Reference: U.S. Department of Energy - Energy Efficiency and Renewable Energy
(http://www1.eere.energy.gov)
Picture authors:
1. Department of Energy - Energy Efficiency and Renewable Energy - pasted from www1.eere.energy.gov
2. Dirk Ingo Franke - pasted from wikipedia.org

Mengenal Ketel Uap (boiler)




Boiler atau lebih dikenal sebagai ketel uap pada dasarnya adalah sebuah bejana yang dipergunakan sebagai tempat untuk memproduksi uap (steam). Uap dari pemanasan air dalam boiler dilakukan pada temperatur tertentu untuk kemudian digunakan untuk berbagai keperluan. Berdasarkan jenisnya, ada beberapa boiler yakni, fire tuber boiler, atmospheric fluidized bed combustion boiler, water tube boiler, paket boiler, fluidizedbed combustion boiler, stoker fired boiler, boiler pemanas limbah, dan pemanas fluida termis.
Boiler atau ketel uap merupakan salah satu penentu kualitas minyak kelapa sawit. Ia hampir menjadi sentra dalam berbagai tingkatan proses ekstraksi buah kelapa sawit (tandan buah segar) menjadi CPO dan produk turunannya.
Boiler merupakan peralatan utama pada industri pengolahan minyak sawit dan turunannya. Pabrik-pabrik kelapa sawit memakai boiler untuk merebus tandan buah segar (TBS) yang baru saja dipanen. Dalam proses perebusan, TBS dipanaskan dengan uap yang dihasilkan dari boiler pada temperatur 135 derajat celsius. Tujuan dari perebusan ini adalah memudahkan pemipilan brondolan dari tandannya, menghentikan perkembangan asam lemak bebas (free fatty acid), dan akan menyebabkan TBS melunak sehingga proses ekstraksi minyak menjadi lebih gampang.
Sedangkan di industri hilir, boiler digunakan untuk memanaskan tangki minyak, sementara uap panas yang dihasilkan dimanfaatkan pada proses pre-treatment dan vakum deodorizer. Di pabrik-pabrik fatty acid dan fatty alcohol, menggunakan steam boiler sebagai peralatan utama untuk memisahkan trigliserida dengan gliserol pada splitting tower.

Sabuk dan Tali

Sabuk dan Tali

17-1 Pendahuluan
Sabuk atau tali di gunakan untuk mentransmisikan tenaga dari satu poros ke poros lain melalui puli yang mana berputar dengan kecepatan yang sama atau berbeda. Jumlah tenaga yang ditransmisikan tergantung dari beberapa factor:
1. kecepatan pada sabuk
2. kekencangan sabuk pada puli
3. hubungan antara sabuk dan puli kecil
4. kondisi pemakaian sabuk.
Catatan:
a) Poros harus sejajar untuk menyamakan teganagan tali.
b) Puli tidak harus saling berdekatan didalam kontak dengan puli yang lebih kecil atau mungkin yang besarnya sama.
c) Puli tidak harus terpisah jauh karena sabuk akan menjadi beban pada poros. Ini mengakibatkan pergesekan pada bearing.
d) Panjangnya sabuk cenderung untuk mengayun dari sisi ke sisi menyebabkan sabuk bergerak keluar jalur dari puli yang mana membentuk lengkungan pada sabuk.
e) Kekencangan sabuk harus sesuai jadi kelonggaran akan meningkatkan contak kinerja pada puli.
f) Untuk memperoleh hasil yang baik dengan sabuk datar, jarak maksimum antara poros tidak boleh melebihi dari 10 meter dan minimum tidak boleh kurang dari 3-5 kali diameter puli terbesar.
17-2 Jenis sabuk


Ada banyak jenis sabuk yang digunakan sehari-hari. Dibawah ini point-point pentingnya:
1. Sabuk datar
Sabuk datar banyak digunakan di pabrik dan bengkel(tempat kerja), dimana tenaga di transmisikan dari puli satu ke puli lain. Yang mana kedua puli tidak boleh terpisah lebih dari 10 meter .
2. V-belt
V-belt banyak digunakan di pabrik dan bengkel(tempat kerja) yang mana baik digunakan untuk mentransmisikan tenaga dari puli satu ke puli lain. Yang mana kedua puli sangat dekat atau berdekatan satu sama lain.
3. Sabuk bundar atau tali
Sabuk bundar atau tali banyak digunakan di pabrik dan bengkel(tempat kerja), dimana tenaga di transmisikan dari puli satu ke puli lain. Yang mana kedua puli tidak boleh terpisah lebih dari 5 meter .
Jika jumlah tenaga sangat besar untuk ditransmisikan kemudian sabuk tunggal tidak mungkin cukup. Dalam kasus ini puli besar(untuk V-belt atau tali) dengan jumlah alur yang digunakan . kemudian sabuk dalam masing-masing alur mentransmisikan untuk tenaga yang dibutuhkan dari satu puli ke puli lain.

17-3. Bahan yang digunakan untuk sabuk
Bahan yang digunakan untuk tali dan sabuk harus kuat, fleksible dan tahan lama . material tersebut harus mempunya I koefisien gesek yang tinggi.bahan yang digunakan untuk sabuk diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Sabuk kulit
Bahan yang paling utama untuk sabuk datar adalah kulit. Sabuk kulit dibuat dari 1-2 meter sampai 1.5 meter potongan dari bagian sisi tulang punggung sapi mudal. Bagian sisi kulit lebih keras dan lebih lembut dibanding sisi daging. Tetapi sisi daging lebih kuat. Serat pada sisi kulit tegak lurus kepada permukaan. Sedang sisi kilat pada itu adalah interwoven dan paralel kepada permukaan kulit. Oleh karena itu untuk pertimbangan ini sisi rambut suatu sabuk harus dalam hubungan dengan permukaan puli yang ditunjukan pada gambar. 17-2. Ini memberi suatu menghubungi antara sabuk dan puli dan tempat kekuatan-tarik terbesar dari bagian sabuk pada bagian atas luar di mana tegangannya maximuin ketika sabuk lewat diatas puli.






Kulit yang baik didalamnya terdapat oaktanned maupun mineral garam dan kromium. Ini berguna untuk meningkatkan ketebalan sabuk, potongan kuli dicampur bersama-sama. Sabuk ditetapkan menurut banyaknya lapisan tunggal, ganda atau melipat tiga lapisan dan menurut ketebalan kulit menggunakan cahaya ringan, medium atau berat.

2. Sabuk kapas
Kebanyakan pabrik sabuk membuat sabuk dari bahan canvass atau kapas di bagi kedalam tiga bagian atau lebih lapisan tergantung atas ketebalan dan di jahit bersama-sama Sabuk ini ditenun juga ke dalam suatu potongan ketebalan dan lebar yang yang diinginkan. Sabuk diisi dengan beberapa pengisi seperti minyak linsed dalam rangka membuat sabuk tahan air dan untuk mencegah luka-luka/kerugian pada serat sabuk. Kapas sabuk sangat baik digunakan dan lebih murah di dalam iklim hangat, di dalam atmospir uap dan didalam posisi yang teratur. Karena sabuk kapas memerlukan perlakuan ringan, oleh karena itu sabuk ini kebanyakan digunakan di dalam permesinan kebun, sabuk angkut dll.

3. Sabuk karet
Karet Sabuk dibuat dari lapisan pabrik yang diisi dengan komposisi karet dan mempunyai suatu lapisan karet yang tipis pada permukaannya. Sabuk ini sangat fleksibel tetapi dengan cepat hancuroleh panas, minyak atau pelumas. Salah satu keuntungan sabuk ini adalah mudah di buat dan diaplikasikan. Sabuk ini baik di gunakan untuk penggilingan gergaji, pabrik kertas dan tempat yang lembab.

4. Sabuk balata
Sabuk ini adalah berupa sabuk karet atau getah yang digunakan sebagai pengganti karet. Sabuk ini tahan asam dan tahan air dan tidak rusak oleh minyak hewani atau alkali. Sabuk tidak boleh melebihi dari 40°C sebab pada temperatur ini sabuk mulai lembek dan menjadi lengket.
Kekuatan balata sabuk adalah 25% lebih tinggi dibanding sabuk karet.

17-4. Massa jenis bahan sabuk
Massa jenis berbagai bahan sabuk terdapat dalam tabel berikut:
Bahan sabuk bahan sabuk massa jenis (dalam kg/cm3)
Kulit
Kanvas
Karet
Balata
Anyaman tunggal
Anyaman ganda 1.00
1.22
1.14
1.11
1.17
1.25

Sejarah Nabi Muhammad SAW

Lagi-lagi sebuah sejarah dilupakan, seakan-akan mereka tidak pernah tahu atau mungkin tidak mau tahu, ini adalah sejarah yang tak boleh dilupakan, karena inilah sebab awal penciptaan dan akhir penciptaan, ia bermula 14 abad yang lalu di sebuah kota kecil, sebuah kota yang panas dan tandus yang dipenuhi dengan penyembahan terhadap kayu-kayu dan batu-batu yang tak dapat berbuat apa-apa dan juga disana terdapat sebuah kotak hitam yang dikelilingi oleh “berhala-berhala” yang sekarang telah berubah wujud tapi memiliki wujud “berhala” yang sama. Sungguh tak terpikirkan betapa bodoh manusia zaman itu, ialah sebuah jazirah yang disebut jazirah Arabia, perbuatan buruk dan haram, perampokan, pembunuhan bayi,minum-minuman keras, yang memusnahkan segala kebajikan dan moral menempatkan masyarakat jazirah Arabia ini dalam situasi kemerosotan yang luar biasa. Mereka terpecah-pecah menjadi kabilah-kabilah (bani/kaum).

I. Kelahiran Sang Nabi

Pada saat yang sangat kritis ini muncullah sebuah bintang pada malam yang gelap gulita, sinarnya semakin terang membuat malam menjadi terang benderang, ia bukan bintang yang biasa, tapi bintang yang sangat luar biasa, bahkan matahari di siang haripun malu menampakkan sinarnya karena bintang ini adalah maha bintang yang terlahirkan ke muka bumi, ialah cahaya dalam kegelapan, ia adalah cahaya di dalam dada, ia dikenal dengan Nama Muhammad, menurut sejarawan bintang ini tepat terlahir tanggal 17 Rabi’ul Awwal (12 Rabi’ul awwal menurut mazhab sunni) 570 M, bintang ini tak pernah padam walaupun 14 abad setelah ketiadaannya, bahkan ia semakin terang dan semakin terang, dari bintang ini terlahir 13 bintang yang lain, yang selalu menjadi hujjah bagi bintang-bintang yang sulit bersinar lainnya di setiap zamannya. Ia memiliki silsilah yang berhubungan langsung dengan jawara Tauhid melalui anaknya Ismail AS, yang dilahirkan melalui rahim-rahim suci dan terpelihara dari perbuatan-perbuatan mensekutukan Tuhan. Ia begitu suci sehingga Tuhan memerintahkan kepada Para Malaikat dan Jin untuk bersujud kepada Adam, karena cahayanya dibawa oleh Adam AS untuk disampaikan kepada maksud, ia adalah rencana Tuhan yang teramat besar yang langit dan bumi pun tak kan sanggup memikulnya.
Peristiwa kelahiran sang bintang dipenuhi dengan kejadian-kejadian yang luarbiasa, dimulai dengan peristiwa padamnya api “abadi” di kerajaan Persia, hancurnya sesembahan batu di sana, dan penyerangan pasukan bergajah untuk menghancurkan Ka’bah, yang di kemudian hari menjadi kiblat baginya dan ummatnya sampai akhir zaman, namun tentara yang besar ini dihancurkan oleh burung-burung yang dikirimkan oleh Sang Pemilik kiblat (Ka’bah), karenanya tahun ini dinamakan tahun Gajah. Sudah menjadi tradisi kelahiran manusia luar biasa harus juga didahului peristiwa yang luar biasa. Muhammad namanya, ayahnya bernama Abdullah, Ibundanya Aminah, kedua orang tuanya berasal dari silsilah yang mulia yang merupakan keturunan Jawara Tauhid (Ibrahim AS). Abdullah lahir kedunia hanya untuk membawa nur Muhammad dan “meletakkannya” ke dalam rahim Aminah, Sang isteri saat itu mengandung (2 bulan) bayi yang kelak menjadi manusia besar. Setelah lama kepergian sang suami, sang isteri merasakan kesepian yang amat dalam, walaupun suaminya selalu berkirim surat. Namun pada saat lain surat tidak lagi ia terima, begitu riang hatinya ternyata ia melihat rombongan dagang suaminya telah pulang, tapi Ia amat terkejut karena tak dilihatnya suaminya, datanglah seseorang dari rombongan tersebut yang menyampaikan berita kepada Aminah, mulutnya begitu berat untuk mengucapkan kata – kata ini kepada wanita ini, ia tidak sanggup mengutarakannya, namun akhirnya terucap juga bahwa sang suami telah berpulang ke hadirat Allah Swt dan dimakamkan di abwa.
Begitu goncang hatinnya mendengarkan hal ini, tak sanggup menahan tangisnya, ia menangis menahan sedih dan tak makan beberapa hari, namun ia bermimpi, dalam mimpinya seorang wanita datang dan berkata kepadanya agar ia menjaga bayi dalam janinnya dengan baik – baik. Ia berulang kali bermimpi bertemu dengan wanita tersebut yang ternyata adalah Maryam binti Imran (Ibu Isa as). Dalam mimpinya sang wanita mulia ini berkata : “Kelak bayi yang ada didalam rahimmu akan menjadi manusia paling mulia sejagat raya, maka jagalah ia baik – baik hingga kelahirannya.
Saat ayahanda Muhammad yang mulia ini Wafat dalam usia 20 tahun (riwayat lain – 17 tahun), sang bintang kita ini sedang berada dalam kandungan ibunya, beberapa tahun kemudian Bunda Sang bintang menyusul suaminya dan dimakamkan di Abwa juga. Muhammad dibawa pulang oleh Ummu Aiman dan diasuh oleh kakeknya, belum lagi hilang duka setelah ditinggal Sang Bunda, ia pun harus kehilangan kakeknya ketika umurnya belum lagi menginjak delapan tahun. Setelah kepergian sang kakek, sang bintang (Muhammad) diasuh oleh pamannya, Abu Tholib, seorang putra Abdul Mutholib yang pertama menyatakan keimanannya kepada kemenakannya sendiri (Muhammad). Pemandu ilahi selalu saja dipilihkan oleh Ilahi untuk memiliki profesi sebagai seorang gembala, melalui profesi ini beliau mengarungi beberapa waktu kehidupannya untuk menjadi “gembala” domba yang lebih besar, inilah pilihan Ilahi yang memilihkan baginya sebuah jalan dimana hal ini penting bagi orang yang akan berjuang melawan orang-orang hina yang berpikiran sampai menyembah aneka batu dan pohon, ilahi menjadikannya kuat sehingga tidak menyerah kepada apapun kecuali keputusan-Nya. Ada penulis sirah yang mengutip kalimat Nabi berikut ini, “ Semua Nabi pernah menjadi gembala sebelum beroleh jabatan kerasulan.” Orang bertanya kepada Nabi,” Apakah Anda juga pernah menjadi gembala?” Beliau menjawab,” Ya. Selama beberapa waktu saya menggembalakan domba orang Mekah di daerah Qararit.”
Sang bintang terlahir bukan dari kalangan orang yang teramat kaya, belum lagi ia dilahirkan sebagai seorang yatim, dan telah kehilangan Ayah, Ibu di masa kecil sebagai tempat bernaung, apa yang dapat dikatakan oleh anak kecil yang telah kehilangan kedua orang tuanya sedangkan dia sendiri masih membutuhkan naungan kedua orang tua dan kasih sayang mereka. Mari kita masuk ke jazirah Arabia lebih jauh lagi, kita dapat melihat bahwa kondisi keuangan Muhammad terbilang cukup sulit. Muhammad terkenal dengan kemuliaan rohaninya, keluhuran budi, keunggulan ahklaq dan dirinya dikenal di masyarakat sebagai “orang jujur” (al-Amin), ia menjadi salah seorang kafilah dagang Khodijah yang terpercaya dan Khodijah memberikan dua kali lipat dibandingkan yang diberikannya kepada orang lain. Kafilah Quraisy, termasuk barang dagangan Khodijah, siap bertolak, kafilah tiba di tempat tujuan. Seluruh anggotanya mengeruk laba. Namun, laba yang diperoleh Nabi lebih banyak ketimbang lain. Kafilah kembali ke Makkah. Dalam perjalanan, Sang bintang melewati negeri ‘Ad dan Tsamud. Keheningan kematian yang menimpa kaum pembangkang itu mengundang perhatian sang bintang.
Kafilah mendekati Mekah, Maisarah, berkata kepada sang Bintang, “Alangkah baiknya jika Anda memasuki Mekah mendahului kami dan mengabarkan kepada Khodijah tentang perdagangan dan keuntungan besar yang kita dapatkan.” Nabi tiba di Mekah ketika Khodijah sedang duduk di kamar atasnya. Ia berlari turun dan mengajak Nabi ke ruangannya. Nabi menyampaikan, dengan menyenangkan, hal-hal menyangkut barang dagangan. Maisarah menceritakan tentang Kebesaran jiwa Al-Amin selama perjalanan dan perdagangan. Maisarah menceritakan “Di Busra, Al-Amin duduk di bawah pohon untuk istirahat. Seorang pendeta, yang sedang duduk di biaranya, kebetulan melihatnya. Ia datang seraya menanyakan namanya kepada saya, kemudian ia berkata, ‘Orang yang duduk di bawah naungan pohon itu adalah nabi, yang tentangnya telah saya baca banyak kabar gembira di dalam Taurat dan Injil.
Kemudian Khodijah menceritakan apa yang didengarnya dari Maisarah kepada Waraqah bin Naufal, si hanif dari Arabia. Waraqah mengatakan, “Orang yang memiliki sifat-sifat itu adalah nabi berbangsa Arab.

II. Pernikahan

Kebanyakan sejarawan percaya bahwa yang menyampaikan lamaran Khadijah kepada Nabi ialah Nafsiah binti ‘Aliyah sebagai berikut:
“Wahai Muhammad! Katakan terus terang, apa sesungguhnya yang menjadi penghalang bagimu untuk memasuki kehidupan rumah tangga? Kukira usiamu sudah cukup dewasa!” Apakah anda akan menyambut dengan senang hati jika saya mengundang Anda kepada kecantikan, kekayaan, keanggunan, dan kehormatan ?” Nabi menjawab,”Apa maksud Anda?” Ia lalu menyebut Khodijah. Nabi lalu berkata,” Apakah Khodijah siap untuk itu, padahal dunia saya dan dunianya jauh berbeda?” Nafsiah berujar “Saya mendapat kepercayaan dari dia, dan akan membuat dia setuju. Anda perlu menetapkan tanggal perkawinan agar walinya (‘Amar bin Asad) dapat mendampingi Anda beserta handai tolan Anda, dan upacara perkawinan dan perayaan dapat diselenggarakan".
Kemudian Muhammad membicarakan hal ini kepada pamannya yang mulia, Abu Tholib. Pesta yang agung pun diselenggarakan, sang paman yang mulia ini menyampaikan pidato, mengaitkannya dengan puji syukur kepada Tuhan. Tentang keponakannya, ia berkata demikian, “Keponakan saya Muhammad bin ‘Abdullah lebih utama daripada siapapun di kalangan Quraisy. Kendati tidak berharta, kekayaan adalah bayangan yang berlalu, tetapi asal usul dan silsilah adalah permanen".
Waraqah, paman Khodijah, tampil dan mengatakan sambutannya, “Tak ada orang Quraisy yang membantah kelebihan Anda. Kami sangat ingin memegang tali kebangsawanan Anda.” Upacara pun dilaksanakan. Mahar ditetapkan empat puluh dinar-ada yang mengatakan dua puluh ekor unta.
Sang bintang sekarang mulai dewasa, ia mempunyai seorang istri yang begitu lengkap kemuliaannya, dari perkawinan ini Khodijah melahirkan enam orang anak, dua putra, Qasim, dan Abdulah, yang dipanggil At-Thayyib, dan At-Thahir. Tiga orang putrinya masing-masing Ruqayyah, Zainab, Ummu Kaltsum, dan Fatimah. Kedua anak laki-lakinya meninggal sebelum Muhammad diutus menjadi Rosul.
Ketika umur sang bintang mulai menginjak 35 tahun, banjir dahsyat mengalir dari gunung ke Ka’bah. Akibatnya, tak satu pun rumah di Makah selamat dari kerusakan. Dinding ka’bah mengalami kerusakan. Orang Quraisy memutuskan untuk membangun Ka’bah tapi takut membongkarnya. Walid bin Mughirah, orang pertama yang mengambil linggis, meruntuhkan dua pilar tempat suci tersebut. Ia merasa takut dan gugup. Orang Mekah menanti jatuhnya sesuatu, tapi ketika ternyata Walid tidak menjadi sasaran kemarahan berhala, mereka pun yakin bahwa tindakannya telah mendapatkan persetujuan Dewa. Mereka semua lalu ikut bergabung meruntuhkan bangunan itu. Pada saat pembangunan kembali ka’bah, diberitahukan pada semua pihak sebagai berikut, “Dalam pembangunan kembali Ka’bah, yang dinafkahkan hanyalah kekayaan yang diperoleh secara halal. Uang yang diperoleh lewat cara-cara haram atau melalui suap dan pemerasan, tak boleh dibelanjakan untuk tujuan ini.” Terlihat bahwa ini adalah ajaran para Nabi, dan mereka mengetahui tentang kekayaan yang diperoleh secara tidak halal, tetapi kenapa mereka masih melakukan hal demikian, inipun terjadi di zaman ini, di Indonesia, rakyat ataupun pemerintahnya mengetahui tentang halal dan haramnya suatu harta kekayaan atau pun perbuatan yang salah dan benar, tapi mereka masih saja melakukan perbuatan itu walaupun tahu itu adalah salah.
Mari kita kembali lagi menuju Mekah, ketika dinding ka’bah telah dibangun dalam batas ketinggian tertentu, tiba saatnya untuk pemasangan Hajar Aswad pada tempatnya. Pada tahap ini, muncul perselisihan di kalangan pemimpin suku. Masing-masing suku merasa bahwa tidak ada suku yang lain yang pantas melakukan perbuatan yang mulia ini kecuali sukunya sendiri. Karena hal ini, maka pekerjaan konstruksi tertunda lima hari. Masalah mencapai tahap kritis, akhirnya seorang tua yang disegani di antara Quraisy, Abu Umayyah bin Mughirah Makhzumi, mengumpulkan para pemimpin Quraisy seraya berkata,”Terimalah sebagai wasit orang pertama yang masuk melalui Pintu Shafa.” (buku lain mencatat Bab as-salam). Semua menyetujui gagasan ini. Tiba-tiba Muhammad muncul dari pintu. Serempak mereka berseru, “Itu Muhammad, al-Amin. Kita setuju ia menjadi wasit!”
Untuk menyelesaikan pertikaian itu, Nabi meminta mereka menyediakan selembar kain. Beliau meletakkan Hajar Aswad di atas kain itu dengan tangannya sendiri, kemudian meminta tiap orang dari empat sesepuh Mekah memegang setiap sudut kain itu. Ketika Hajar Aswad sudah diangkat ke dekat pilar, Nabi meletakkannya pada tempatnya dengan tangannya sendiri. Dengan cara ini, beliau berhasil mengakhiri pertikaian Quraisy yang hampir pecah menjadi peristiwa berdarah.
Tuhan, Sang Maha Konsep sudah membuat konsep tentang semua ini, tanda-tanda seorang bintang telah banyak ia tampakkan pada diri Muhammad, dari batinnya yang mulia sampai pada bentuk lahirnya yang indah. Kesabaran yang diabadikan di dalam Kitab suci menjadi bukti yang tak terbantahkan, bahwa ia adalah manusia sempurna, dalam wujud lahiriah (penampakan), maupun batinnya. Tidak setitik cela apalagi kesalahan selama hidupnya, Sang Maha Konsep benar-benar telah mengonsepnya menjadi manusia ‘ilahi’. Al-Amin telah dikenal oleh masyarakat Mekah, sebagai manusia mulia, sebagai manifestasi wujud kejujuran mutlak. Sebelum pengutusannya menjadi Rosul, Muhammad selalu mengamati tanda kekuasaan Tuhan, dan mengkajinya secara mendalam, terutama mengamati keindahan, kekuasaan, dan ciptaan Allah dalam segala wujud. Beliau selalu melakukan telaah mendalam terhadap langit, bumi dan isinya. Beliau selalu mengamati masyarakatnya yang rusak, dan hancur, beliau mempunyai tugas untuk menghancurkan segala bentuk pemberhalaan. Apalah kiranya yang membuat masyarakatnya seperti ini, ia mengembalikan semua ini kepada Tuhan, yang menurutnya tak mungkin sama dengan manusia.
Gunung Hira, puncaknya dapat dicapai kurang lebih setengah jam, gua ini adalah saksi atas peristiwa menyangkut “sahabat karib”-nya (Muhammad), gua ini menjadi saksi bisu tentang wahyu, dan seakan-akan ia ingin berkata,” disinilah dulu anak Hasyim itu tinggal, yang selalu kalian sebut-sebut, disinilah ia diangkat menjadi Rosul, disinilah Al-Furqon pertama kali dibacakan, wahai manusia, bukankah aku telah mengatakannya, kalianlah (manusia) yang tak mau menengarkannya, kalian menutup telinga kalian rapat-rapat, dan menertawakanku, sedangkan sebagian dari kalian hanya menjadikan aku sebagai museum sejarah.“kata saksi bisu.

III. Diangkat Menjadi Rasul

Hira, tempat diturunkannya kalimat Tuhan Yang Maha Sakti, kalimat yang membuat iblis berputus asa untuk menyesatkan manusia, kalimat yang dengannya alam semesta berguncang. Al-Qur’an, susunan kalimatnya yang mengandung makna yang banyak telah membuat tercengang manusia-manusia manapun di jagat raya, yang mengakui kebenarannya, akan mengikutinya, sedangkan yang tidak mengakuinya harus tunduk atas kebenarannya, dan bagi mereka yang menolak, dengan cara apapun akan sia-sia, dan celaka. Jibril (Ruh Al-Qudus) diutus Tuhan semesta Alam, Sang Pemilik Konsep, untuk menyampaikan kalimat-Nya secara berangsur-angsur kepada Al-amin yang berada di Gunung Hira’. Al-Amin telah mempersiapkan dirinya selama empat puluh tahun untuk memikul tugas yang maha berat ini, Jibril datang kepadanya dengan membawa beberapa kalimat dari Tuhannya. Ialah kalimat pertama yang dikemukakan dalam Al-qur’an sebagai berikut
“Bacalah dengan [ menyebut] nama Tuhanmu yang menciptakan. Dia telah menciptakan manusia dari segumpal darah. Bacalah, dan Tuhanmulah yang Paling Pemurah. Yang mengajari [manusia] dengan perantaraan kalam. Dia mengajarkan kepada manusia apa yang tidak diketahuinya”.
Ayat ini dengan tegas menyatakan tentang program Nabi, dan menyatakan dalam istilah-istilah jelas bahwa fondasi agamanya diberikan dengan pengkajian, pengetahuan, kebijaksanaan, dan penggunaan pena.
Muhammad, pembawa berita bahagia, ancaman, dan perintah merupakan manusia teladan sepanjang masa, ia adalah manusia dalam wujud Ilahiah, utusan Tuhan yang kepadanya ummat manusia memohonkan syafa’at. Tidak satupun mahkluq yang mencapai kesempurnaan yang dicapai Muhammad, sejak kecil ia telah memperlihatkan ketulusan, kejujuran, manusia yang seumur hidupnya tidak pernah berbohong, yang tidak pernah menghianati janji, dan sayang kepada yang miskin.
Malaikat Jibril menyelesaikan tugasnya menyampaikan wahyu itu, dan Muhammad pun turun dari Gua Hira menuju rumah “Khodijah”. Jiwa agung Nabi disinari cahaya wahyu. Beliau merekam di hatinya apa yang didengarnya dari malaikat Jibril. Setelah kejadian ini, Jibril menyapanya,”Wahai Muhammad! Engkau Rosul Allah dan aku Jibril”. Muhammad menerima kalimat Tuhannya secara bertahap, secara berangsur-angsur, fakta sejarah mengakui bahwa di antara wanita, Khodijah adalah wanita yang pertama memeluk Islam, dan pria pertama yang memeluk Islam adalah ‘Ali.
Muhammad mengadakan perjamuan makan dengan kerabatnya, selesai makan, beliau berpaling kepada para sesepuh keluarganya dan memulai pembicaraan dengan memuji Allah dan memaklumkan keesaan-Nya. Lalu beliau berkata,” Sesungguhnya, pemandu suatu kaum tak pernah berdusta kepada kaumnya. Saya bersumpah demi Allah yang tak ada sekutu bagi-Nya bahwa saya diutus oleh Dia sebagai Rosul-Nya, khususnya kepada Anda sekalian dan umumnya kepada seluruh penghuni dunia. Wahai kerabat saya! Anda sekalian akan mati. Sesudah itu, seperti Anda tidur, Anda akan dihidupkan kembali dan akan menerima pahala menurut amal Anda. Imbalannya adalah surga Allah yang abadi (bagi orang lurus) dan neraka-Nya yang kekal(bagi orang yang berbuat jahat). “Lalu beliau menambahkan, “Tak ada manusia yang pernah membawa kebaikan untuk kaumnya ketimbang apa yang saya bawakan untuk Anda. Saya membawakan kepada Anda rahmat dunia maupun Akhirat. Tuhan saya memerintahkan kepada saya untuk mengajak Anda kepada-Nya. Siapakah diantara Anda sekalian yang akan menjadi pendukung saya sehingga ia akan menjadi saudara, washi (penerima wasiat), dan khalifah (pengganti) saya?”.
Ketika pidato Nabi mencapai poin ini, kebisuan total melanda pertemuan itu. ‘Ali, remaja berusia lima belas tahun, memecahkan kebisuan itu. Ia bangkit seraya berkata dengan mantap,” Wahai Nabi Allah, saya siap mendukung Anda.” Nabi menyuruhnya duduk. Nabi mengulang tiga kali ucapannya, tapi tak ada yang menyambut kecuali ‘Ali yang terus melontarkan jawaban yang sama. Beliau lalu berpaling kepada kerabatnya seraya berkata,” Pemuda ini adalah saudara, washi, dan khalifah saya diantara kalian. Dengarkanlah kata-katanya dan ikuti dia".
Pemakluman khilafah (imamah) ‘Ali di hari-hari awal kenabian Muhammad memperlihatkan bahwa dua kedudukan ini berkaitan satu sama lain. Ketika Rosulullah diperkenalkan kepada masyarakat, khalifahnya juga ditunjuk dan diperkenalkan pada hari itu juga. Ini dengan sendirinya menunjukkan bahwa kenabian dan imamah merupakan dua hal yang tak terpisahkan.
Peristiwa diatas membuktikan heroisme spiritual dan kebenaran ‘Ali. Karena, dalam pertemuan di mana orang-orang tua dan berpengalaman tenggelam dalam keraguan dan keheranan, ia menyatakan dukungan dan pengabdian dengan keberanian sempurna dan mengungkapkan permusuhannya terhadap musuh Nabi tanpa menempuh jalan politisi yang mengangkat diri sendiri. Kendati waktu itu ia yang termuda diantara yang hadir, pergaulannya yang lama dengan Nabi telah menyiapkan pikirannya untuk menerima kenyataan, sementara para sesepuh bangsa ragu-ragu untuk menerimanya.
Setelah berdakwah kepada kaum kerabatnya, Nabi berdakwah terang-terangan kepada kaum Quraisy. Muhammad, berbekal kesabaran, keyakinan, kegigihan, dan keuletan dalam berdakwah terus-menerus dan tidak menghiraukan orang-orang musrik yang terus menghardik dan mengejeknya. Banyak yang cara yang dilakukan kaum Quraisy untuk menghentikan Muhammad, suatu saat Abu Tholib sedang duduk bersama keponakannya. Juru bicara rombongan yang mendatangi rumah Abu Tholib membuka pembicaraan dengan berkata,” Wahai Abu Tholib! Muhammad mencerai-beraikan barisan kita dan menciptakan perselisihan diantara kita. Ia merendahkan kita dan mencemooh kita dan berhala kita. Jika ia melakukan itu karena kemiskinan dan kepapaannya, kami siap menyerahkan harta berlimpah kepadanya. Jika ia menginginkan kedudukan, kami siap menerimanya sebagai penguasa kami dan kami akan mengikuti perintahnya. Bila ia sakit dan membutuhkan pengobatan, kami akan membawakan tabib ahli untuk merawatnya…”.
Abu Tholib berpaling kepada Nabi seraya berkata,“ Para sesepuh anda datang untuk meminta Anda berhenti mengkritik berhala supaya mereka pun tidak mengganggu Anda.” Nabi menjawab,” Saya tidak menginginkan apa pun dari mereka. Bertentangan dengan empat tawaran itu, mereka harus menerima satu kata dari saya, yang dengan itu mereka dapat memerintah bangsa Arab dan menjadikan bangsa Ajam sebagai pengikut mereka.” Abu Jahal bangkit sambil berkata, “ Kami siap sepuluh kali untuk mendengarnya.” Nabi menjawab,” Kalian harus mengakui keesaan Tuhan.” Kata-kata tak terduga dari Nabi ini laksana air dingin ditumpahkan ke ceret panas. Mereka demikian heran, kecewa, dan putus asa sehingga serentak mereka berkata,” Haruskah kita mengabaikan 360 Tuhan dan menyembah kepada satu Allah saja?”
Orang Quraisy meninggalkan rumah Abu Tholib dengan wajah dan mata terbakar kemarahan. Mereka terus memikirkan cara untuk mencapai tujuan mereka. Dalam ayat berikut, kejadian itu dikatakan,
“Dan mereka heran karena mereka kedatangan seorang pemberi peringatan dari kalangan mereka; dan orang-orang kafir berkata,’Ini adalah seorang ahli sihir yang banyak berdusta. Mengapa ia menjadikan tuhan-tuhan itu Tuhan Yang Satu saja ? Sesungguhnya ini benar-benar suatu hal yang sangat mengherankan.’ Dan pergilah pemimpin-pemimpin mereka [seraya berkata], ‘Pergilah kamu dan tetaplah [menyembah] tuhan-tuhanmu, sesungguhnya ini benar-benar suatu hal yang dikehendaki. Kami tidak pernah mendengar hal ini dalam agama yang terakhir ini; ini(mengesakan Allah) tidak lain kecuali dusta yang diada-adakan.”
Banyak sekali contoh penganiayaan dan penyiksaan kaum Quraisy, Tiap hari nabi menghadapi penganiayaan baru. Misalnya, suatu hari Uqbah bin Abi Mu’ith melihat Nabi bertawaf, lalu menyiksanya. Ia menjerat leher Nabi dengan serbannya dan menyeret beliau ke luar masjid. Beberapa orang datang membebaskan Nabi karena takut kepada Bani Hasyim. Dan masih banyak lagi. Nabi menyadari dan prihatin terhadap kondisi kaum Muslim. Kendati beliau mendapat dukungan dan lindungan Bani Hasyim, kebanyakan pengikutnya budak wanita dan – pria serta beberapa orang tak terlindung. Para pemimpin Quraisy menganiaya orang-orang ini terus-menerus , para pemimpin terkemuka berbagai suku menyiksa anggota suku mereka sendiri yang memeluk Islam. Maka ketika para sahabatnya meminta nasihatnya menyangkut hijrah, Nabi menjawab, “Ke Etiopia akan lebih mantap. Penguasanya kuat dan adil, dan tak ada orang yang ditindas di sana. Tanah negeri itu baik dan bersih, dan Anda boleh tinggal di sana sampai Allah menolong Anda.
Pasukan Syirik Quraisy kehabisan akal untuk menghancurkan Muhammad, maka mereka melakukan propaganda anti Muhammad, diantaranya mereka memfitnah Nabi, Bersikeras menjuluki Nabi Gila, larangan mendengarkan Al-Qur’an, menghalangi orang masuk Islam, sehingga Allah mengabadikan perkataan orang-orang keji ini dan menunjukkan sesatnya perkataan mereka, dalam Al-Qur’an Allah berfirman
“Demikianlah, tiada seorang rosul pun yang datang kepada orang-orang yang sebelum mereka selain mengatakan,’ Ia adalah seorang tukang sihir atau orang gila.’ Apakah mereka saling berpesan tentang apa yang dikatakan itu ? Sebenarnya mereka adalah kaum yang melampaui batas.”
Kaum Quraisy pun gagal melakukan berbagai macam cara untuk menghalangi usaha Muhammad, dan menghalangi orang-orang untuk mengikuti agama Tuhan Yang Esa. Mereka pun melakukan Blokade ekonomi yang membuat banyak kaum muslim, terutama kaum wanita dan anak-anak kelaparan. Nabi dan para pengikutnya masuk ke Syi’ib Abu Tholib, yang diikuti pendamping hidupnya, Khodijah, dengan membawa serta Fatimah AS. Orang-orang Quraisy mengepung mereka di Syi’ib itu selama tiga tahun. Dan akhirnya tahun-tahun blokade itu pun berakhir. Dan keluarlah sang bintang bersama keluarga dan sahabatnya dari pengepungan. Allah telah menetapkan kemenangan bagi mereka, dan Khodijah pun berhasil pula keluar dari pengepungan dalam keadaan amat berat dan menderita, Beliau telah hidup dengan kehidupan yang menjadi teladan Istimewa bagi kalangan kaum wanita. Ajal Khodijah sudah dekat. Allah telah memilihnya untuk mendampingi Rosulullah Saww., dan dia telah berhasil menunaikan tugas dengan baik. Khodijah akhirnya meninggal pada tahun itu juga. Yakni, pada saat kaum Muslim keluar dari blokade orang-orang Quraisy, tahun kesepuluh sesudah Kenabian. Pada tahun yang sama, paman Rosul (Abu Tholib) meninggal dunia, yang sekaligus sebagai pelindung dakwa Muhammad. Sungguh Nabi mengalami kesedihan yang amat berat. Beliau kehilangan Khodijah, dan juga pamannya yang menjadi pelindung, dan pembelanya. Itu sebabnya, maka tahun ini dinamakan ‘Am Al-Huzn (Tahun Duka cita). Bukan hanya Rosul yang terpukul hatinya, Fatimah, yang belum kenyang mengenyam kasih sayang seorang ibu dan kelembutan belaiannya, ikut pula menanggungnya. Kedukaan menyelimuti dan menindihnya di tahun penuh kesedihan itu.Fatimah kehilangan ibundanya, berpisah dari orang yang menjadi sumber cintanya dan kasih sayangnya. Acap kali dia bertanya kepada ayahandanya,” Ayah, kemana Ibu?” Kalau sudah begini, tangisnya pecah, air matanya meleleh, dan kesedihan menerpa hatinya. Rosul merasakan betapa berat kesedihan yang ditanggung putrinya. Setelah wafatnya Abu Tholib kaum Kafir Quraisy semakin berani menganggu Muhammad, akhirnya Muhammad berhijrah ke Yastrib, peristiwa hijrahnya Nabi ke Yastrib, merupakan momen awal dari lahirnya negara Islam. Penduduk Yastrib bersedia memikul tanggung jawab bagi keselamatan Nabi. Di bulan Robi’ul Awwal tahun ini, saat hijrahnya Nabi terjadi, tak ada seorang muslim pun yang tertinggal di Mekah kecuali Nabi, ‘Ali dan Abu Bakar, dan segelintir orang yang ditahan Quraisy atau karena sakit,dan lanjut usia.
Kaum Quraisy yang berada di Mekah akhirnya membuat kesepakatan untuk membunuh Muhammad di malam hari, dan masing-masing suku mempunyai wakil, sehingga Bani Hasyim tidak dapat menuntut balas atas kematian Muhammad. Orang-orang ini memang bodoh, mereka mengira Muhammad dapat dihancurkan hanya dengan cara seperti ini, seperti urusan duniawi mereka. Jibril datang memberitahu Nabi tentang rencana kejam kaum kafir itu. Al-Qur’an merujuk pada kejadian itu dengan kata-kata,
“Dan [ingatlah] ketika orang-orang kafir (Quraisy) memikirkan daya upaya terhadapmu untuk menangkap dan memenjarakanmu atau membunuhmu atau mengusirmu. Mereka memikirkan tipu daya dan Allah menggagalkan tipu daya itu. Dan Allah sebaik-baik Pembalas tipu daya.
Ali berbaring melewati cobaan yang mengerikan demi keselamatan Islam menggantikan Nabi, sejak sore. Ia bukan orang tua yang lanjut usia, tapi seorang anak muda yang begitu berani mengorbankan nyawanya untuk sang Nabi, ia, yang bersama Khodijah adalah orang yang pertama-tama beriman kepada Nabi, dialah orang yang rela berkorban untuk Nabi, Ali, sekali lagi ‘Ali. Kepadanya Nabi berkata,”Tidurlah di ranjang saya malam ini dan tutupi tubuh Anda dengan selimut hijau yang biasa saya gunakan, karena musuh telah bersekongkol membunuh saya. Saya harus berhijrah ke Yastrib. ‘Ali menempati ranjang Nabi sejak sore. Ketika tiga perempat malam lewat, empat puluh orang mengepung rumah nabi dan mengintipnya melalui celah. Mereka melihat keadaan rumah seperti biasanya, dan menyangka bahwa orang yang sedang tidur di kamar itu adalah Nabi.

IV. Hijrah

Kini tiba fajar. Semangat dan gairah besar tampak di kalangan musyrik itu. Mereka begitu yakin akan segera berhasil. Dengan pedang terhunus mereka memasuki kamar Nabi, yang menimbulkan suara gaduh. Serentak ‘Ali mengangkat kepalanya dari bantal dan menyingkirkan selimutnya lalu berkata dengan sangat tenag,”Apa yang terjadi ?” Mereka menjawab,”Kami mencari Muhammad. Di mana dia?” ’Ali berkata,” Apakah anda menitipkannya kepada saya sehingga saya harus menyerahkannya kembali kepada Anda? Bagaimanapun, sekarang ia tak ada di rumah.” Muhammad telah pergi jauh di luar pengetahuan mereka.
Nabi, tiba di Quba tanggal 12 Rabi’ul Awwal, dan tinggal di rumah Ummu Kultsum ibn al-Hadam. Sejumlah Muhajirin dan Ansor sedang menunggu kedatangan Nabi. Beliau tinggal di situ sampai akhir pekan. Sebagian orang mendesak agar beliau segera berangkat ke Madinah, tetapi beliau menunggu kedatangan ‘Ali. Orang Quraisy mengetahui hijrahnya ‘Ali dan rombongannya – diantaranya ialah Fatimah, puteri Nabi, Fatimah binti ‘Asad dan Fatimah binti Hamzah bin Abdul Mutholib – karena itu, mereka memburunya dan berhadap-hadapan dengan dia di daerah Zajnan. Perselisihan pun terjadi dan ‘Ali berkata “Barangsiapa menghendaki tubuhnya terpotong-potong dan darahnya tumpah, majulah! Tanda marah nampak di wajahnya. Orang-orang Quraisy yang merasa bahwa masalah telah menjadi serius, mengambil sikap damai dan berbalik pulang.” Ketika ‘Ali tiba di Quba, kakinya berdarah, dikarenakan menempuh perjalanan Makah Madinah dengan berjalan kaki. Nabi dikabari bahwa, ‘Ali telah tiba tapi tak mampu menghadap beliau. Segera nabi ke tempat ‘Ali lalu merangkulnya. Ketika melihat kaki ‘Ali membengkak, air mata Nabi menetes".
Penduduk Yastrib – yang kemudian berganti menjadi nama Madinah - menyambut kedatangan Nabi. Mereka mengucapkan berbagai macam syair untuk menyambut manusia mulia ini. Disinilah manifestasi sebuah negara Islam pertama kali didirikan. Muhammad menyusun kekuatannya di Madinah bersama keluarga dan sahabat setianya yang rela meninggalkan tanah air dan hartanya untuk Tuhannya, islam yang muda ini menyusun kekuatan untuk menghadapi kekuatan kaum Quraisy yang setiap saat siap untuk menghancurkan Islam yang dibangun ini, perang demi perang mulai dari Badar, Uhud, Khandaq, yang disetiap perang tampillah Al-Washi Muhammad yang selalu menjadi pemberi moral kepada pasukan untuk menghancurkan kafir Quraisy dengan Iman yang membara. Pada perang Badar ‘al-washi (‘Ali) dan Hamzah tampil menghadapi pemberani kafir Quraisy, dalam sepucuk suratnya kepada Muawiyah, ‘Ali mengingatkannya dalam kata-kata ‘Pedang saya yang saya gunakan untuk membereskan kakek anda dari pihak ibu (Utbah, ayah dari Hindun Ibu Muawiyah), paman anda dari pihak Ibu (Walid bin Uthbah) dan saudara Anda (Hanzalah) masih ada pada saya. Pada perang Uhud Nabi dan lagi-lagi Hamzah dan ‘Ali tidak pernah Absen, ‘Ali adalah pembawa panji dalam setiap peperangan. Nabi mengungkapkan nilai pukulan ‘Ali pada perang Khandaq (parit) – disebut juga dengan Ahzab – kepada ‘Amar bin ‘Abdiwad itu,” Nilai pengorbanan itu melebihi segala perbuatan baik para pengikutku, karena sebagai akibat kekalahan jagoan kafir terbesar itu kaum Muslim menjadi terhormat dan kaum kafir menjadi aib dan terhina".

V. Benteng Khaibar

Pada perang Khaibar ketika semangat kaum muslim mengendur dan merasa tidak mampu untuk menghancurkan benteng Khaibar, orang-orang menunggu dengan gelisah dan ketakutan, karena sebelumnya Abu Bakar dan Umar tidak ada yang mampu menghancurkan benteng, bahkan ‘Umar memuji keberanian pemimpin benteng, Marhab,yang luar biasa yang membuat Nabi dan para komandan Islam kecewa atas pernyataan ‘Umar ini.
Kebisuan orang-orang sedang menunggu dengan gelisah dipecahkan oleh kata-kata Nabi,” Dimanakah ‘Ali? “ Dikabarkan kepada beliau bahwa ‘Ali menderita sakit mata dan sedang beristirahat di suatu pojok. Nabi bersabda,” Panggil dia.” ‘Ali diangkut dengan unta dan diturunkan di depan kemah Nabi.” Pernyataan ini menunjukkan sakit matanya demikian serius sampai tak mampu berjalan. Nabi menggosokkan tangannya ke mata ‘Ali seraya mendoakannya. Mata ‘Ali langsung sembuh dan tak pernah sakit lagi sepanjang hidupnya. Nabi memerintahkan ‘Ali maju, menurut riwayat pintu benteng Khaibar itu terbuat dari batu, panjangnya 60 inci, dan lebarnya 30 inci. Mengutip kisah pencabutan pintu benteng Khaibar itu dari ‘Ali melalui jalur khusus,” Saya mencabut pintu Khaibar dan menggunakannya sebagai perisai. Seusai pertempuran, saya menggunakannya sebagai jembatan pada parit yang digali kaum Yahudi.” Seseorang bertanya kepadanya,” Apakah Anda merasakan beratnya?” ‘Ali menjawab,” Saya merasakannya sama berat dengan perisai saya.” Masih banyak lagi peristiwa-peristiwa lain selain peperangan untuk melawan kebejatan kaum kafir Quraisy, banyak juga peristiwa yang menggembirakan, misalnya peristiwa pernikahan al-Washi dan Fatimah, putri Nabi, perubahan kiblat dari Bait al-Maqdis ke Ka’bah di Makah. Selain serangan dari luar Kota Madinah, kaum Yahudi yang berada di dalam kota selalu mencoba melakukan rongrongan terhadap pemerintahan Islam yang masih muda ini, namun Sang Maha Konsep telah menentukan Drama yang berbeda, walaupun mereka mencoba memadamkan nur cahaya-Nya, namun Ia terus menerangi Nur Cahaya-Nya, walaupun orang-orang kafir itu benci.

VI. Fath Makkah

Tahun kedelapan Hijrah, perjanjian Hudaibiyah dikhianati oleh orang-orang Quraisy mekah, Nabi segera mengeluarkan perintah kesiagaan umum. Beliau siapkan pasukan besar yang belum pernah disaksikan kehebatannya selama ini. Ketika pasukan telah lengkap dan siap bergerak, Nabi pun menyampaikan bahwa sasarannya adalah Mekah. Pasukan bergerak laksana migrasi kawanan burung menuju arah selatan. Nabi memerintahkan kepada pasukannya yang berjumlah 10.000 orang untuk membagi diri, dan menyalakan api unggun di malam hari agar pasukan musuh melihat betapa besar pasukan musuh tersebut.
Di dekat kuburan Abu Tholib dan Khodijah yang terletak di punggung Mekah, kaum muslimin membuat kubah untuk Nabi. Dari kubah inilah Nabi mengamati dengan cermat arus pasukan Islam yang masuk ke kota dari empat penjuru.
Makkah... Membisu di depan Nabi dan pendukungnya. Ya Mekah membisu dan tidak lagi menyerukan teriakan Fir’aun-fir’aun, digantikan hiruk pikuk suara 10.000 prajurit Muslim yang menggema yang seakan-akan sedang menunggu kedatangan sahabatnya
Gua itu menatap kepada orang yang dulu berada dalam perutnya dalam keadaan terusir yang kini telah berdiri tegap dengan gagah dan dikelilingi puluhan ribu pengikut dan pembelanya.
Nabi memasuki Mekah dan bertawaf, menghancurkan berhala-berhala bersama al-Washi, tidak ada darah yang tertumpah. Orang-orang Quraisy yang berada di Makkah menunggu bibir Muhammad berucap tentang mereka, apakah yang akan terjadi pada mereka, namun bibir itu begitu mulia untuk menjatuhkan hukuman, ia memberikan kepada mereka yang telah memeranginya pengampunan dan beliau berkata “... Pergilah, Anda semua adalah orang-orang yang dibebaskan!”
Kini, di Shafa, laki-laki yang telah membuat sejarah itu telah kembali, berdiri di depan kehidupannya yang sarat dengan berbagai peristiwa dan yang ditangannya tergenggam masa depan yang gemilang. Selama dua puluh tahun penggembalaannya tak pernah henti, ia tak pernah merasakan letih, kesabarannya begitu tinggi, tak pernah menyerah. Orang –orang Quraisy berdesak-desakkan di bukit Shafa untuk memberikan Ba’iat.
Setelah penaklukan Mekah masih ada beberapa peperangan besar berlanjut – semasa hidup Nabi - yaitu Hunain, Tabuk. Al-Washi tampil dengan gagah perkasa dalam peperangan ini, sesudah membuat kocar-kacir musuh, al-washi segera menghambur untuk bergabung dengan Nabi, ia memutari Nabi, dan menghambur membabat musuh untuk melindungi Nabi, dan pada kali yang lain menemui prajurit musuh yang lari dan menghadang kejaran musuh. Sesudah itu kembali memutari Nabi. Nabi memanggil sahabat-sahabatnya yang lari cerai-berai “ Ayyuhan Nas, mau kemana kalian ?” Wahai orang-orang yang ikut bai’at al-Ridwan! Wahai, orang-orang yang kepadanya diturunkan surat Al-Baqarah! Wahai orang-orang yang berbaiat di bawah pohon...! orang-orang Madinah yang gagah berani segera sadar akan diri mereka! Dan ingat bahwa hingga saat ini mereka adalah tulang punggung Nabi. Kini Nabi memanggil mereka di tengah 12.000 orang prajurit, dua ribu diantaranya adalah kaum kerabatnya. Mereka segera menghambur ke arah Nabi menyambut panggilannya dengan, “Labbaik, Labbaik... Kami datang, kami datang...!”
Pasukan Islam kembali memenangkan pertempuran, peran individual Muhammad dalam menyampaikan risalah agungnya telah selesai, dan kini – tidak bisa – tidak di harus melihat pasukannya, untuk kesekian kalinya, mengingat dan mengenang kembali pelajaran yang telah diberikannya selama dua puluh tiga tahun, agar di bisa mengevaluasidan menelitinya kembali.

VII. Haji Wada

Tahun kesebelas Hijrah, haji pertama Nabi dan kaum Muslimin tanpa ada seorang musrik pun yang ikut didalamnya, untuk pertama kalinya pula, lebih dari 10.000 orang berkumpul di Madinah dan sekitarnya, menyertai Nabi melakukan perjalanan ke Makkah, dan .. sekaligus inilah haji terakhir yang dilakukan oleh Nabi. Rombongan haji meninggalkan Madinah tanggal 25 Dzulqa’idah , Nabi disertai semua isterinya, menginap satu malam di Dzi Al-Hulaifah, kemudian melakukan Ihram sepanjang Subuh, dan mulai bergerak... seluruh padang terisi gema suara mereka yang mengucapkan,”Labbaik, Allahumma labaik... Labbaik, la syarika laka, ! Aku datang memenuhi panggilanmu, Allahumma, ya Allah, aku datang memenuhi panggilan-Mu. Tiada sekutu bagi-Mu...Labbaik, aku datang memenuhi panggilan-Mu. Segala puji, kenikmatan, dan kemaharajaan, hanya bagi-Mu. Tiada sekutu bagi-Mu... Labbaik, aku datang memenuhi panggilan-Mu...” Langit, hingga hari itu, belum pernah menyaksikan pemandangan di muka bumi seperti yang ada pada saat itu. Lebih dari 100.000 orang, laki-laki dan perempuan – dibawah sengatan Matahari yang amat terik dan di padang pasir yang sebelumnya tak pernah dikenal orang – bergerak menuju satu arah. Medan ini merupakan lukisan paling indah dari satu warna yang menghiasi kehidupan manusia. Dan sejarah, adalah kakek tua yang terbelenggu dalam pengabdian terhadap kepentingan-kepentingan. Ia adalah tukang cerita yang membacakan hikayat-hikayat Fir’aun, Kisra dan Kaisar. Sejarah sekali melihat Muhammad dan orang-orang yang bergerak bersamanya dengan heran! Aneh sekali. Pasukan apa ini? Komandan berjalan kaki kelelahan, dan pengikut-pengikutnya pun demikian pula. Nabi memang berjalan kaki bersama umatnya. Sejarah memang mendengar bahwa “penguasa” itu berada di tengah-tengah pasukan itu, tapi ketika dicari-carinya, dia tak bisa menemukannya. Rombongan itu masuk Mekah 4 Dzulhijjah, disitu telah berkumpul Allah, Ibrahim, Ka’bah dan Muhammad. Dia juga ingin memperlihatkan kepada Ibrahim, bahwa karya besarnya, kita sudah diantarkan kepada Maksud.
Matahari tepat di tengah siang hari itu. Seakan-akan ia menumpahkan seluruh cahayannya yang memakar ke atas kepala semua orang. Nabi berdiri di depan lebih dari 100.000 orang. Laki-laki dan perempuan yang mengelilinginya. Nabi memulai pidatonya, Rosulullah berkata,”Tahukah kalian, bulan apa ini ?”
Mereka serentak menjawab,”Bulan Haram!” .....
...”Ayyuhan Nas, camkan baik-baik perkataanku. Sebab, aku tidak tahu, mungkin aku tidak lagi akan bertemu dengan kalian sesudah tahun ini, di tempat ini, untuk selama-lamanya... Ayyuhan Nas, sesungguhnya darah dan hartamu adalah haram bagimu hingga kalian menemui Tuhanmu sebagaimana diharamkannya hari dan bulanmu ini. Sesudah itu, kamu sekalian akan menemui Tuhanmu dan ditanya tentang amal-amalmu. Sungguh, aku telah sampaikan hal ini. Maka, barangsiapa yang masih mempunyai amanat, hendaknya segera disampaikan kepada orang yang berhak menerimanya.....”
Akar-akar syirik telah dihapuskan dari Mekah, dan Mekah menjadi sebuah kota suci bagi kaum muslim, tempat berkumpulnya muslimin dari seluruh penjuru dunia, dengan menggunakan pakaian yang sama, menuju Tuhannya, tidak ada perbedaan, baik kaya, miskin, raja, rakyat, semuanya sama dihadapan Tuhan, yang membedakannya adalah takwa.
Muhammad telah melaksanakan tugasnya, dan sekarang beliau berada di pembaringan, Nabi membuka mata seraya berkata kepada putrinya dengan suara pelan “Muhammad tidak lain hanyalah seorang Rosul, sungguh telah berlalu sebelumnya beberapa orang rosul. Apakah jika dia wafat atau dibunuh kamu akan berbalik ke belakang? Barangsiapa berpaling ke belakang, maka tidak akan mendatangkan mudarat kepada Allah sedikitpun; dan Allah akan memberi balasan kepada orang-orang yang bersyukur”.[Petikan dari laman. fatimah.org]
http://www.al-huda.net

Perhitungan ongkos produksi

A. Ongkos kantor pertahun
Gaji karyawan kantor

Tabel V.1 Daftar karyawan dan gaji per bulan
No. Karyawan Gaji perbulan
1. Kepala sekolah / Ketua prodi / Ketua Lemdiklat Rp. 500.000,-
2. Bagian administrasi dan keuangan Rp. 150.000,-
3. Kepala produksi / Ketua lab. Produksi Rp. 350.000,-
4. Instruktur / Guru praktek pemesinan Rp. 200.000,-
5. Toolman / teknisi Rp. 150.000,-
6. Pembantu umum Rp. 100.000,-
Jumlah Rp. 1.450.000,-

1) Gaji karyawan pertahun = 12 x 1.450.000,- = Rp 17.400.000,-

Penyusutan Bangunan Kantor
Luas bangunan 64 m2, harga bangunan dan tanah Rp 1.500.000,- / m2, penyusutan 30 tahun, bunga-pajak-asuransi 25%, maka ongkos tetap bangunan kantor :

2) Cf Bangunan kantor = (64 x 1.500.000)
= Rp 15.600.000,- / tahun

Penyusutan Peralatan Kantor

Komputer & peripherals = Rp 10.000.000,-
Peralatan lain = Rp 1.000.000,-
Jumlah = Rp 11.000.000,-
Penyusutan 5 tahun, bunga-pajak-asuransi 25%, maka :

3) Cf Peralatan kantor = 11.000.000
= Rp 1.650.000,- / tahun

Pengeluaran Kantor pertahun
Pengeluaran perbulan :
Telepon & fax. = Rp 200.000,-
Listrik dan air = Rp 200.000,-
ATK = Rp 500.000,-
Bahan habis kantor = Rp 100.000,-
Lain-lain = Rp 100.000,-
Jumlah = Rp 1.100.000,- / bulan
4) = Rp 13.200.000,- / tahun
Total biaya tetap kantor pertahun :

CI = 1 + 2 + 3 + 4 = Rp 47.850.000,-

Beban tak langsung untuk masing-masing bagian sesuai dengan luas lantainya adalah ( total luas lantai 514 m2, jadi per m2 adalah Rp 93.093,38 )

Bagian pemesinan = (360 m2) = w1CI = Rp 33.513.618,68 / tahun
Bagian pengecoran = ( 15 m2 ) = w2 CI = Rp 1.396.400,78 / tahun
Bagian gudang = ( 75 m2 ) = w3 CI = Rp. 6.982.003,89 / tahun


B. Ongkos Bagian Pemesinan

Luas bangunan 360 m2, harga bangunan dan tanah Rp 1.000.000,- / m2, penyusutan 30 tahun, bunga-pajak-asuransi 25%, maka :
1) Cf Bangunan pemesinan = (360 x 1.000.000 )
= Rp 58.500.000,- / tahun

Penyusutan Peralatan Bagian Pemesinan
Harga peralatan Rp 10.000.000,- , penyusutan 10 tahun, bunga-pajak-asuransi 25%, maka :
2) Cf Peralatan = 10.000.000
= Rp 2.375.000,- / tahun

Biaya Bagian Pemesinan Pertahun
Untuk biaya listrik (penerangan), air, dan bahan habis (pelumas, cairan pendingin, dan lain-lain) sekitar Rp 200.000,- / bulan, maka :

3) Cd = daya dan bahan habis = Rp 2.400.000,- / tahun

Maka biaya tetap yang harus dibagikan pada masing-masing mesin yang berada pada bagian pemesinan adalah ;

CF = 1 + 2 + 3 = Rp. 63.275.000,- / tahun
W1CI + CF = Rp. 96.788.618,68 / tahun

Luas total lantai Bagian Pemesinan yang digunakan mesin-mesin dan peralatan sebesar 300 m2 (lihat denah tata letak pada lampiran 1). Dengan demikian ongkos tak langsung bagi setiap mesin per satuan luas lantai yang digunakannya adalah :

Ongkos per m2 = Rp. 322.628,73 / tahun




C. Ongkos Operasi Mesin permenit

Sesuai dengan batasan dalam penelitian ini, maka ongkos operasi mesin dibatasi pada ongkos operasi mesin yang digunakan dalam penelitian yaitu mesin bubut konvensional dan ongkos operasi mesin gerinda untuk pengasahan pahat bubut.

1. Ongkos Operasi Mesin Bubut

Data mesin bubut yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

Jenis mesin bubut : Konvensional
Merek / Model : KIANGSI / C 6127 A
Tahun pembuatan : 1984
Luas lantai : 1,5 x 2 = 3 m2
Dimensi benda kerja : Ø 270 x 800 mm
Daya nominal : 2,6 kW

Mesin dibeli tahun 1985 dengan harga Rp.30.000.000,- , periode penyusutan 30 tahun, biaya bunga-pajak-asuransi sebesar 25%, maka pada tahun ini (2006) ongkos penyusutannya adalah :
Cfx = Co + Co { 1- (x-1)/y} Ipti
= 30.000.000 + 30.000.000 { 1 – (21-1) / 30}. 0,25
= Rp.3.500.000 / tahun

Jika harga daya Rp 750,- per kwh, maka ongkos daya yang diperkirakan dari daya nominal (2,6 kw) dengan asumsi effisiensi beban 60% ,dan aktivitas pemesinan rata-rata 40 %, adalah :

Ongkos daya permenit adalah : 2,6 x 0,6 x 0,4 x 750/60 = Rp 7,8,-/menit.
Ongkos operator per tahun : 0 (operator adalah peserta pelatihan)
Dengan demikian ongkos variabel langsung adalah :

Cd = (0 + 7,8 x J) Rp / tahun

Bagi mesin ini dikenakan beban tak langsung sesuai dengan luas lantai yang digunakannya, yaitu :

Ci = 3 x 322.628,73,- = Rp 967.886,19 /tahun

Dengan demikian ongkos operasinya dengan asumsi mesin bekerja selama 1 shift adalah :

‘cm =
==31,82 + 7,8 + 8,8 = Rp. 48,42 / menit
65,72 % 16,11 % 18,17%

2. Ongkos Operasi Mesin Gerinda

Data mesin gerinda yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

Jenis mesin gerinda : Gerinda bangku
Merek :
Proses gerinda : Proses gerinda silindrik luar tanpa senter dengan pemakanan memintas
Daya nominal : 1,5 kw
Luas lantai : 1 x 1 = 1 m2
Ukuran batu gerinda : Ø 300 mm, tebal 32 mm
Bentuk batu gerinda : type 1 Lurus
Bahan batu gerinda : 4A 36 L 5 V ( Batu gerinda dengan jenis serbuk Aluminium Oxide (Al2O3), ukuran grain 36 (mesh number : medium), grade L (kekuatan ikatan : medium), struktur batu gerinda 5 (medium), bahan pengikat V (vitrifield, ceramic)

Harga mesin gerinda berikut meja dan pemasangan Rp 2.000.000,-. Penyusutan selama 10 tahun dengan bunga-pajak-asuransi 25% pertahun, maka ongkos tetapnya :

Cf = 2 000 000
= Rp 475.000,- / tahun

Ongkos operator = Rp 0,- ( pengasahan dilakukan oleh peserta pelatihan)
Ongkos daya rata-rata dengan efisiensi beban sekitar 40% dan kegiatan pemesinan sekitar 60% , harga daya listrik Rp 750,- per kwh, maka ongkos variabel langsungnya adalah :

Cd = 1,5 x 0,4 x 0,6 x 750/60
= 4,5 J Rp / tahun

Bagi mesin ini dikenakan beban tak langsung sesuai dengan luas lantai yang digunakannya, yaitu :

Ci = 1 x 322.628,73,- = Rp 322.628,73,- /tahun


Dengan demikian ongkos operasinya dengan asumsi mesin bekerja selama 1 shift adalah :

‘cg =
==4,32 + 4,5 + 2,93 = Rp. 11,75 / menit
= Rp 0,1958 / sekon
36,77 % 38,30 % 24,93%

Batu gerinda berharga Rp 150.000,- dapat ditajamkan sampai sekitar 350 kali ( setiap penajaman menghilangkan lapisan sekitar 0,2 mm; diameter baru 300 mm dan diameter akhir 150 mm). Batu gerinda baru diseimbangkan oleh operator mesin selama 10 menit. Harga dresser Rp 300.000,- yang dapat digunakan sekitar 20.000 kali, waktu pemasangan dan pengambilan dresser 2 menit, sedangkan waktu operasi penajaman sekitar 1,5 menit. Dengan demikian, ongkos batu gerinda perpenajaman adalah ;

‘ce =
‘ce =
= Rp 484,69 per penajaman




D. Ongkos Mata Potong Pahat

Berdasarkan data jenis proses kemudian direncanakan/ ditentukan jenis pahat bubut beserta geometrinya. Pahat bubut yang digunakan adalah pahat bubut dari bahan HSS. Jenis ini dipilih karena selain harganya murah juga sesuai dengan jenis pahat yang dipakai pada kebanyakan lembaga diklat. Jika pahat baru HSS berharga Rp 15.000,- maka ongkos pahat adalah sebagai berikut :

‘ce =

Tabel V.2. Data ongkos pahat yang digunakan

No Jenis pahat Penampang (mm) Harga (Rp) rg (kali) tg (menit) ce
(Rp/mata potong)
1. Pahat rata kanan 12,7 x 12,7 15.000 20 15 882,14
2. Pahat rata kiri 12,7 x 12,7 15.000 20 15 882,14
3. Pahat alur 12,7 x 12,7 15.000 20 10 826,19
4. Pahat ulir 12,7 x 12,7 15.000 20 25 994,05
5. Pahat potong 12,7 x 12,7 15.000 20 20 938,10
6. Pahat gurdi Ø 6 10.000 20 15 644,05
7. Pahat gurdi Ø 8 12.000 20 15 739,29
8. Pahat gurdi Ø 11 15.000 20 10 826,19
9. Reamer Ø 6 15.000 5 20 2.695,83
10. Reamer Ø 12 20.000 5 20 3.529,17

Keterangan : rg = jumlah pengasahan yang dapat dilakukan
‘tg= waktu pengasahan






E. Ongkos Material
Ongkos material dihitung berdasarkan kondisi-kondisi sebagai berikut :
- Material telah terpotong sesuai dengan ukuran awal benda kerja dan diasumsikan telah berada dekat dengan mesin bubut, sehingga tidak diperhitungkan ongkos precutting dan ongkos materials handling.
- Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah Aluminium pejal dengan dimensi awal Ø 25,4 mm ( 1 inchi) x 4000 mm dengan harga Rp 191.500,- dan Ø 42,07 mm ( 1 21/32 inchi) x 4000 mm dengan harga Rp 525.500,- ( Berat jenis Aluminium 2,7 kg/dm3, harga per kg Rp 35.000,-)
- Ongkos yang diperhitungkan dibatasi pada ongkos pembelian dan ongkos penyimpanan


Ongkos penyimpanan dihitung sebagai berikut

Luas bangunan 75 m2, harga bangunan dan tanah Rp 1.000.000,- / m2, penyusutan 30 tahun, bunga-pajak-asuransi 25%, maka :
1) Cf Bangunan gudang = (75 x 1.000.000 )
= Rp 12.187.500,- / tahun

Penyusutan Peralatan Gudang
Harga peralatan Rp 5.000.000,- , penyusutan 20 tahun, bunga-pajak-asuransi 25%, maka :

2) Cf Peralatan = 5.000.000
= Rp 906.250,- / tahun

Biaya Bagian Gudang Pertahun
Untuk biaya listrik (penerangan), alat kebersihan, dan lain-lain) sekitar Rp 20.000,- / bulan, maka :

3) Cd = daya dan bahan habis = Rp 240.000,- / tahun

Maka biaya tetap yang harus dibagikan pada masing-masing mesin yang berada pada bagian pemesinan adalah ;

CF = 1 + 2 + 3 = Rp. 13.333.750,- / tahun
W3CI + CF = Rp. 20.315.753,89 / tahun

Luas total lantai Bagian Gudang yang digunakan sebesar 75 m2 (lihat denah tata letak pada lampiran 1). Dengan demikian ongkos tak langsung bagi setiap mesin per satuan luas lantai yang digunakannya adalah :

Ongkos per m2 = Rp. 270.876,72 / tahun
= Rp 22.573,06 / bulan

Jika material disimpan dalam gudang selama satu bulan maka ongkos pembelian dan penyimpanan material untuk model secara keseluruhan ditunjukkan dalam tabel berikut :

Tabel V.3. Ongkos Material
No. Part Dimensi Jumlah part Ongkos pembelian Ongkos penyimpanan Jumlah
1 Ø 25,4 x 215 mm 1 Rp 10.293,13 Rp 123,27 Rp 10.416,40
2 Ø 25,4 x 35 mm 2 Rp 1.675,63 Rp 20,07 Rp 1.695,70
3 Ø 25,4 x 35 mm 2 Rp 1.675,63 Rp 20,07 Rp 1.695,70
4 Ø 25,4 x 85 mm 2 Rp 4.069,38 Rp 48,74 Rp 4.118,12
5 Ø 42,07 x 15 mm 2 Rp 1.970,63 Rp 14,24 Rp 1.984,87
6 Ø 42,07 x 18 mm 2 Rp 2.364,75 Rp 17,09 Rp 2.381,84
Harga total Rp 22.049,15 Rp 243,48 Rp 22.292,63

Teknik Pengecoran Logam

A. Definisi pengecoran, Review Proses Pengecoran Pengecoran (CASTING) adalah salah satu teknik pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian di tuangkan kedalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat

Ada 4 faktor yang berpengaruh atau merupakan cirri dari proses pengecoran, yaitu :
1. Adanya aliran logam cair kedalam rongga cetak
2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan dan pendinginan dari logam dalam cetakan
3. Pengaruh material cetakan
4. Pembekuan logam dari kondisi cair

Klasifikasi pengecoran berdasarkan umur dari cetakan, ada pengecoran dengan sekali pakai (expendable Mold) dan ada pengecoran dengan cetakan permanent (permanent Mold). Cetakan pasir termasuk dalam expendable mold. Karena hanya bisa digunakan satu kali pengecoran saja, setelah itu cetakan tersebut dirusak saat pengambilan benda coran. Dalam pembuatan cetakan, jenis-jenis pasir yang digunakan adalah pasir silika, pasir zircon atau pasir hijau. Sedangkan perekat antar butir-butir pasir dapat digunakan, bentonit, resin, furan atau air gelas.

B. Terminologi Pengecoran dengan Cetakan Pasir
Secara umum cetakan harus memiliki bagian-bagian utama sebagai berikut :
1. Cavity (rongga cetakan), merupakan ruangan tempat logam cair yang dituangkan kedalam cetakan. Bentuk rongga ini sama dengan benda kerja yang akan dicor. Rongga cetakan dibuat dengan menggunakan pola.
2. Core (inti), fungsinya adalah membuat rongga pada benda coran. Inti dibuat terpisah dengan cetakan dan dirakit pada saat cetakan akan digunakan. Bahan inti harus tahan menahan temperatur cair logam paling kurang bahannya dari pasir.
3. Gating sistem (sistem saluran masuk), merupakan saluran masuk kerongga cetakan dari saluran turun. Gating sistem suatu cetakan dapat lebih dari satu, tergantung dengan ukuran rongga cetakan yang akan diisi oleh logam cair.
4. Sprue (Saluran turun), merupakan saluran masuk dari luar dengan posisi vertikal. Saluran ini juga dapat lebih dari satu, tergantung kecepatan penuangan yang diinginkan.
Pouring basin, merupakan lekukan pada cetakan yang fungsi utamanya adalah untuk mengurangi kecepatan logam cair masuk langsung dari ladle ke sprue. Kecepatan aliran logam yang tinggi dapat terjadi erosi pada sprue dan terbawanya kotoran-kotoran logam cair yang berasal dari tungku kerongga cetakan.
5. Raiser (penambah), merupakan cadangan logam cair yang berguna dalam mengisi kembali rongga cetakan bila terjadi penyusutan akibat solidifikasi.

C. Pengecoran Cetakan Pasir
Pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan aktivitas-aktivitas seperti menempatkan pola dalam kumpulan pasir untuk membentuk rongga cetak, membuat sistem saluran, mengisi rongga cetak dengan logam cair, membiarkan logam cair membeku, membongkar cetakan yang berisi produk cord an membersihkan produk cor. Hingga sekarang, proses pengecoran dengan cetakan pasir masih menjadi andalan industri pengecoran terutam industri-industri kecil. Tahapan yang lebih umum tentang pengecoran cetakan pasir diperlihatkan dalam gambar dibawah ini.
1. Pasir
Kebanyakan pasir yang digunakan dalam pengecoran adalah pasir silika (SiO2). Pasir merupakan produk dari hancurnya batu-batuan dalam jangka waktu lama. Alasan pemakaian pasir sebagai bahan cetakan adalah karena murah dan ketahanannya terhadap temperature tinggi. Ada dua jenis pasir yang umum digunakan yaitu naturally bonded (banks sands) dan synthetic (lake sands). Karena komposisinya mudah diatur, pasir sinetik lebih disukai oleh banyak industri pengecoran.
Pemilihan jenis pasir untuk cetakan melibatkan bebrapa factor penting seperti bentuk dan ukuran pasir. Sebagai contoh , pasir halus dan bulat akan menghasilkan permukaan produk yang mulus/halus. Untuk membuat pasir cetak selain dibutuhkan pasir juga pengikat (bentonit atau clay/lempung) dan air. Ketiga Bahan tersebut diaduk dengan komposisi tertentu dan siap dipakai sebagi bahan pembuat cetakan.

2. Jenis Cetakan Pasir
Ada tiga jenis cetakan pasir yaitu green sand, cold-box dan no-bake mold. Cetakan yang banyak digunakan dan paling murah adalah jenis green sand mold (cetakan pasir basah). Kata “basah” dalam cetakan pasir basah berati pasir cetak itu masih cukup mengandung air atau lembab ketika logam cair dituangkan ke cetakan itu. Istilah lain dalam cetakan pasir adalah skin dried. Cetakan ini sebelum dituangkan logam cair terlebih dahulu permukaan dalam cetakan dipanaskan atau dikeringkan. Karena itu kekuatan cetakan ini meningkat dan mampu untuk diterapkan pada pengecoran produk-produk yang besar.
Dalam cetakan kotak dingin (box-cold-mold), pasir dicampur dengan pengikat yang terbuat dari bahan organik dan in-organik dengan tujuan lebih meningkatkan kekuatan cetakan. Akurasi dimensi lebih baik dari cetakan pasir basah dan sebagai konsekuensinya jenis cetakan ini lebih mahal.
Dalam cetakan yang tidak dikeringkan (no-bake mold), resin sintetik cair dicampurkan dengan pasir dan campuran itu akan mengeras pada temperatur kamar. Karena ikatan antar pasir terjadi tanpa adanya pemanasan maka seringkali cetakan ini disebut juga cold-setting processes. Selain diperlukan cetakan yang tinggi, beberapa sifat lain cetakan pasir yang perlu diperhatikan adalah permeabilitas cetakan (kemampuan untuk melakukan udara/gas).

3. Pola
Pola merupakan gambaran dari bentuk produk yang akan dibuat. Pola dapat dibuat dari kayu, plastic/polimer atau logam. Pemilihan material pola tergantung pada bentuk dan ukuran produk cor, akurasi dimensi, jumlah produk cor dan jenis proses pengecoran yang digunakan.
Jenis-jenis pola :
a. Pola tunggal (one pice pattern / solid pattern)
Biasanya digunakan untuk bentuk produk yang sederhana dan jumlah produk sedikit. Pola ini dibuat dari kayu dan tentunya tidak mahal.
b. Pola terpisah (spilt pattern)
Terdiri dari dua buah pola yang terpisah sehingga akan diperoleh rongga cetak dari masing-masing pola. Dengan pola ini, bentukproduk yang dapat dihasilkan rumit dari pola tunggal.
c. Match-piate pattern
Jenis ini popular yang digunakan di industri. Pola “terpasang jadi satu” dengan suatu bidang datar dimana dua buah pola atas dan bawah dipasang berlawanan arah pada suatu pelat datar. Jenis pola ini sering digunakan bersama-sama dengan mesin pembuatan cetakan dan dapat menghasilkan laju produksi yang tinggi untuk produk-produk kecil.

4. Inti
Untuk produk cor yang memiliki lubang/rongga seperti pada blok mesin kendaraan atau katup-katup biasanya diperlukan inti. Inti ditempatkan dalam rongga cetak sebelum penuangan untuk membentuk permukaan bagian dalam produk dan akan dibongkar setelah cetakan membeku dan dingin. Seperti cetakan, inti harus kuat, permeabilitas baik, tahan panas dan tidak mudah hancur (tidak rapuh).
Agar inti tidak mudah bergeser pada saat penuangan logam cair, diperlukan dudukan inti (core prints). Dudukan inti biasanya dibuatkan pada cetakan seperti pada gambar 8. pembuatan inti serupa dengan pembuatan cetakan pasir yaitu menggunakan no-bake, cold-box dan shell. Untuk membuat cetakan diperlukan pola sedangkan untuk membuat inti dibutuhkan kotak inti.

5. Operasi Pengecoran Cetakan Pasir
Operasi pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan tahapan proses perancangan produk cor, pembuatan pola dan inti, pembuatan cetakan, penuangan logam cair dan pembongkaran produk cor. Tahapan lebih rinci terlihat pada gambar Dibawah ini :

Setelah proses perancangan produk cor yang menghasilkan gambar teknik produk (a) dilanjutkan dengan tahapan-tahapan berikutnya :
b. Menyiapkan bidang dasar datar atau pelat datar dan meletakan pola atas (cope) yang sudah ada dudukan inti dipermukaan pelat datar tadi.
c. Seperti pada langkah c, untuk cetakan bagian bawah (drag) beserta sistem saluran.
d. Menyiapkan koak inti (untuk pembuatan inti)
e. Inti yang telah jadi disatukan (inti yang dibuat berupa inti setengah atau paroan inti)
f. Pola atas yang ada dipermukaan pelat datar ditutupi oleh rangka cetak atas (cope) dan ditambahkan system saluran seperti saluran masuk dan saluran tambahan (riser). Selanjutnya diisi dengan pasir cetak.
g. Setelah diisi pasir cetak dan dipadatkan, pola dan system saluran dilepaskan dari cetakan
h. Giliran drag diisi pasir cetak setelah menempatkan rangka cetak diatas pola dan pelat datar.
i. Setelah disi pasir cetak dan dipadatkan, pola dilepaskan dari cetakan
j. Inti ditempatkan pada dudukan inti yang ada pada drag.
k. Cope dipasangkan pada drag dan dikunci kemudian dituangkan logam cair.
l. Setelah membeku dan dingin, cetakan dibongkar dan produk cor dibersihkan dari sisa-sisa pasir cetakan.
m. Sistem saluran dihilangkan dari produk cor dengan berbagai metoda dan produk cor siap untuk diperlakukan lebih lanjut.
Dalam teknik pengecoran logam fluiditas tidak diartikan sebagai kebalikan dari viskositas, akan tetapi berarti kemampuan logam cair untuk mengisi ruang-ruang dalam rongga cetak. Fluiditas tidak dapat dikaitkan secara langsung dengan sifat-sifat fisik secara individu, karena besaran ini diperoleh dari pengujian yang merupakan karakteristik rata-rata dari bebrapa sifat-sifat fisik dari logam cair.

Ada dua faktor yang mempengaruhi fluiditas logam cair, yaitu temperatur dan komposisi unsur. Temperatur penuangan secara teoritis harus sama atau diatas garis liquidus. Jika temperatur penuangan lebih rendah, kemungkinan besar terjadi solidifikasi didalam gating sistem dan rongga cetakan tidak terisi penuh. Cacat ini disebut juga dengan nama misrun. Cacat lain yang bisa terjadi jika temperatur penuangan terlalu rendah adalah laps dan seams. Yaitu benda cor yang dihasilkan seakan-akan membentuk alur-alur aliran kontinu logam yang masuk kedalam rongga cetak, dimana alur satu dengan alur lai berdampingan daya ikatannya tidak begitu baik. Jika temperatur penuangan terlalu tinggi pasir yang terdapat pada dinding gating sistem dan rongga cetakan mudah lepas sewaktu bersentuhan dengan logam cair dan permukaanya menjadi kasar. Terjadi reaksi yang cepat antara logam tuang, dengan zat padat, cair dan gas diadalam rongga cetakan. Dari pengujian ini dapat dicari daerah temperatur penuangan yang menghasilkan produk dengan cacat yang seminim mungkin.

Faktor utama yang lain yang mempengaruhi besaran fluiditas adalah komposisi paduan. Logam cair yang memiliki fluiditas yang tinggi adalah logam murni dan alloys komposisi eutectic. Alloys yang dibentuk dari larutan padat, dan memiliki range pembekuan yang besar memiliki fluiditas yang jelek.

Contoh Pola spiral hasil pengujian FluiditasAda beberapa metoda dalam mengukur fluiditas. Metoda ini dibedakan berdasarkan bentuk rongga cetak yang digunakan untuk mengetahui mampu alir logam cair. Ada rongga cetak yanmg berbentuk spiral dan ada juga rongga cetak yang berbentuk lorong yang memanjang. Pemilihan metoda ini sangat tergantung

Beberapa bentuk cetakan untuk pengukuran Fluiditas
dari bentuk benda kerja dan bahan cetakan yang akan digunakan. Dalam melakukan pengukuran mampu alir dipraktikum ini digunakan metode dengan rongga cetak yang berbentuk spiral. Meskipun hasil pengukuran dengan metoda diatas dipengaruhi oleh sifat-sifat cetakan, namun pengukuran tersebut sangat praktis, karena langsung menggambarkan bagaimana mampu alir logam cair dalam rongga cetak dengan bahan cetakan sebenarnya. Harga fluiditasnya dinyatakan dengan panjang (dalam mm) spiral yang terisi logam. Atas dasar hal ini, fluiditas juga dikenal dengan istilah Fluid life.

4.Logam-logam dalam pengecoran
Besi cor
- Paduan besi yang mengandung C >: 1,7 % dan 1-3 %Si. Unsur lain dapat ditambahkan dengan maksud untuk meningkatkan sifat-sifat seperti kekuatan, kekerasan atau ketahanan korosi. Unsur yang umumnya ditambahkan yaitu Cr, Cu, Mo dan Ni.
- Besi cor memiliki selang temperature cair yang relaitf lebih rendah daripada baja dan relatif lebih “encer” ketika cair.
- Sifat mekanik besi cor tergantung pada jenis struktur mikronya yaitu bentuk dna distribusi elemen-elemen penyusunnya. Salah satu elemen yang memiliki pengaruh yang berarti adalah grafit. Jumlah ,ukuran dan bentuk grafit mempengaruhi kekuatan dan keuletan besi cor. Selain grafit, matriks juga ikut mempengaruhi sifat mekaniknya. Matris besi cor sama dengan yang terdapat pada baja, yaitu feritik, perlitik, feritik+perlitik dan martensitik. Matriks yang terjadi tergantung pada :
# Komposisi kimia
# Laju pendinginan, dan
# Proses perlakuan panas

Ada lima jenis besi cor :
# Besi cor kelabu (grey cast iron)
# Besi cor malleable (malleable cast iron)
# Besi cor putih (white cast iron)
# Besi cor nodular (nodular/ductile cast iron)
# Compacted graphite cast iron (memiliki struktur mikro antara besi cor
# Kelabu dan besi cor nodular).

Sifat mekanik :
- 45 -75 ksi (kekuatan tarik)
- 35 – 60 ksi (kekuatan luluh)
- 1 – 6% (perpanjangan)

Sifat matriks dan karakter grafit diperoleh dari kesetimbangan
- Komposisi kimia
- Derajat inokulasi
- Laju pembekuan
- Pengaturan laju pendinginan

Untuk mendapatkan sifat yang diinginkan, biasanya pada besi cor diterapkan perlakuan panas karena dari kondisi hasil pengecoran (as-cast) tidak diperoleh sifat yang diinginkan. Proses perlakuan panas yang umum diterapkan :
- Annealing
- Austenitizing dan Quenching
- Tempering

Besi Cor Putih
* Besi cor putih terbentuk ketika unsur karbon (C) tidak mengendap sebagai grafit selama proses pembekuan, akan tetapi tetap berkaitan dengan unsur besi (Fe), krom (Cr) atau molibden (Mo) membentuk karbida.
* Besi cor putih bersifat keras dan getas dan memiliki tampilan patahn seperti kristal berwarna putih.

Besi Cor Kelabu
* Besi cor kelabu merupakan paduan dari unsur-unsur besi (Fe), karbon © dan silicon (Si) yang mengandung “ karbon tak berkaitan” dalam bentuk grafit. Nama besi cor kelabu didapat dari tampilan patahan berwarna kelabu.
* Besi cor kelabu untuk keperluan otomotif dan konstruksi umum lainnya dibagi menjadi 10 kelas/garde yang didasarkan pada kekuatan tarik minimumnya.

* Kekuatan, kekerasan dan struktur mikro dari besi cor kelabu dipengaruhi oleh beberapa factor seperti komposisi kimia, desain, cetakan, karakteristik cetakan dan laju pendinginan selama dan setelah pembekuan.
* Unsur Cu, Cr, Mo dan Ni seringkali ditambahkan untuk mengatur struktur mikro matriks dan pembentukan grafit. Selain itu bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi besi cor kelabu pada beberapa media.
* Besi cor kelabu dapat dikeraskan dengan proses quenching dan temperature sekitar 1600˚F (menjadi getas). Kombinasi dengan proses temper akan meningkatakan ketangguhan dan menurunkan kekerasannya.

Besi Cor Malleable
> Besi cor ini dihasilkan dari proses perlakuan panas besi cor putih yang memiliki komposisi tertentu.
> Proses terbentuknya beis cor putih akibat :
> Rendahnya kandungan karbon dan silikon
> Adanya unsur-unsur pembentuk karbida seperti Cr, Mo dan V
> Laju pendinginan dan pembekuan yang tinggi
> Pada proses pembuatan besi cor malleable, besi cor putih dipanaskan hingga temperatur diatas temperatur eutectoid (1700oF) kemudian ditahan hingga beberapa jam dan didinginkan dalam tungku. Proses tersebut menyebabkan unsure karbon terlarut dalam austenit, mengendap dan membentuk grafit bulat tak beraturan (irregular nodules of graphite) yang disebut korbon temper. Proses ini akan menghasilkan besi cor malleable dengan matriks ferit.

Besi Cor Nodular
> Besi cor nodular memiliki komposisi unsure yang sama dengan besi cor kelabu. Unsure tersebut yaitu karbon dan silikon.
> Perbedaan besi cor nodular dan kelabu terletak pada bentuk grafit (untuk menghasilkan bentuk grafit yang berbeda, digunakan proses yang berbeda pula)
> Pembulatan grafit dicapai karena ditambahkan unsure Magnesium (Mg) dan Cerium (Ce).

Baja (Baja Cor)
> Salah satu jenis baja adalah baja karbon yaitu paduan besi-karbon yang mengandung unsure karbon kurang dari 1,7 % (beberapa literature menyebutkan kandungan karbon maksimum 2.0 %). Sebagai tambahan selain karbon, baja cor mengandung
- Silikon (Si) : 0.20 – 0,70 %
- Mangan (Mn) : 0,50 – 1,00 %
- Fosfor (P) : <>
- Sulfur (S) : <>
> Struktur mikro baja cor yang memiliki kandungan karbon kurang dari 0,8 % (baja hypoeutektoid) terdiri dari FERIT dan PERLIT. Kadar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah perlit.
> Struktur mikro baja cor yang memiliki kandungan karbon lebih dari 0,8 % (baja hipereutektoid) terdiri dari SEMENTIT (Fe3C) dan PERLIT. Kadar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah sementit.
> Baja cor dengan kadar C=0,20 % diatas diperoleh dari pendinginan didalam tungku dari temperatur 950oC setelah pengecoran. Bagian yang hitam adalah PERLIT dan yang putih adalah FERIT. Sedangkan baja cor dengan kadar C=0,8 % didinginkan dalam tungku 900oC struktur yang terlihat jelas yaitu PERLIT.

5. Proses Peleburan Logam
Peleburan logam merupakan aspek terpenting dalam operasi-operasi pengecoran karena berpengaruh langsung pada kualitas produk cor. Pada proses peleburan, mula-mula muatan yang terdiri dari logam, unsur-unsur paduan dan material lainnya seperti fluks dan unsur pembentuk terak dimasukkan kedalam tungku. Fluks adalah senyawa inorganic yang dapat “membersihkan” logam cair dengan menghilangkan gas-gas yang ikut terlarut dan juga unsur-unsur pengotor (impurities). Fluks memiliki beberpa kegunaan yang tergantung pada logam yang dicairkan, seperti pada paduan alumunium terdapat cover fluxes (yang menghalangi oksidasi dipermukaan alumunium cair),. Cleaning fluxes, drossing fluxes, refining fluxes, dan wall cleaning fluxes
Tungku-tungku peleburan yang biasa digunakan dalam industri pengecoran logam adalah tungku busur listrik, tungku induksi, tungku krusibel, dan tungku kupola. Karakteristik masing-masing tungku peleburan adalah :

a. Tungku busur listrik
laju peleburan tinggi ® laju produksi tinggi
polusi lebih rendah dibandingkan tungku-tungku lain
memiliki kemampuan menahan logam cair pada temperatur tertentu untuk jangka waktu lama untuk tujuan pemaduan

b. Tungku induksi
> Khususnya digunakan pada industri pengecoran kecil
> Mampu mengatur komposisi kimia pada skala peleburan kecil
>Terdapat dua jenis tungku yaitu Coreless (frekuensi tinggi) dan core atau channel (frekuensi rendah, sekitar 60 Hz)
> Biasanya digunakan pada industri pengecoran logam-logam non-ferro
> Secara khusus dapat digunakan untuk keperluan superheating (memanaskan logam cair diatas temperatur cair normal untuk memperbaiki mampu alir), penahanan temperatur (menjaga logam cair pada temperatur konstan untuk jangka waktu lama, sehingga sangat cocok untuk aplikasi proses die-casting), dan duplexing/tungku parallel (menggunakan dua tungku seperti pada operasi pencairan logam dalam satu tungku dan memindahkannya ke tungku lain)

c. Tungku krusibel
> Telah digunakan secara luas disepanjang sejarah peleburan logam. Proses pemanasan dibantu oleh pemakaian berbagai jenis bahan bakar.
>Tungku ini bias dalam keadaan diam, dimiringkan atau juga dapat dipindah-pindahkan
>Dapat diaplikasikan pada logam-logam ferro dan non-ferro

d. Tungku kupola
>Tungku ini terdiri dari suatu saluran/bejana baja vertical yang didalamnya terdapat susunan bata tahan api
>Muatan terdiri dari susunan atau lapisan logam, kokas dan fluks
>Kupola dapat beroperasi secara kontinu, menghasilkan logam cair dalam jumlah besar dan laju peleburan tinggi
Muatan Kupola
- Besi kasar (20 % - 30 %)
- Skrap baja (30 % - 40 %)
Kadar karbon dan siliko yang rendah adalah menguntungkan untuk mendapat coran dengan prosentase Carbon dan Si yang terbatas. Untuk besi cor kekuatan tinggi ditambahkan dalam jumlah yang banyak.
> Skrap balik
Yang dimaksud skrap balik adalah coran yang cacat, bekas penambah, saluran turun, saluran masuk atau skrap balik yang dibeli dari pabrik pengecoran.
>Paduan besi
Paduan besi seperti Fe-Si, Fe-Mn ditambahkan untuk mengatur komposisi. Prosentase karbon berkurang karena oksidasi logam cair dalam cerobong dan pengarbonan yang disebabkan oleh reaksi antar logam cair dengan kokas. Prosentase karbon terutama diatur oleh perbandingan besi kasar dan skrap baja. Tambahan harus dimasukkan dalam perhitungan untuk mengimbangi kehilangan pada saat peleburan. Penambahan dimasukkan 10 sampai 20 % untuk Si dan 15 sampai 30 % untuk Mn.
Prosentase steel bertambah karena pengambilan steel dari kokas. Peningkatan kadar belerang (steel) yang diperbolehkan biasanya 0,1 %

Metalurgi Proses Pengecoran
Pembekuan ingot dan Coran
Dari Pembekuan ingot dihasilkan 3 daerah dengan karakteristik yang berbeda. Daerah-daerah tersebut adalah :
1. Chill Zone
Selama proses penuangan logam cair kedalam cetakan, logam cair yang berkontak langsung dengan dinding cetakan akan mengalami pendinginan yang cepat dibawah temperatur likuidusnya. Akibatnya pada dinding cetakan tersebut timbul banyak inti padat dan selanjutnya tumbuh kearah cairan logam. Bila temperatur penuangannya rendah, seluruh bagian logam cair akan membeku secara cepat dibawah temperatur likuidus. Disisi lain bila temperatur penuangan tinggi, cairan logam yang berada ditengah-tengah ingot akan tetap berada diatas temperatur likuidus untuk jangka waktu lama.

2. Columnar zone
Sesaat setelah penuangan, gradien temperatur pada dinding cetakan menurun dan kristal pada daerah chill tumbuh memanjang dalam arah kristal tertentu. Kristal-kristal tersebut tumbuh memanjang berlawanan dengan arah perpindahan panas (panas bergerak dari cairan logam kea rah dinding cetakan yang bertemperatur lebih rendah) yang disebut dengan dendrit. Setiap kristal dendrit mengandung banyak lengan-lengan dendrit (primary dendrit). Jika Fraksi volum padatan (dendrite) meningkat dengan meningkatnya panjang dendrit dan jika struktur yang terbentuk berfasa tunggal, maka lengan-lenagn dendrti sekunder dan tertier akan timbul dari lengan dendrit primer. Daerah yang terbentuk antara ujung dendrit dan ttitik dimana sisa cairan terakhir akan membeku disebut sebagai mushy zone atau pasty zone.

3. Equiaxed zone
Daerah ini terdiri dari butir-butir equiaxial yang tumbuh secara acak ditengah-tengah ingot. Pada daerah ini perbedaan temperatur yang ada tidak menyebabkan terjadinya pertumbuhan butir memanjang.

Pengaruh Penyusutan
Kebanyakan logam akan menyusut selama proses pembekuan dan ini mengakibatkan perubahan struktur ingot. Paduan-paduan dengan selang pembekuan (daerah antara temperatur liquidus dan solidus ) yang sempit menghasilkan mushy zone yang sempit pula dan pada bagian permukaan atas ingot terdapat sisa cairan logam yang lama kelamaan akan berkurang hingga pembekuan berakhir dan pada ingot mengandung rongga cukup dalam pada bagian tengah atau disebut pipe.
Pada paduan-paduan dengan selang temperatur pembekuan lebar, mushy zone dapat menempati seluruh bagian ingot sehingga tidak terbentuk pipe.

Segregasi pada Ingot dan Coran
Pada struktur pembekuan terdapat dua jenis segregasi yaitu segregasi makro (perubahan komposisi pada tiap bagian spesimen) dan segregasi mikro (seperti yang terjadi antara lengan dendrit sekunder). Ada empat faktor yang menyebabkan timbulnya segregasi makro, yaitu :
> Penyusutan karena pembekuan dan kontraksi panas
> Perbedaan kerapatan antardendritik cairan logam
> Perbedaan kerapatan antara padatan dan cairan
> Temperatur yang menyebabkan perbedaan kerapatan dalam cairan
Segregasi dalam pembekuan logam tidak diinginkan karena memberikan pengaruh buruk pada sifat mekanik. Untuk segregasi mikro, pengaruhnya dapat dikurangi dengan proses perlakuan panas (homogenisasi).

Pemeriksaan Produk Cor
Tujuan :
1. Pemeriksaan rupa
>Pemeriksaan rupa/fisik
>Pemeriksaan dimensi (menggunakan jangka sorong, micrometer, jig pemeriksa dan alat ukur lainnya)

2. Pemeriksaan cacat dalam (pemeriksaan tidak merusak, NDT)
-->Pemeriksaan ketukan
-->Pemeriksaan penetrasi (dye-penetrant)
-->Pemeriksaan magnafluks (magnetic-particle)
-->Pemeriksaan supersonic (ultrasonic)
-->Pemeriksaan radiografi (radiografi)

3. Pemeriksaan material
a. Pengujian kekerasan (menggunakan metoda Brinell, Rockwell, Vickers dan Shore)
b. Pengujian tarik
c. Pengujian analisa kimia (spektrometri,EDS)
d. Pengujian struktur mikrodan struktur makro
4. Pemeriksaan dengan merusak

Cacat-cacat Coran
Komisi pengecoran international telah membuat penggolongan cacat-cacat coran dan dibagi menjadi 9 kelas, yaitu :
a. Ekor tikus tak menentukan atau kekerasan yang meluas
b. Lubang-lubang
c. Retakan
d. Permukaan kasar
e. Salah alir
f. Kesalahan ukuran
g. Inklusi dan struktur tak seragam
h. Deformasi
i. Cacat-cacat tak nampak

Proses Pembuatan Besi Kasar
Pada umumnya logam-logam yang dihasilkan dari dalam tambang masih dalam bentuk batu-batuan dan biasanya terdapat dalam keadaan terikat dengan unsur-unsur lain. Untuk dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan barang-barang jadi atau setengah jadi maka terlebih dahulu logam-logam tersebut mendapat beberapa pengerjaan.

Tanur tinggi
Tanur tinggi digunakan untuk mengolah logam-logam tambang (bijih besi), kokas, batu kapur untuk dijadikan besi kasar. Besi kasar yang dihasilkan ini nantinya masih perlu diolah kembali didalam tungku-tungku baja untuk dijadikan baja atau besi cor.Tanur tinggi mempunyai tinggi ± 30 m dan diameter terbesar ± 9 m. bagian luar terbuat dari pelat-pelat baja dan bagian dalamnya dilapisi bata tahan api.

Tungku ini dibagi menjadi bagian utama yaitu :
-->Bagian atas (puncak)
Bahan-bahan seperti kokas, bijih besi dan bahan tambahan (kapur) dimasukkan melalui bagian ini. Pada bagian ini juga dilengkapi dengan lubang-lubang untuk melakukan udara.
-->Bagian tengah
Bagian tengah ini memiliki bangun berbentuk kerucut yang makin kebawah makin besar. Fungsinya dibuat demikian adalah :
- Bahan-bahan mudah bergeser kebawah
- Gas CO dapat mencapai setiap tempat dekat dinding
-Bagian dalam tungku dilapisi dengan bata tahan api.
--> Bagian bawah
Bagian ini mempunyai bangun berbentuk kerucut yang makin kebawah semakin mengecil dan gunanya dibuat demikian adalah :
- Cairan mudah dikumpulkan pada tungku
- Isi tungku makin lama makin mengecil
Bagian dalamnya terbuat dari bata tahan api kualitas tinggi karena dinding bagian ini harus tahan terhadap temperatur tinggi (± 3000 oF) dan tahan terhadap reaksi kimia seperti tahan terhadap asam-asam, terutama bila bijih besinya mengandung fosfor.

d. Bagian Tungku
Bagian ini berbentuk silinder yang merupakan tabung persegi empat. Pada bagian dalamnnya dipasang bata tahan api kualitas tinggi dan memiliki ketebalan ± 1m. Dibuat tebal dan menggunakan bata tahan api karena :
- Dapat tahan terhadap proses kimia
- Dapat tahan terhadap tekanan logam cair dan terak cair
- Dapat tahan terhadap temperatur tinggi
Diantara pasangan-pasangan bata tahan api, dipasang pipa-pipa saluran yang dialiri air pendingin dan pada bagian atas tabung dipasang pipa-pipa yang digunakan untuk menyalurkan udara panas. Pada bagian dinding tungku dipasangi lubang laluan logam cair dan terak cair.
Bahan-bahan dalam Proses Tanur Tinggi
1. Biji besi
Besi didapat dengan mengambil dari biji besi yang umumnya berbentuk oksida dari alam dan besi murni hanya didapat dalam jumlah yang kecil. Pemisahan unsur besi dari biji besi dilakukan dalam sebuah tungku yang dinamai dengan SMELTING (proses reduksi). Adapun biji besi tersebut ditemukan dalam bentuk sebagai berikut :
a. Berbentuk batu
- Hematit (Fe2O3, batu besi merah) mengandung unsur besi antara 45 %-65 % dan sedikit mengandung fosfor.
- Magenetit (Fe3O4) mengandung unsur besi antara 40 % - 70 % dan hampir tidak mengandung fosfor, berwarna hijau tua mendekati warna hitam dan mempunyai sifat magnet yang kuat.
- Fe2O3H2O, mengandung unsur besi 25 % - 50 % air dan fosfor
b. Berbentuk pasir
Pasir besi (TiO2) mengandung oksida besi = 70 % yang bercampur dengan oksida titan (Ti2O2) antara 9 % - 11 %
- Berbutir halus
Sperosiderit mengandung unsur besi ±40 % bercampur dengan tanah liat.

2. Batu Kapur
Biji besi hasli proses reduksi belum dapat diaktakan bersih secara keseluruhan dan masih terdapat kotoran-kotoran. Untuk menghilangkan kotoran-kotoran tersebut maka pada saat diproses dalam tanur tinggi ditambahkan batu kapur (CaO atau dolomite, CaCO3) sehingga akan membentuk terak

3. Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan dalam proses tanur tinggi adalah kokas dan arang kayu
a. Arang kayu
Keuntungan mengunakan arang kayu adalah karena bersih, tidak mengandung P dan S. Sedangkan kerugiannya adalah :
-->Nilai kalornya rendah kira-kira 400 Cal/Kg
-->Tidak keras, mudah pecah dan berpori-pori
-->Jumlahnya terbatas
-->Hanya dapat digunakan untuk tanur tinggi yang memiliki tinggi 17-20m

b. Kokas
Didapat dari pembakaran tidak sempurna batu bara. Keuntungan menggunakan kokas sebagai bahan bakar adalah :
-->Nilai kalornya tinggi sekitar 8000 Cal/Kg
-->Keras, besar-besar dan berpori-pori
-->Mempunyai kadar karbon yang tinggi
-->Sewaktu pembuatan kokas terdapat hasil tambahan seperti gas, ter, dll.
Kekurangan bahan bakar kokas yaitu mengandung belerang (S) dan ini sangat buruk pengaruhnya terhadap pembuatan baja atau besi cor.
Anthrosit
Keuntungan menggunakan bahan bakar jenis ini adalah :
-->Nilai karbonnya tinggi sekitar 8000 Cal/Kg
-->Cukup keras dan besar-besar
-->Tidak mengandung gas
Kekurangan bahan bakar anthrosit adalah tidak berpori dan hanya sedikit terdapat di dunia

4. Udara panas
Udara panas digunakan untuk membantu pembakaran (CO2) dan pembentukan gas CO sebagai gas untuk reduksi biji besi. Untuk mereduksi bijih besi diperlukan udara panas yang banyak dan udara panas yang digunakan mempunyai temperatur ±900OC. Untuk mendapat udara panas dengan temperatur yang tinggi adalah dengan memanaskan udara dingin di tungku pemanas yang dinamakan tungku COWPER. Udara dingin yang dimasukkan didatangkan dari kompresor torak.
Keuntungan menggunakan udara panas dalam proses tanur tinggi adalah untuk menghemat bahan bakar untuk mempercepat proses reduksi atau pencairan biji besi.