MAKALAH
PROSES PENCETAKAN VAKUM Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Teknologi pengecoran
Oleh : Rizki Hidayat
1494074013
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASYIM ASY’ARI JOMBANG
2017
i
KATA PENGANTAR
Segala puji hanya milik Allah SWT. Shalawat dan salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah SAW.
Berkat limpahan dan rahmat-Nya lah
penyusun mampu
menyelesaikan tugas makalah ini guna memenuhi tugas mata kuliah Teknologi pengecoran Makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang proses pencetakan vakum, yang kami sajikan berdasarkan berbagai sumber informasi, referensi, dan berita. Makalah ini di susun oleh penyusun dengan berbagai rintangan. Baik itu yang datang dari diri penyusun maupun yang datang dari luar. Namun dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari Allah akhirnya makalah ini dapat terselesaikan. Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas dan menjadi sumbangan pemikiran kepada pembaca khususnya para mahasiswa Universitas Hasyim Asy’ary. Saya sadar bahwa makalah ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna.Untukitu, kepada dosen pembimbing saya meminta masukannya demi perbaik an pembuatan makalah saya di masa yang akan datang dan mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca. Jombang , Februari 2017 Penyusun
i
DAFTAR ISI DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii VACUUM DIE CASTING ...................................................................................... 1 I.
Definisi .................................................................................................................... 1
II.
Tahapan Proses Pembuatan Cetakan Vakum ......................................................... 1
III.
Mengelolan Penyusutan dalam cetakan ............................................................... 2
IV
Karakteristik Vacuum Die Casting ........................................................................... 3
V.
Proses Vacuum Die Casting ..................................................................................... 3
VI.
Keuntungan dan Kelemahan dari proses vakum .................................................... 7
VII. Contoh Produk menggunakan Vacuum Die Casting ............................................... 8
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................................9 9
ii
VACUUM DIE CASTING
. Cetakan Vakum ( Vacuum Die Casting ) disebut juga proses-V, menggunakan cetakan pasir yang disatukan dengan tekanan vakum. Jadi istilah vakum pada proses ini adalah metode pembuatan cetakan, bukan metode pengecoran. Vacuum die casting prinsipnya hampir sama dengan low pressure die casting dimana menggunakan tekanan rendah pada saat memasukan logam cair kedalam cetakan. Terdapat lubang udara yang fungsinya untuk menyalurkan gas – gas didalam cetakan sehingga akan meminimalisasi adanya gas porosity.
Adapun tahapan proses pembuatan cetakan vakum ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Lembaran plastic ditarik diatas pola kup dan drug dengan vakum
1
2. Rangka cetak (flask) yang di desain secara khusus, ditaruh diatas pelat pola dan diisi pasir, saluran turun (sprue) dan cawan tuang (cup) dibentuk dalam pasir 3. Lembaran plastik yang lain ditempatkan diatas rongga cetak, dan ditarik dengan tekanan vakum, sehingga butiran pasir disatukan membentuk cetakan padat. 4. Tekanan vakum dilepaskan, kemudian pola diangkat dari cetakan. 5. Cetakan disatukan dengan pasangannya untuk membentuk kup dan drug, kemudian divakum untuk memperkuat kedua bagian tersebut. Selanjutnya dilakukan penuangan logam cair, lembaran plastik akan habis
terbakar
dengan cepat setelah tersentuh logam cair. Setelah pembekuan, seluruh pasir dapat didaur ulang untuk digunakan kembali.
Dari semua proses Die Casting, tekanan intensifikas i logam yang tinggi terjaga sepanjang pemadatan untuk meminimalkan penyusutan solidifikasi porositas. Namun, pintu gerbang yang kecil biasanya digunakan dalam die casting konvensional untuk membekukan secara cepat, menciptakan penghalang yang menghambat tekanan didalam rongga cetakan. 2
Gambar 3.1 Perkembangan grafis yang menunjukkan gelombang puncak logam cair dan gas terperangkap di dalam shot sleeve: (a) lubang tuang terbuka (b) lubang tuang tertutup (c) gelombang puncak (d) gas terperangkap IV
Karakteristik Vacuum Die Casting
Mobil Alluminium-intensif seperti Audi A2, Audi A8 atau Ferrari Modena bergantung pada Vacuum Die Casting (VDC) untuk desain ruang kerangka. VDC memiliki beberapa karakteristik yang membuatnya sangat menarik untuk aplikasi otomotif :
Dinding tipis dalam struktur besar : Design menggunakan ketebalan dinding minimum dibawah 2 mm
Bergabung dengan teknik pengelasan standar serta laser pengelasan dan paku keling self-piercing
Struktur layak kecelakaan ( Seperti pillar Audi A2, rangka Ferrari Modena)
Bermacam-macam pilihan paduan termasuk heat treatable and non-heat treatable paduan
Produktivitas tinggi
V. Proses Vacuum Die Casting
Prinsip dari vacuum die casting memerlukan cetakan yang sangat sempit. Tekanan sisa selama dibawah 20-30 hPa.(Tekanan atmosfer normal adalah 1013 hPa). Oleh karena itu alat terdiri dari frame dan satu atau beberapa sisipan udara tertutup diantaranya. Alat berkualitas baik kehilangan vakum kurang dari 1,5 hPa/s. Berdasarkan prosesnya, Die Casting dapat dikelompokkan 2 jenis :
3
1. Cold Chamber Die Casting Pada mesin cetak ini, tungkunya terpisah dari mesinnya. Mesin membutuhkan tekanan yang lebih besar untuk menutup cetakan dan pengisian rongga cetakan. Proses vacuum Die Casting dengan mesin cold chamber memiliki beberalap langkah sebagai berikut :
a. Logam murni diisi dengan aliran turbulen rendah ke shot sleeve b. Ketika plunger melewati lubang pengisi, logam cair akan bergerak menuju shot sleeve dan cetakan yang kosong c. Ketika sebelum tahap tembakan cepat, tekanan balik sangat tinggi pada cetakan. d. Sebelum dan sesaat pengisian terjadi pada dasar profil injeksi bertemu pada komponen spesifik. e. Vakum katup shut-off terhubung dalam cetakan yang tertutup oleh logam, menyebabkan logam bergetar momen terakhir saat pengisian, membiarkan penghilangan gas. Proses komplt pada phasa tekanan intensifikasi, dimana sekali lagi bertemu pada komponen spesifik.
2. Hot Chamber Die Casting
4
Pada proses ini , tungku pencair logam jadi satu dengan mesin cetak dan silinder injeksi terendam dalam logam cair. Silinder injeksi digerakkan secara pneumatik atau hidrolik. Proses vacuum Die Casting dengan mesin cold chamber memiliki beberalap langkah sebagai berikut : 1. Dosis Di langkah ini tekanan udara rendah dibawah ruang pengisian ( chamber ). Menyebabkan sebagian lelehan logam masuk kedalam ruang pengisian (chamber ).
Gambar 5.1 Dosis, Pengisapan logam ke dalam ruang pengisian (chamber )
2. Transportasi Logam Piston bergerak maju dan pipa isapan tertutup. Lelehan logam ditekan ke pintu masuk ( gate). Kecepatan logam di fase ini cukup rendah.
5
Gambar 5.2 Pengangkutan logam ke pintu masuk ( gate)
3. Injeksi Setelah katup vakum tertutup lelehan logam disuntikkan kedalam die dengan kecepatan tinggi. Selama “tembakan” kecepatan logan tinggi.
Gambar 5.3 Injeksi ( Penyuntikan)
4. Tempat densifikasi injeksi Setelah injeksi piston dengan tekanan tinggi (>150 bar) sampai pembekuan sempurna. Hal ini menyebabkan struktur mikro padat.
6
Gambar 5.4 Tempat tekanan injeksi, penting untuk mencegah lepuh diperlakuan panas dan jaminan mampu las
VI.
Keuntungan dan Kelemahan dari proses vakum
Proses vakum ini memiliki keuntungan dan kelemahan tersendiri, dimana keuntungan dari proses vakum ini adalah :
Tidak menggunakan bahan pengikat
Pasir tidak perlu dikondisikan secara khusus. ( karena tidak menggunakan bahan pengikat ).
Karena tidak ada air yang dicampurkan kedalam pasir, maka kerusakan coran akibat uap lembab dapat dihindarkan.
Kelemahan dari proses vakum ini diantaranya :
Proses pembuatannya relative lambat, dan tidak segera dapat digunakan.
7
VII.
Contoh Produk menggunakan Vacuum Die Casting
Gambar 7.1 Ferrari Modena Spaceframe: light colored nodes are produced in AVDC
Gambar 7.2
A-Post
Gambar 7.3
B-Post DC S-Class Coupe
Gambar 5.4 Shock tower Audi A8
8
DAFTAR PUSTAKA
- High Integrity Die Casting Processes / Edward J. Vinarcik. - www.repository.ac.id / Proses pengecoran logam - http://mymachining.blogspot.co.id/2012/01/vacuum-bag-process.html
9
