Prinsip Dasar Pengecoran Logam

PRINSIP DASAR PENGECORAN LOGAM Proses Pengecoran (casting) : - Penuangan logam cair (molten metal) e!alam cetaan (!ies) - Pen!inginan coran ( "en!a er#a $asil %roses %engecoran) - Pemin!a$a" coran !an a$irn&a %roses %engelasan %engelasan a$ir ('inis$ing) ('inis$ing) ator-'ator %enting !alam o%erasi %engecoran : -  Aliran logam cair e !alam !alam rongga cetaan -  Proses Proses %er%in!a$an %anas selama %em"euan !an %en!inginan -  Pengaru$ Pengaru$ #enis material cetaan -  Proses Proses %em"euan !ari ea!aan cair  Proses Pem"euan Logam (Soli!i'ication o' metal) - Proses %em"euan ter#a!i %a!a !in!ing cetaan (logam cair &ang a!a %a!a !in!ing cetaan) emu!ian menu#u %usat coran - Pema!atan emu!ian %roses %en!inginan sam%ai menca%ai su$u amar (am"ient)

Die Casting.mpg

al-$al &ang mem%engaru$i %roses %em"euan : - *uran+ ,entu+ eseragaman !an om%osisi imia !ari strutur logam &ang !i"entu - .enis metal+ si'at t$ermmal !ari metal !an cetaan+ geometris &ang "eraitan !engan /olume !an luasan %ermuaan coran !an "entu cetaan Logam Murni : %em"euan mulai %a!a garis li0ui!itas (1L) !an "era$ir %a!a garis soli!us (1S) %a!a tem%eratur &ang teta%2sama+ strutur &ang ter#a!i se%erti %a!a gam"ar 343a Logam Pa!uan : %em"euan mulai %a!a garis li0ui!itas (1L) !an "era$ir %a!a garis soli!us (1S) (gam"ar 345) strutur &ang ter#a!i se%erti %a!a gam"ar 343" Pa!a tem%eratur antara 1S-1L %a!uan "era!a %a!a !aera$ mus$& !engan strutur columnar !en!rite

 Aliran lui!a

 Aliran lui!a Li$at gam"ar 346 : cairan logam !ituangan melalui %ouring "asin2ca7an tuang2cu%+ emu!ian mengalir melalui sistem saluran (gating s&stem) &ang ter!iri!ari8 saluran turun (s%rue)+ %engalir (runner)+ %intu masu2ger"ang (gates)+ masu erongga cetaan ( mol! casting)+ se!angan riser (%enam"a$) !i%erluan untu mensu%ort logam cair untu mencega$ %en&usutan selam %roses %em"euan4 Sistem saluran "er'ungsi se"agai : %encega$ ter#a!in&a ontaminasi se%erti osi!a +%engotoran &ang lain !i!alam logam cair+ untu meng$in!ari %en!inginan !ini (%remature coolling)+ arus tur"ulen (tur"ulance) !an gas &ang ter%eranga% (gas entra%ment)+ !an %rinsi% !asar aliran 'lui!a %a!a %erencanaan saluran a!ala$8 teori "ernauli  Aliran tur"ulent aan men&e"a"an: - *!ara ter%eranga% (air entra%ment) - Pem"entuan otoran (!ross 'ormation) otoran %a!a %ermuaan logam cair ai"at reasi antara logam cair !engan u!ara2gas lain4 Cara mengatasi : - in!ari %eru"a$an %enam%ang saluran &ang men&olo - Desain !ari ca7an tuang &ang le%as

lui!itas Logam Cair  emam%uan !ari logam cair untu mengisis rongga cetaan+ tergantung !ari 9 'ator : arateristi logam cair (molten metal c$aracteristi) !an %arameter%engecoran (casting %arameter) arateristi logam cair: - isositas (/iscosit&)+ in!e /iscositas "ertam"a$ 'lui!itas "erurang - 1egangan %ermuaan (sur'ace tension)+ tegangan %ermuaan &ang "esar aan mengurangi 'lui!itas - Inclusi (inclusion)+ a!an&a inlusi "er%engaru$ ter$a!a% 'lui!itas - Pola %em"euan %a!a %a!uan "er"an!ing ter"ali !engan 'ree;ing range+ semain %en!e 'ree;ing range (se%erti %a!a logam murni) semain "esar %ula 'lui!itas+ se"alin&a %a!a %a!uan+ semain ren!a$ 'lui!itas4 Parameter %engecoran "er%engaru$ ter$a!a% 'lui!itas !an #uga ter$a!a% aliran 'ui!a serta arateristi termal %a!a sistem &aitu : - Desain cetaan (mol! !esign)8 !esain !an !imensi s%rue+runners !an risers "er%engaru$ ter$a!a% 'lui!itas4 - ,a$an untu cetaan !an arateristi %ermuaan - Degree o' su%er$eat4 - Ret o' %ouring4 - $eat trans'er4

*#i lui!itas

Per%in!a$an Panas ,eraitan %a!a "e"era%a 'ator+ &aitu material coran+ cetaan !an %arameter %roses

Pen&usutan (S$rinage) Pen&usutan %a!a %roses %engecoran ter#a!i ai"at : - Pengerutan logam cair saat mulai %en!inginan setela$ %roses %em"euan - Pengerutan !ari logam &ang mema!at !ise"a"an ole$ %anas laten - Pengerutan !ari coran (logam &ang ter%a!atan) saat su$un&a turun sam%ai su$u atmos'ir  Cacat Pa!a Pengecoran ,er!asaran stan!arisasi Internasional committee o' 'oun!r& tec$nical assocation ter!a%at ? atagori !asar cacat %engecoran: 34 Metallic %ro#ection @4 Incom%late casting 94 Ca/ities 4 Incorrect !imention 54 Discontinuities ?4 Inclusion 64 De'ecti/e sur'ace

Porosit& Cacat &ang !ise"a"an ole$ %en&usutsn atau gas &ang ter#e"a atau e!uan&a4 Porosit& aan mengganggu si'at euletan logam coran !an %ermuaan a$ir4 Prorsit& ini aan mem"uat logam $asl coran mu!a$ !item"us (%ermea"le) !an "er"a$a&a ut "e#ana tean 34

Porosit& ai"at Pen&usutan 1er#a!i ai"at %en&usutan logam cair arena a!an&a "agian-"agian coran &ang le"i$ ti%is aan mema!at le"i$ !ulu+ se$ingga logam cair t! !a%at masu e!alam !aera$ &ang le"i$ te"al &ang "elum mem"eu+ "aru emu!ian %a!a !aera$ &ang te"al aan memulai mema!at+ arena a!an&a contraction+ maa !aera$ &ang "er%ori aan muncul %a!a %usatn&a4 Cara mengatasi : - Mem"eri su%lai le"i$ %a!a logam cair  - Menggunaan c$ill ut meningatan la#u %ema!atan %a!a !aera$ ritis4

Gam"ar

94 Porosit& ai"at gas Pa!a saat logam cair mulai mema!at+ gas-gas &ang terlarut aan terusir !ari larutan+ gas-gas terse"ut aan mengum%ul %a!a !aera$ inter!en!ritic atau gas-gas terse"ut men&e"a"an miro %orosit&4 Gas-gas terse"ut "iasan&a itrogen atau Nitrogen

PROSES PENGECORAN LOGAM ele"i$an $asil %engecoran a!ala$ !a%at mem"entu "en!a er#a &ang "entun&a om%le+ conto$: ar"urator+ ar"urator+ mac$ine "ase+ sen#ata a%i4 a%i4 lasi'iasi %engecoran : 34 EB%en!a"le mol! 94 Permanent mol! EB%en!a"le mol! : cetaan &ang !a%at !i"ongar+ !i"uat !ari "a$an %asir+ %laster+ erami !anmaterial-material se#enis Permanent mol! : cetaan &ang !a%at !igunaan "er ali-ali+ ter"uat !ari logam+ la#u %em"euann&a le"i$ "esar+ arena mem%un&ai on!uti'itas %anas le"i$ "ai !ari eB%en!a"le mol!

San! Casting Mol!ing: -Pattern maing -Core maing -Gating S&stem

Sen!

Melting o'   metal

urnaces

Mol!

Pouring into mol!

Soli!i'ication

Casting

S$aeout Remo/al o' risers an! gates

eat treatment

Cleaning an! 'inis$ing  A!!itional $eat treatment

Ins%ection

De'ects Pressure tig$tness Demensions

G"4 Garis langa$-langa$ %ro!usi %a!a o%erasi %engecoran %asir ceta

Pasir Ceta (San!) Pasir ceta silica san! (SiO 9)+ Pasir silica ini "erasal !ari $ancurn&a "atu"atuan &ang tela$ "erusia lama lama !an mem%un&ai eta$anan tem%eratur tinggi a!a 9 #enis %asir ceta : 34 94

Naturall&-"on!e! ("an san!) S&nt$etic (lae san!)

,e"era%a 'ator %enting !alam memili$ %asir ceta: -e$alusan -,utir &ang "ulat - ,entu e$alusan %ermuaan cetaan - Permea"illitas &ang "ai - Colla%si"ilit& &ang "ai (%en&usutan coran saat ter#a!i %en!inginan) Material cetaan : green mol!ing san!+ cam%uran !ari 8 %asir+ tana$ liat+ "entonit se"agai %engiat antar %artiel+ &ang meng$asilan euatan %a!a %asir ceta4 .enis-#enis %asir silica : - ircon (r SiO6)

- Oll/ine (Mg9 SiO6)

- Iron Silica ( e9 SiO6) untu !a%ur %ele"uran

CE1AAN PASIR CE1A Material cetaan:green mol!ing san! (cam%uran antara %asir+tana$ liat !an air) om%onen utama cetaan %asir a!ala$ se"agai "eriut: 34 Cetaan (mol!): !i!uung ole$ ranga cetaan ('las)+ ter!iri !ari u% (co%e) !an !rag &ang !i%isa$an !engan garis %emisa$ (%arting line) 94 Ca7an tuang (%ouring "asin atau cu%) 54 Saluran turun (s%rue) 64 Sistem runner (runner sistem) @4 Penam"a$ (riser) 4 Inti (core) ?4 entilasi (/ent) POLA (PA11ERN) *ntu mem"entu+ "entu !ari %a!a coran+ ter"uat !ari 8a&u+ %lasti !an logam li$at ta"el 949 arateristi "a$an %ola ator-'ator %enting !alam %erencanaan %ola (%attern) : - Pen&usutan - tam"a$an material ut %roses %ermesinan - Distorsi - ,i!ang %emisa$ - Pertim"angan $usus : - "agian &ang mengalami %eru"a$an te"al

Sand casting process.

Gam"ar Pola

IN1I Digunaan untu "agian coran &ang mem%un&ai rongga %a!a "agian !alam se%erti automoti/e engine "lo4 S&arat !ari %a!a inti a!ala$ 8 uat+ %ermea"ilitas &ang "ai+ emam%uan mena$an %anas !an ola%si"ilit&

Pem"uatan cetaan !engan mesin

Pem"uatan cetaan !engan mesin

O%erasi %engecoran %asir ceta

a4 "4 !4 '4 g4 $4  #4 4 l4 m4

Pen#elasan gam"ar: Gam"ar teni !ari %a!a %ola Dan c Dua %ola !i%asang %a!a %late !an e Core "oB !igunaan untu mem"uat inti  %ola "agian atas !irait !engan eranga serta !isisi%an %ola !ari sistem saluran %astian lemn&a !engan menggunaan %in Ranga ceta !i%enu$i !engan %asir ceta !an I cetaan "agian "a7a$ #uga !i"uat !engan urutan &ang sama Inti !isisi%an %a!a rongga cetaan "agian "a7a$ Cetaan !isusun+ co%e !iatas !an !rag !i"a7a$ Setela$ %em"euan coran !i%in!a$an !ari cetaan S%rue+ riser !i%otong emu!ian !i !aur ulang !an coran !i"ersi$an + !i%erisa !an !i%roses lau %anas (#ia !i%erluan)

S$ell Mol! Casting Meru%aan mo!i'iasi !ari cetaan %asir4 Dalam %roses ini %ola !i"uat !ari logam 'errous atau alumunium &ang !i%anasan sam%ai 3?@-5?FC+ !ila%isi !engan "a$an %arting agent se%erti Silion !an !ilem e!alam "oB &ang "erisi %asir ceta $alus &g ter!iri !ari 9+@-6 "a$an termosetting resin "in!er se%erti %$anol-'ormal!e$&!e+ "oB terse"ut "er%utar !an cam%uran %asir cetaan menem%el !iseluru$ %ermuaan %ola se$ingga %ola terla%isi !engan "ai 4 emu!ian !i o/en sam%ai resin matang se$ingga la%isan terse"ut eras emu!ian %ola !i%in!a$an !ari cetaan+ e!ua cetaan terse"ut !ilem se$ingga sia% untu %roses %enuangan4

Shellmolding process.

S$ell-Mol! Casting

Ceramic-Mol! Casting Slurr& ter"uat !ari cam%uran "utir $alus ircon (rSiO 6)+ alumunium oBi!e+ silia !an larutan %engiat untu !ituangan %a!a %ola4 asiln&a mem%un&ai etelitian !imensi !an %ermuaan a$ir &ang "ai teta%i "ia&a ma$al4 Pro!u !ari %roses ini a!ala$ a!ala$ : Im%eller+ tool cutting+ !ies+ cetaan untu mem"uat om%onen %lasti !an aret

4

Ceramic mold casting process

In/estment Casting Proses %engecoran !engan cetaan %ola $ilang+ !ise"ut #uga lost 7aB atau %recision casting4 Pola (%attern) !i"uat !ari "a$an lilin (7aB) atau %lasti se%erti %ol&steren4

Investment casting process.

ACC*M CAS1ING Cam%uran %asir $alus !an uret$ane untu mem"uat cetaan !an !imasa !engan ua% amine4 Cetaan !i%egang !engan lengan ro"ot !an se"agian cetaan !icelu% e!alam logam cair &ang !ile"ur e!alam !a%ur in!usi4  A!an&a /aum aan mengurangi teanan !i!alam rongga cetaan sam%ai 925 atmos'ir4 Dengan %er"e!aan teanan ini logam cair !i !alam !a%ur in!usi ini se"esar @@FC !iatas tem%eratur li0ui!itas+ setela$ cetaan terisi+ cetaan !itarieatas

Pressure Casting Logam cair !itean eatas ole$ teanan gas e!alam cetaan logam4 1eanan !i#aga sam%ai logam cair mem"eu+ logam cair !a%at #uga !itari eatas melalui %om%a /aum4 Conto$ %ro!u ro!a ereta a%i Die Casting Pengecoran cetaan %ermanen+ logam cair !itean e!alam rongga cetaan !engan teanan "erisar +?-? M%a4 Pro!u &ang !i$asilan ar"urator motor+ $an! tool+ mainan ana-ana+ !engan "erat %ro!u "erisar H gram s2! 9@ g4  A!a 9 #enis Die casting mac$ine : 34ot c$am"er (ruang %anas) 94 Col! c$am"er (ruang !ingin) ot c$am"er %rocess Piston menean logam cair e!alam rongga cetaan melalui le$er "otol (goose nec)!an nosel (no;;le)+ !engan te4 5@ M%a+ logam cair !ita$an sam%ai ter#a!i %em"euan4

Col! C$am"er  Logam cair !ituang !engan la!el (la!le) e!alam silin!er in#esi (s$ot c$am"er) !imana silin!er in#esi ti!a !i%anasan+ logam cair !itean e!alam rongga cetaan %a!a teanan 9 M%a sam%ai ? M%a4 Logam &ang !i cor al: Al+ Mg+ Cu+ e se!angan "a$an cetaan !ari: "a#a %a!uan #enis ot-7or Die steel atu Mol! steel