< PreviousTeknik Pengecoran Logam & Perlakuan Panas | Semester 3 Hal - 20 Gambar 3.8 Tahapan dalam pengecoran dengan cetakan permanen cetakan diberi pemanasan awal dan dilapisi (coated), inti (bila digunakan) dipasang dan cetakan ditutup, logam cair dituangkan ke dalam cetakan, dan cetakan dibuka, produk coran yang dihasilkan. Berbagai pengecoran cetakan permanen : 1. Pengecoran tuang (slush casting) Digunakan untuk benda cor yang berlubang dengan cetakan logam tanpa inti. Teknik Pengecoran Logam & Perlakuan Panas | Semester 3 Hal - 21 Tahapan pengecoran: Logam cair dituangkan ke dalam cetakan dan dibiarkan sejenak sampai terjadi pembekuan pada bagian yang bersentuhan dengan dinding cetakan; Cetakan kemudian dibalik, sehingga bagian logam yang masih cair akan tertuang keluar dari rongga cetakan; Diperoleh benda cor yang berlubang, ketebalannya ditentukan oleh lamanya waktu penahan sebelum cetakan dibalik. Contoh penggunaan: patung, alas lampu, boneka, dan lain-lainnya. Logam cor yang biasa dipakai : timah hitam, seng, dan timah putih. 2. Pengecoran bertekanan rendah (low pressure casting) Pada pengecoran jenis ini cetakan diletakkan diatas ruang kedap udara (airtight chamber), kemudian gas bertekanan rendah dialirkan ke dalam ruang tersebut sehingga logam cair yang berada di dalam ladel tertekan ke atas melalui saluran batu tahan api masuk ke dalam cetakan, seperti ditunjukkan dalam gambar 3.9. Gambar 3.9 Pengecoran dengan cetakan bertekanan rendah Teknik Pengecoran Logam & Perlakuan Panas | Semester 3 Hal - 22 Keuntungan : Hasil cetakan bersih bebas dari inklusi, Kerusakan akibat porositas gas dan oksidasi dapat diperkecil, Sifat mekaniknya meningkat. 3. Pengecoran cetakan permanen vakum (vacuum permanent mold casting) Merupakan bagian dari pengecoran bertekanan rendah, bedanya disini cetakannya divakum, sehingga cairan logam akan ditarik ke dalam rongga cetak karena adanya perbedaan tekanan. Kelebihan proses ini dibandingkan pengecoran bertekanan rendah adalah : Kerusakan karena porositas udara dapat dikurangi; Kekuatan benda cor lebih baik. 4. Pengecoran cetak tekan (die casting) Pengecoran cetak tekan termasuk proses pengecoran cetakan permanen dengan cara menginjeksikan logam cair ke dalam rongga cetakan dengan tekanan tinggi (7 sampai 350MPa). Tekanan tetap dipertahankan selama proses pembekuan, setelah seluruh bagian coran membeku cetakan dibuka dan hasil coran dikeluarkan dari dalam cetakan. Konfigurasi secara umum ditunjukkan dalam gambar 3.10. Gambar 3.10 Konfigurasi mesin pengecoran cetak tekan ruang dingin (cold chamber) Teknik Pengecoran Logam & Perlakuan Panas | Semester 3 Hal - 23 Terdapat dua jenis mesin cetak tekan : Mesin cetak tekan ruang panas (hot chamber), dan Mesin cetak tekan ruang dingin (cold chamber) Perbedaan antara mesin cetak tekan ruang panas dan mesin cetak tekan ruang dingin dapat dilihat dalam table 3.1 Tabel 3.1 Perbedaan antara mesin cetak tekan ruang panas dan mesin cetak tekan ruang dingin Mesin cetak tekan ruang panas Mesin cetak tekan ruang dingin Tungku peleburan terdapat pada mesin dan silinder injeksi terendam dalam logam cair Tekanan injeksi berkisar antara 7 sampai 35 MPa Digunakan untuk logam cor dengan titik lembur rendah seperti Sn, Pb, Zn. Laju produksi cepat, bisa mencapai 500 produk/jam. Tungku peleburan terpisah, silinder injeksi diisi logam cair secara manual atau mekanis. Tekanan injeksi berkisar antara 14 sampai 140 Mpa. Digunakan untuk logam cor dengan titik lebur lebih tinggi seperti Al, Cu, Mg. Laju produksi lebih lambat dibandingkan cetak tekan ruang panas. Proses pengecoran cetak tekan ruang panas : Dalam mesin pengecoran cetak tekan ruang panas, logam dilebur di dalam kontainer yang menjadi satu dengan mesin cetaknya, seperti ditunjukkan dalam gambar 3.11. Teknik Pengecoran Logam & Perlakuan Panas | Semester 3 Hal - 24 Gambar 3.11 Proses pengecoran cetak tekan ruang panas Tahapan pengecoran: Cetakan ditutup dan pluger ditarik ke atas, logam cair masuk ke dalam ruang (chamber); Plunger menekan logam cair dalam ruang sehingga mengalir masuk ke dalam rongga cetak; tekanan dipertahankan selama proses pendinginan dan pembekuan; Plunger ditarik, cetakan dibuka, dan benda coran yang telah membeku ditekan keluar dengan pin ejektor; Proses pengecoran selesai. Teknik Pengecoran Logam & Perlakuan Panas | Semester 3 Hal - 25 Proses pengecoran cetak tekan ruang dingin : Dalam mesin pengecoran cetak tekan ruang dingin, logam dilebur didalam kontainer yang terpisah dengan mesin cetaknya, seperti ditunjukkan dalam gambar 3.12. Gambar 3.12 Proses pengecoran cetak tekan ruang dingin Tahapan pengecoran : Cetakan ditutup dan ram ditarik, logam cair dituangkan ke dalam ruang (chamber); Ram ditekan sehingga mendorong logam cair masuk ke dalam rongga cetak, tekanan dipertahankan selama proses pendinginan dan pembekuan; Ram ditarik, cetakan dibuka, dan benda coran yang telah membeku ditekan keluar dengan pin ejektor. Keuntungan pengecoran cetak tekan : Laju produksi tinggi; Sangat ekonomis untuk produksi massal; Teknik Pengecoran Logam & Perlakuan Panas | Semester 3 Hal - 26 Dimensi benda cor akurat (toleransi ± 0,076 mm untuk benda cor yang kecil); Permukaan benda cor halus; Dapat mencetak bagian benda cor yang sangat tipis hingga 0,5 mm; Pendinginan cepat dengan ukuran butir kristal yang sangat halus sehingga hasil pengecoran memiliki kekuatan yang baik. Kelemahan : Geometri benda cor harus dibuat sedemikian rupa sehingga dapat dikeluarkan dari dalam cetakan; Sering terjadi efek cil, terutama bila temperatur tuang logam cair terlalu rendah. 5. Pengecoran Sentritugal Pengecoran sentritugal dilakukan dengan menuangkan logam cair ke dalam cetakan yang berputar. Akibat pengaruh gaya sentritugal logam cair akan terdistribusi ke dinding rongga cetak dan kemudian membeku. Jenis–jenis pengecoran sentritugal : Pengecoran sentritugal sejati; Pengecoran semi sentritugal; Pengecoran sentrifuge. Pengecoran sentritugal sejati : Dalam pengecoran sentrifugal sejati, logam cair dituangkan ke dalam cetakan yang berputar untuk menghasilkan benda cor bentuk tabular, seperti pipa, tabung, bushing, cincin, dan lain-lainnya. Teknik Pengecoran Logam & Perlakuan Panas | Semester 3 Hal - 27 Gambar 3.13 Proses pengecoran sentrifugal sejati Dalam gambar 3.13 ditunjukkan logam cair dituangkan ke dalam cetakan horisontal yang sedang berputar melalui cawan tuang (pouring basin) yang terletak pada salah satu ujung cetakan. Pada beberapa mesin, cetakan baru diputar setelah logam cair dituangkan. Kecepatan putar yang sangat tinggi menghasilkan gaya sentrifugal sehingga logam akan terbentuk sesuai dengan bentuk dinding cetakan. Jadi, bentuk luar dari benda cor bisa bulat, oktagonal, heksagonal, atau bentuk-bentuk yang lain, tetapi sebelah dalamnya akan berbentuk bulatan, karena adanya gaya radial yang simetri. Karakteristik benda cor hasil pengecoran sentrifugal sejati: memiliki densitas (kepadatan) yang tinggi terutama pada bagian luar coran, tidak terjadi penyusutan pembekuan pada bagian luar benda cork arena adanya gaya sentrifugal yang bekerja secara kontinu selama pembekuan, cenderung ada impuritas pada dinding sebelah dalam coran dan hal ini dapat dihilangkan dengan permesinan. Pengecoran semi sentritugal : Pada metode ini, gaya sentrifugal digunakan untuk menghasilkan coran yang pejal (bukan bentuk tabular). Cetakan dirancang dengan riser pada pusat untuk pengisian logam cair, seperti ditunjukkan dalam gambar 3.14. Teknik Pengecoran Logam & Perlakuan Panas | Semester 3 Hal - 28 Gambar 3.14 Proses pengecoran semi sentrifugal Densitas logam dalam akhir pengecoran lebih besar pada bagian luar dibandingkan dengan bagian dalam coran yaitu bagian yang dekat dengan pusat rotasi. Kondisi ini dimanfaatkan untuk membuat benda dengan lubang ditengah, seperti roda, puli. Bagian tengah yang memiliki densitas rendah mudah dikerjakan dengan pemesinan. Pengecoran sentrifuge : Dalam pengecoran sentrifuge cetakan dirancang dengan beberapa rongga cetak yang diletakkan disebelah luar dari pusat rotasi sedemikian rupa sehingga logam cair yang dituangkan ke dalam cetakan akan didistribusikan kesetiap rongga cetak dengan gaya sentrifugal, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 3.15. Teknik Pengecoran Logam & Perlakuan Panas | Semester 3 Hal - 29 Gambar 3.15 Proses pengecoran sentrifuge Proses ini digunakan untuk benda cor yang kecil, dan tidak diperlukan persyaratan semetri radial seperti dua jenis pengecoran sentrifugal yang lain. Perbedaan antara sentrifugal sejati, semi sentrifugal, dan sentrifuge ditunjukkan dalam tabel 3.2 Tabel 3.2 Perbedaan antara sentrifugal sejati, semi sentrifugal, dan sentrifuge Sentrifugal sejati Semisentrifugal Sentrifuge Benda cor memiliki simetri radial. Pusat simetri rongga cetak berada pada pusat rotasi. Digunakan untuk benda cor bentuk tabular. Benda cor memiliki simetri radial. Pusat simetri rongga cetak berada pada pusat rotasi. Digunakan untuk benda cor yang pejal (lubang dibuat belakangan). Tidak dipersyaratkan. Rongga cetak berada diluar pusat rotasi. Digunakan untuk benda cor berlubang/tidak berlubang. Next >