PENGECORAN TEKNOLOGI BAHAN

PENGECORAN

 

6.1 Casting ( pengecoran )

Pengecoran ialah satu proses pembentukan benda, dengan jalan mencairkan logam ; kemudian dimasukkan ke dalam satu cetakan.

Skema kerja dari bengkel pengecoran ( Foundry ) dapat, dilihat pad gambar di bawah ini :

		Pembersihan
		Benda Kerja

 

Gambar 6.1. Diagram kerja dalam bengkel pengecoran

Berdasarkan proses pencetakan dan bahan cetakan, dibedakan antara lain:

1.      cetakan pasir  ( sand mould )

2.      cetakan pasir dengan pengikat khusus.

3.      cetakan dengan model lilin ( investment moulding )

4.      penuangan sentrifugal ( sentrifugal casting )

5.      penuangan dalam cetakan logam ( permanent moulding )

6.      penuangan cetak ( die casting ).

6.2 Cetakan pasir

Berdasarkan kadar air yang dikandung oleh cetakan, cetakan pasir dibedakan menjadi :

1. cetakan pasir basah ( green sand mould )

Cetakan pasir basah adalah campuran antara pasir, bahan pengikat bentonit (sejenis tanah liat ), air dan bahan penolong yang setelah selesai pencampuran langsung dipasang dan diisi logam cair. Cetakan basah banyak digunakan untuk besi tuang, paduan logam tembaga dan aluminium yang beratnya relatif kecil ( maksimum ( 100 kg ),

keuntungnan cetakan basah ialah pembuatannya cepat, murah dan dapat dipakai berulang kali.

Komposisi cetakan basah adalah :

1. pasir                                        ………………….         ( 80-90 )          %
2. Bentonit                                 ……. ……………        ( 10-15 )          %
3. Air                                           ……..……………        ( 4-5 )              %
4. Bahan penolong ( grafit )   . …………………        ( 2-3 )             %
1. Cetakan kering ( dry sand mould )

            Cetakan keing adalah campuran pasir, tanah liat, gula tetes (dextrime ) atau melase dan air. Campuran tersebut setelah dicetak kemudian dikeringkan dalam dapur pengering pada suhu ( 150-350 )°C. cetakan kering digunakan pada benda tuang yang berukuran besar. 

Komposisi cetakan kering sebagai berikut  :

1.      Pasir                            …………….…             (80  – 90 )    %

2.      Tanah Liat                  …………….…             (10  – 15 )    %

3.      Gula Tetes                 …………….…             (1    –  2  )    %

4.      Pitch                           …………….…             (1   – 1,5 )    %

5.      Melese                       …………….…             (0,5  –  1 )    %

6.      Air                               …………….…             kurang dari 4  %

6.3 Bagian-bagian utama cetakan pasir.

   

Gambar 6.2  Bagian bagian utama cetakan pasir

1. Model ( pattern)

Model di buat dari kayu, logam, gips, dll. Dalam membuat model kita harus memperhatikan antara lain :

1.      Faktor penyusutan benda tuang

2.      benda tuang harus mudah di bongkar

3.      model harus mudah & murah

4.      dll

2. Inti

Digunakan apabila kita akan menuang benda tuang yang berlubang atau berongga. Yang perlu di perhatikan dalam membuat inti ialah:

1.      Dapat dialiri gas

2.      tahan gesek

3.      mudah dirusak penuangan

4.      dll

3. Pasir cetak

Syarat pasir cetak:

1.      Mempunyai sifat mampu di bentuk

2.      Permeabilitas sesuai

3.      Tahan panas

4.      Kuat

5.      Dapat dipakai berulang

6.      Murah

Jenis-jenis pasir antara lain:

1.      Pasir silica

2.      Pasir zircon

3.      Pasir olivine

4.      Pasir ohromit

4. Rangka cetak ( Flash)

Digunakan sebagai tempat dari pasir cetak, sebagai pemegang pasir.

5. Systim saluran ( gating system)

Sistim saluran adalah jalan masuk cairan logam kedalam cetakan. Nama-namasistim saluran dapat di lihat pada gambar 6.3, berikut :

    

Gambar. 6.3  Sisitim Saluran

Fungsi masing-masing saluran tulang.

1.      Mangkok tuang ( pouring basin)

2.      Mangkok tuang merupakan penerima langsung cairan logam dari ladel.

3.      Mangkok tuang harus di buat sedemikian rupa, sehingga kotoran-kotoran yang terbawa oleh logam cair tidak ikut masuk kedalm cetakan.

4.      Saluran turun ( sprue)

5.      Saluran turun dibuat kerucut terbalik

6.      Pengalir ( runner)

7.      Berfungsi untuk distributor logam cair, juga pencegah kotoran yang masih terbawa, oleh logam cair. tidak ikut masuk kedalam cetakan.

8.      Saluran masuk (ingate)

9.      Saluran masuk dibuat lebih kecil penggalir juga dibuat mengecil kearah cetakan

10.  Saluran penambah ( riser)

Berfungsi untuk mencegah kerusakan benda tuang karena penyusutan.

 Cetakan pasir dengan pengikat khusus .

a. Cetakan  proses CO₂ (CO₂   proses )

 komposisi  cetakan  ini  adalah  :

1.      Pasir                                                     ………….  (90 - 95) %

2.      water gelas   ..                                  …………..  (  4 - 6  ) %

3.      bahan penambah  (gula tetes)    …………. . (  1 - 3  ) %

cetakan proses CO2  ini biasa  digunakan untuk membuat inti.

b. Cetakan kulit .

komposisi cetakan kulit adalah :

1.      p   a   s   i   r                                        . ………..  ( 90-95 )   %

2.      penolic resin                                                 …………  ( 2,5- 4 )   %

3.      bahan pengeras                              …………  (0,3-0,5 )  %

cetakan kulit ini biasa digunakan untuk benda-benda yang presisi.

c.    Cetakan semen (cement moulding  ).

Komposisi campuran cetakan semen ini adalah :

1.      p  a  s  i  r                                            ………..   (  85  ) %

2.      s   e  m e n                                         ……….    (  6-8 )  %

3.      Ca Cl₂                                                                                ……….    (  0,5 )  %

4.      Ca SO₄                                                              ……….    (  0,5 )  %

Dipakai untuk baja tuang, besi tuang yang berukuran besar dan presisi.

4. Cetakan dengan model lilin

Secara garis besar urutan proses ini adalah sebagai berikut :

1.      Buat cetakan model lilin

2.      Buat model lilin dan sistim saluran dari lilin

3.      Sususn model dan sistim saluran sesuai dengan rangka tuang

4.      Lapisi susuna model lilin tersebut dengan pasir pelpis

5.      Tutup model lilin yang sudah dilapisi dengan bahan-bahn cetakan ( backing sand)

6.      Panaskan cetakan ( 100 -110 ⁰C) untuk mengeluarkan lilin

7.      Panaskan cetakan pada suhu (800 -1110 ⁰C)

8.      Tuangkan cairan logam pada cetakan yang masih panas

9.      Pemotongan saluran tuang

Cetakan lilin ini biasanya digunakan untuk penuangan benda yang bentuknya rumit, sulit untuk dimnesi atau untuk benda yang tipis sekali (0,05-0,1) mm. Penuangan cara ini ekonomis untuk benda tuasng yamg beratnya kurang dari 3 Kg.

5. Pengecoran sentrifugal (Centrifugal casting)

Pengecoran sentrifugal adalah cara pengecoran logam ke dalam cetakan yang berputar. Dengan demiokian coran berbentuk sil.inder. Ada dua cara :

1. Pengecoran sentrifugal mendatar, untuk coran pendek.

2. Pengecoran sentrifual tengah untuk coran berbentuk roda, cara ini memerlukan inti.

Gambar pengecoran sentrifugal terlihat seperti pada gambar 6.4 dan 6.5 di bawah.

Gambar 6.4  Pengecoran Sentrifugal mendatar

Gambar 6.5 Pengecoran Sentrifugal tegak

f. Pengecoran dengan Cetakan logam (permanent Moulding)

Caranya hampir sama dengn cetakan pasir, bedanya bahan cetaknya dibuat dari logam. Bahan cetaknya dari baja khusus atau besi cor paduan. System ini digunakan untuk mengecor paduan-paduan bukan bei yang mempunyai titk cair rendah seperti paduan Mg, paduan Al, atau paduan Cu.karena teknik pengecoran yang lebih maju, cara ini dapat digunakan untuk pengecoran paduan besi bertitik cair tinggi.

Keuntungan cara ini :

1.      Permukaan coran halus dan ukurannya lebih teliti.

2.      Baik untuk produksi masal

3.      Struktur coran rapat sehingga sifat mekaniknya lebih baik.

4.      Memerlukan ruang lebih kecil dan situasi kerjanya baik.

Kerugiannya :

1.      Harga cetakan mahal sehingga tidak sesuai untuk produksi kecil.

2.      Sulit untuk membuat bentuk coran yang rumit

3.      Jika terjadi kesalahan cetakan sulit diperbaiki.

4.      Untuk coran dari besi, setelah pengecoran memerlukan pelunakan.

e.  Pengecoran cetak

Pengecoran dengan tekanan atau cetak adalah cara pengecoran dengan memasukan logam cair ke dalam cetak pada tekanan,suhu dan kecepatan tinggi. Penekanan logam di lakukan secara meanik. Bentuk pengecoran dan prinsip dengan pengecoran cetak kerjanya seperti pada gambar.

Gambar 6.6 Pengecoran Cetak

Pengecoran dengan pengecoran cetak cocok untuk pengecoran paduan Al, Paduan Mg, Paduan Cu, Paduan, juga untuk logam dengan titik cair rendah seperti seng, timbale, timah, dsbnya, dengan pengecoran cetak semakion dikembangkan.

Cocok untuk pengecoran paduan Al, paduan Mg, paduan Cu, juga logam yang bertitik cair rendah seperti seng, timbel, timah dsb. Cara ini makin dikembangkan .

Keuntungan cara ini :

1. Ketelitian ukuran tinggi
2. Cocok untuk memuat coran yang tipisnya sampai o,8 meter
3. Permukaan coran yang halus, kekasarannya sampai 12 µ.
4. Dapat digunakan untuk mengecor coran yang rumit, dll

Kerugiannya :

1. Sulit dalam penggunaan inti
2. Harga mahal karena pembuatnnya memerlukan ketelitian yang tinggi dan  sulit ( ini dapat diatasi dengan produksi masal )

Tugas 9 :

1. Jelaskan cara pembentukan benda kerja yang dibentuk dengan jalan pengecoran.
2. Sebutkan jenis-jenis cetakan pasir.
3. Gambar sebuah cetakan pasir dan sebutkan bagian-bagian utama cetakan pasir beserta fungsionya masing-masing
4. Salah satu faktor yang menentukan keberhasilan pengecoran adalah bentuk dari sistim saluran, sebutkan bagian-bagian utama sistim saluran beserta dengan fungsinya masing-masing.
5. Jenis pengecoran dibedakan menurut bentuk cetakannya, sebutkan 5 jenis pengecoran yang didasarkan pada bentuk cetakannya.
6. Tuliskan keuntungan dan kerugian pengecoran dengan menggunakan pengecoran cetak.