Jenis Pola
Pola dari
berbagai jenis, masing-masing memenuhi persyaratan pengecoran tertentu.
1. Pola potongan tunggal
2. Pisahkan atau dua pola bagian
3. Pola pelat korek api
|
|
|
Gambar 6: Pola Satu Bagian Khas
Pola Split
atau Two Piece
Pola split
atau two piece adalah jenis pola yang paling banyak digunakan untuk coran yang
rumit. Itu terbelah di sepanjang permukaan perpisahan, yang posisinya
ditentukan oleh bentuk coran. Satu setengah dari pola dicetak di drag dan
setengah lainnya di cope. Kedua bagian dari pola harus disejajarkan dengan
benar dengan menggunakan peniti pasak, yang dipasang, ke setengah bagian dari
pola. Pin pasak ini cocok dengan lubang yang dibuat secara presisi di separuh
pola seret. Pola belah khas dari roda besi corGambar 7 (a) ditampilkan dalam Gambar 7 (b).
Gambar 7 (a): Rincian Roda Besi Cor
Gambar 7 (b): Pola Sepotong atau Dua Bagian dari Roda Besi Cor
Klasifikasi
Proses Pengecoran
Proses
pengecoran dapat diklasifikasikan menjadi EMPAT kategori berikut:
1. Proses Pencetakan Konvensional
- Cetakan
Pasir Hijau
- Cetakan
Pasir Kering
- Flask
less Moulding
2. Proses Chemical
Sand Moulding
- Cetakan
Shell
- Cetakan
Natrium Silikat
- Cetakan
Tanpa Panggang
3. Proses
Cetakan Permanen
- Gravity
Die casting
- Die
Casting Bertekanan Rendah dan Tinggi
4. Proses
Pengecoran Khusus
- Lilin
yang Hilang
- Cetakan
Kerang Keramik
- Pengecoran
Pola Penguapan
- Cetakan
Tersegel Vakum
- Pengecoran
Sentrifugal
Cetakan
Pasir Hijau
Pasir hijau
adalah metode pencetakan paling beragam yang digunakan dalam operasi pengecoran
logam. Prosesnya menggunakan cetakan yang terbuat dari pasir lembab yang
dikompres atau dipadatkan. Istilah "hijau" menunjukkan adanya uap air
di pasir cetakan. Bahan cetakan terdiri dari pasir silika yang dicampur dengan
bahan pengikat yang sesuai (biasanya tanah liat) dan kelembaban.
Keuntungan
- Kebanyakan
logam dapat dituang dengan metode ini.
- Biaya
pola dan biaya material relatif rendah.
- Tidak
Ada Batasan sehubungan dengan ukuran pengecoran dan jenis logam atau
paduan yang digunakan
Kekurangan
Permukaan
akhir dari coran yang diperoleh dari proses ini tidak baik dan pemesinan sering
kali diperlukan untuk mencapai produk jadi.
Prosedur
Pembuatan Cetakan Pasir
Tata cara
pembuatan cetakan roda besi tuang ditunjukkan pada (Gambar 8 (a), (b), (c)).
- Langkah
pertama dalam membuat cetakan adalah menempatkan pola pada papan cetakan.
- Tarik
ditempatkan di papan ((Gambar 8 (a)).
- Pasir
yang menghadap kering ditaburkan di atas papan dan pola untuk memberikan
lapisan yang tidak lengket.
- Pasir
cetakan kemudian dibongkar untuk menutupi pola dengan jari; kemudian drag
terisi penuh.
- Pasir
tersebut kemudian dengan kokoh di tarik dengan menggunakan hand rammers.
Serudukan harus tepat yaitu tidak boleh terlalu keras atau lunak.
- Setelah
serudukan selesai, kelebihan pasir diratakan dengan batang lurus yang
dikenal sebagai batang pemukul.
- Dengan
bantuan batang ventilasi, lubang ventilasi dibuat di tarik hingga
kedalaman penuh dari labu serta ke pola untuk memfasilitasi pembuangan gas
selama penuangan dan pemadatan.
- Labu
seret yang sudah jadi sekarang digulung ke papan bawah yang memperlihatkan
polanya.
- Cope
setengah dari pola kemudian ditempatkan di atas pola drag dengan bantuan
pin lokasi. Cope flask pada drag terletak sejajar lagi dengan bantuan pin
((Gambar 8 (b)).
- Pasir
perpisahan yang kering ditaburkan ke seluruh tarikan dan pada pola.
- Pin
sariawan untuk membuat bagian sariawan terletak agak jauh dari pola. Juga,
pin riser, jika diperlukan, ditempatkan di tempat yang sesuai.
- Operasi
pengisian, serudukan, dan ventilasi penutup dilanjutkan dengan cara yang
sama seperti yang dilakukan di tarikan.
- Pin
sariawan dan riser dilepas terlebih dahulu dan baskom tuang disendok di
bagian atas untuk menuangkan logam cair.
- Kemudian
pola dari cope dan drag dihilangkan dan pasir menghadap dalam bentuk pasta
diaplikasikan di seluruh rongga cetakan dan runner yang akan memberikan
hasil akhir permukaan yang baik pada pengecoran.
- Cetakannya sekarang sudah terpasang. Cetakan sekarang siap untuk dituang (lihat ((Gambar 8 (c) )
Gambar 8 (a)
Gambar 8 (b)
Gambar 8 (c)
Gambar 8 (a,
b, c): Prosedur Pembuatan Cetakan Pasir
Material dan
Properti Cetakan
Berbagai
macam bahan cetakan digunakan di pengecoran untuk pembuatan cetakan dan inti.
Mereka termasuk pasir cetakan, pasir sistem atau pasir pendukung, pasir
menghadap, pasir perpisahan, dan pasir inti. Pilihan bahan cetakan didasarkan
pada sifat pemrosesannya. Sifat-sifat yang umumnya dibutuhkan dalam bahan
cetakan adalah:
Refraktori
Merupakan
kemampuan bahan cetakan untuk menahan suhu logam cair yang akan dituang
sehingga tidak melebur dengan logam. Refraktori pasir silika paling tinggi.
Permeabilitas
Selama
penuangan dan pemadatan coran berikutnya, sejumlah besar gas dan uap
dihasilkan. Gas-gas ini adalah gas yang telah diserap oleh logam selama
peleburan, udara yang diserap dari atmosfer dan uap yang dihasilkan oleh
cetakan dan pasir inti. Jika gas ini tidak dibiarkan keluar dari cetakan,
mereka akan terperangkap di dalam cetakan dan menyebabkan cacat cetakan. Untuk
mengatasi masalah ini bahan cetakan harus porous. Ventilasi yang tepat dari
cetakan juga membantu keluarnya gas yang dihasilkan di dalam rongga cetakan.
Kekuatan
Hijau
Pasir cetakan
yang mengandung uap air disebut sebagai pasir hijau. Partikel pasir hijau harus
memiliki kemampuan untuk menempel satu sama lain untuk memberikan kekuatan yang
cukup pada cetakan. Pasir hijau harus memiliki kekuatan yang cukup agar cetakan
yang dibangun dapat mempertahankan bentuknya.
Kekuatan
Kering
Ketika logam
cair dituangkan ke dalam cetakan, pasir di sekitar rongga cetakan dengan cepat
diubah menjadi pasir kering karena uap air di pasir menguap karena panasnya
logam cair. Pada tahap ini pasir cetakan harus memiliki kekuatan yang cukup
untuk mempertahankan bentuk yang tepat dari rongga cetakan dan pada saat yang
sama harus mampu menahan tekanan metalostatis dari bahan cair.
Kekuatan
Panas
Begitu
kelembapan dihilangkan, pasir akan mencapai suhu tinggi saat logam dalam
cetakan masih dalam keadaan cair. Kekuatan pasir yang dibutuhkan untuk menahan
bentuk rongga disebut kekuatan panas.
Kolapibilitas
Pasir
cetakan juga harus memiliki kolapibilitas sehingga selama kontraksi pengecoran
yang dipadatkan tidak memberikan perlawanan apa pun, yang dapat menyebabkan
retakan pada coran. Selain sifat-sifat spesifik ini, bahan cetakan harus murah,
dapat digunakan kembali dan harus memiliki konduktivitas termal yang baik. .
Komposisi
Pasir Molding
Bahan utama
dari setiap pasir cetakan adalah:
- Pasir
dasar,
- Binder,
dan
- Kelembaban
Base Sand
Pasir silika
adalah pasir dasar yang paling umum digunakan. Pasir dasar lain yang juga
digunakan untuk pembuatan kapang adalah pasir zirkon, pasir kromit, dan pasir olivin.
Pasir silika paling murah di antara semua jenis pasir dasar dan mudah didapat.
Bahan
pengikat
Binder ada
banyak jenisnya seperti:
- Pengikat
tanah liat,
- Pengikat
organik dan
- Pengikat
anorganik
Pengikat
tanah liat adalah bahan pengikat yang paling umum digunakan yang dicampur
dengan pasir cetakan untuk memberikan kekuatan. Jenis tanah liat yang paling
populer adalah:
Kaolinit
atau lempung api (Al2O3 2 SiO2 2 H2O) dan Bentonit (Al2O3 4 SiO2 nH2O)
Dari dua
bentonit tersebut dapat menyerap lebih banyak air yang meningkatkan daya
rekatnya.
Kelembaban
Tanah liat
memperoleh aksi ikatannya hanya dengan adanya jumlah kelembaban yang
dibutuhkan. Ketika air ditambahkan ke tanah liat, itu menembus campuran dan
membentuk mikrofilm, yang melapisi permukaan setiap serpihan tanah liat. Jumlah
air yang digunakan harus dikontrol dengan baik. Hal ini karena sebagian air,
yang melapisi permukaan serpihan tanah liat, membantu mengikat, sedangkan
sisanya membantu meningkatkan plastisitas. Komposisi khas dari pasir cetakan diberikan
dalam (Tabel 4).
Tabel 4: Komposisi Khas Pasir Cetakan
|
Konstituen
Pasir Cetakan |
Persen Berat |
|
Pasir silika |
92 |
|
Tanah Liat (Sodium Bentonite) |
8 |
|
air |
4 |
Cetakan Pasir Kering
Bila diinginkan bahwa bahan pembentuk gas diturunkan dalam cetakan, cetakan yang dikeringkan dengan udara kadang lebih disukai daripada cetakan pasir hijau. Dua jenis pengeringan cetakan sering dibutuhkan.
1. Pengeringan
kulit dan
2. Pengeringan cetakan lengkap.
Dalam pengeringan kulit, cetakan wajah yang kokoh diproduksi. Pengocokan cetakan hampir sama baiknya dengan cetakan pasir hijau. Metode yang paling umum untuk mengeringkan lapisan cetakan tahan api menggunakan api udara panas, gas atau minyak. Pengeringan kulit pada cetakan dapat dilakukan dengan bantuan obor, diarahkan ke permukaan cetakan.
Proses
Pencetakan Shell
|
Ini adalah proses di mana, pasir yang
dicampur dengan resin termoseting dibiarkan bersentuhan dengan pelat pola
yang dipanaskan (200 oC), ini menyebabkan kulit (cangkang) sekitar 3,5 mm
campuran pasir / plastik menempel pada pola .. Kemudian cangkang dihapus dari
pola. Cope dan drag shell disimpan dalam labu dengan bahan cadangan yang
diperlukan dan logam cair dituangkan ke dalam cetakan. Proses ini dapat menghasilkan bagian-bagian yang kompleks dengan hasil akhir permukaan yang baik 1,25 µm sampai 3,75 µm, dan toleransi dimensi 0,5%. Permukaan akhir yang bagus dan toleransi ukuran yang baik mengurangi kebutuhan akan pemesinan. Proses secara keseluruhan cukup hemat biaya karena berkurangnya biaya pemesinan dan pembersihan. Bahan yang dapat digunakan dengan proses ini adalah besi tuang, serta paduan aluminium dan tembaga.  |
|
Molding Pasir Dalam Proses Pencetakan
Shell
Pasir cetakan adalah campuran pasir kuarsa
berbutir halus dan bakelite bubuk. Ada dua metode pelapisan butiran pasir
dengan bakelite. Metode pertama adalah metode pelapisan dingin dan metode
lainnya adalah metode pelapisan panas.
Pada metode cold coating, pasir kuarsa
dituang ke dalam mixer kemudian ditambahkan larutan bakelite bubuk dalam aseton
dan etil aldehida. Campuran khasnya adalah 92% pasir kuarsa, 5% bakelite, 3%
etil aldehida. Selama pencampuran bahan, resin menyelimuti butiran pasir dan
pelarut menguap, meninggalkan lapisan tipis yang melapisi permukaan butiran
pasir secara seragam, dengan demikian memberikan fluiditas pada campuran pasir.
Dalam metode pelapisan panas, campuran dipanaskan hingga 150-180 o C sebelum pasir dimasukkan. Dalam proses pencampuran pasir, resin fenol formaldehida ditambahkan. Alat pencampur dibiarkan mendingin hingga 80 - 90 o C. Metode ini memberikan sifat campuran yang lebih baik daripada metode dingin.
Proses Pencetakan Sodium Silikat
Dalam proses ini, bahan tahan api dilapisi
dengan pengikat berbasis natrium silikat. Untuk cetakan, campuran pasir dapat
dipadatkan secara manual, diguncang atau diperas mengelilingi pola dalam labu
tersebut. Setelah pemadatan, gas CO 2 dilewatkan melalui inti atau cetakan. CO
2 secara kimiawi bereaksi dengan natrium silikat untuk menyembuhkan, atau
mengeras, pengikat. Pengikat yang diawetkan ini kemudian menahan refraktori di
sekitar pola. Setelah proses pengeringan, pola ditarik dari cetakan.
Proses natrium silikat adalah salah satu
proses kimia yang paling dapat diterima secara lingkungan. Kerugian utama dari
proses ini adalah bahwa bahan pengikat sangat higroskopis dan mudah menyerap
air, yang menyebabkan porositas pada pengecoran. Selain itu, karena bahan
pengikat menciptakan dinding cetakan yang keras dan kaku, goyangan dan
karakteristik kolapibilitas dapat memperlambat produksi. Beberapa keuntungan
dari proses tersebut adalah:
• Inti dan cetakan yang keras dan kaku
merupakan ciri khas dari proses tersebut, yang memberikan toleransi dimensi
yang baik kepada pengecoran;
• permukaan akhir pengecoran yang baik sudah tersedia;
Proses Cetakan Permanen
Pada semua proses di atas, cetakan perlu disiapkan untuk setiap pengecoran yang dihasilkan. Untuk produksi skala besar, membuat cetakan, untuk setiap pengecoran yang akan diproduksi, mungkin sulit dan mahal. Oleh karena itu, cetakan permanen, yang disebut cetakan dapat dibuat dari mana sejumlah besar coran dapat diproduksi. , cetakan biasanya terbuat dari besi cor atau baja, meskipun grafit, tembaga dan aluminium telah digunakan sebagai bahan cetakan. Proses di mana kami menggunakan cetakan untuk membuat coran disebut pengecoran cetakan permanen atau die casting gravitasi, karena logam memasuki cetakan di bawah gravitasi. Suatu saat di die casting kami menyuntikkan logam cair dengan tekanan tinggi. Ketika kita memberikan tekanan dalam menginjeksikan logam itu disebut proses die casting bertekanan.
Keuntungan
• Cetakan Permanen menghasilkan pengecoran
padat suara dengan sifat mekanik yang unggul.
• Coran yang dihasilkan memiliki bentuk
yang cukup seragam memiliki tingkat akurasi dimensi yang lebih tinggi
dibandingkan dengan coran yang diproduksi di pasir
• Proses cetakan permanen juga mampu menghasilkan kualitas hasil akhir yang konsisten pada coran
Kekurangan
• Biaya perkakas biasanya lebih tinggi
daripada biaya pengecoran pasir
• Prosesnya umumnya terbatas pada produksi coran kecil dengan desain eksterior sederhana, meskipun coran kompleks seperti blok mesin aluminium dan kepala sekarang sudah biasa.
Pengecoran Sentrifugal
Dalam proses ini, cetakan diputar dengan
cepat di sekitar poros tengahnya saat logam dituangkan ke dalamnya. Karena gaya
sentrifugal, tekanan terus menerus akan bekerja pada logam saat mengeras.
Terak, oksida dan inklusi lainnya menjadi lebih ringan, dipisahkan dari logam
dan dipisahkan ke tengah. Proses ini biasanya digunakan untuk pembuatan pipa
hollow, tube, hollow semak, dll yang bersifat axisymmetric dengan lubang konsentris.
Karena logam selalu didorong ke luar karena gaya sentrifugal, tidak ada inti
yang perlu digunakan untuk membuat lubang konsentris. Cetakan dapat diputar
tentang sumbu vertikal, horizontal atau miring atau tentang sumbu horizontal
dan vertikal secara bersamaan. Panjang dan diameter luar ditentukan oleh
dimensi rongga cetakan sedangkan diameter bagian dalam ditentukan oleh jumlah
logam cair yang dituangkan ke dalam cetakan Gambar 9 (Pengecoran Sentrifugal
Vertikal), Gambar 10 (Pengecoran Sentrifugal Horizontal)
Gambar 9: (Pengecoran Sentrifugal
Vertikal)
Gambar 10: (Pengecoran Sentrifugal Horizontal)
Keuntungan
• Pembentukan interior berongga dalam
silinder tanpa inti
• Lebih sedikit bahan yang dibutuhkan
untuk gerbang
• Struktur berbutir halus pada permukaan luar pengecoran bebas gas dan penyusutan rongga dan porositas
Kekurangan
• Lebih banyak pemisahan komponen paduan
selama penuangan di bawah gaya rotasi
• Kontaminasi permukaan internal coran
dengan inklusi non-logam
• Diameter internal tidak akurat
Proses
Pengecoran Investasi
Akar dari
proses pengecoran investasi, metode cire perdue atau "lilin yang
hilang" berasal dari setidaknya milenium keempat SM. Para seniman dan
pematung Mesir kuno dan Mesopotamia menggunakan dasar-dasar proses pengecoran
investasi untuk membuat perhiasan, dada, dan detail yang rumit. dan berhala.
Proses investasi pengecoran juga disebut proses lilin hilang dimulai dengan
produksi replika lilin atau pola bentuk coran yang diinginkan. Sebuah pola
diperlukan untuk setiap pengecoran yang akan diproduksi. Polanya dibuat dengan
menyuntikkan lilin atau polistiren ke dalam cetakan logam. Sejumlah pola
dilampirkan ke sariawan lilin pusat untuk membentuk rakitan. Cetakan dibuat
dengan mengelilingi pola dengan bubur tahan api yang dapat diatur pada suhu
kamar. Cetakan tersebut kemudian dipanaskan sehingga polanya meleleh dan
mengalir keluar, meninggalkan rongga yang bersih. Cetakan dikeraskan lebih
lanjut dengan pemanasan dan logam cair dituangkan selagi masih panas. Saat pengecoran
dipadatkan, cetakan rusak dan cetakan dikeluarkan.
Langkah-langkah
dasar dari proses pengecoran investasi adalah ( Gambar 11 ):
- Produksi
pola lilin, plastik, atau polistiren sekali pakai panas
- Pemasangan
pola-pola ini ke dalam sistem gerbang
- "Berinvestasi",
atau menutupi perakitan pola dengan bubur tahan api
- Melelehkan
rakitan pola untuk menghilangkan bahan pola
- Menembak
cetakan untuk menghilangkan jejak terakhir dari bahan pola
- Penuangan
- Knockout,
cutoff dan finishing.
Gambar 11: Langkah Dasar Proses
Pengecoran Investasi
Keuntungan
- Pembentukan
interior berongga dalam silinder tanpa inti
- Lebih
sedikit bahan yang dibutuhkan untuk gerbang
- Struktur
berbutir halus di permukaan luar pengecoran bebas gas dan penyusutan
rongga dan porositas
Kekurangan
- Lebih
banyak pemisahan komponen paduan selama penuangan di bawah gaya rotasi
- Kontaminasi
permukaan internal coran dengan inklusi non-logam
- Diameter
internal tidak akurat
Proses
Pengecoran Investasi Cangkang Keramik
Perbedaan
mendasar dalam pengecoran investasi adalah bahwa dalam pengecoran investasi
pola lilin direndam dalam agregat tahan api sebelum dewaxing sedangkan, dalam
investasi cangkang keramik, cangkang keramik dibangun di sekitar rakitan pohon
dengan berulang kali mencelupkan pola ke dalam bubur (bahan tahan api seperti
zirkon dengan pengikat). Setelah setiap pencelupan dan pelapisan selesai,
rakitan dibiarkan mengering seluruhnya sebelum lapisan berikutnya diterapkan.
Jadi, shell dibangun di sekitar rakitan. Ketebalan cangkang ini tergantung pada
ukuran coran dan suhu logam yang akan dituang.
Setelah
cangkang keramik selesai dibuat, seluruh rakitan ditempatkan ke dalam autoclave
atau tungku api kilat pada suhu tinggi. Cangkang dipanaskan hingga sekitar 982
o C untuk membakar sisa lilin dan untuk mengembangkan ikatan suhu tinggi di
cangkang. Cetakan cangkang kemudian dapat disimpan untuk digunakan di masa
mendatang atau logam cair dapat segera dituangkan ke dalamnya. Jika cetakan
cangkang disimpan, cetakan tersebut harus dipanaskan terlebih dahulu sebelum
logam cair dituangkan ke dalamnya.
Keuntungan
- permukaan
akhir yang sangat baik
- toleransi
dimensi yang ketat
- pemesinan
dapat dikurangi atau dihilangkan sama sekali
0 komentar:
Posting Komentar