PROSES PRODUKSI II
PROSES PENGECORAN
PERENCANAAN DAN PEMBUATAN PRODUK UNTUK
CETAKAN PERMANEN DENGAN MATERIAL FCD MENGGUNAKAN CETAKAN PASIR CO2
DISUSUN OLEH:
NAMA: ADHIYAT NURZAN
NPM: G1C019072
DOSEN PENGAMPUH: A. SOFWAN FA, S.T, M. Tech, Ph. D
TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BENGKULU
2020
PENDAHULUAN
Latar Belakang Masalah Pengecoran logam
merupakan bagian dari industri hulu dalam bidang manufaktur, terdiri dari
proses mencairkan logam yang kemudian cairan logam tersebut dicorkan ke dalam
rongga cetakan dan didinginkan hingga membeku. Urutan proses pengecoran logam
terdiri dari pembuatan pola, pembuatan cetakan dan inti, peleburan,
pembongkaran, pembersihan dan pengerjaan akhir, pengujian-pengujian serta
perlakuan panas. Hal utama yang harus diperhatikan dalam pembuatan benda cor
adalah tuntutan-tuntutan dari produk coran tersebut, sehingga produk pengecoran
yang dihasilkan dapat berfungsi dengan baik sesuai tuntutan. Tuntutan-tuntutan
dari produk pengecoran tersebut meliputi fungsi benda cor, kekuatan yang harus
dimiliki, kekerasan yang diinginkan, hingga permasalahan harga yang ekonomis.
Besi
cor nodular (ductile) di buat dengan menambahkan sedikit unsur magnesium,
penambahan unsur ini menyebabkan bentuk grafit besi cor menjadi nodular, atau
bulat. Perubahan bentuk grafit ini di ikuti dengan perubahan keuletan, sehingga
keuletan besi cor naik. Maka dari itu, besi cor nodular di sebut besi cor ulet
di mana keuletannya antara 10-20%. Perlakuan panas yang di terapkan pada besi
cor nodular akan menghasilkan besi cor ferit, perlit, atau martensit temper.
Pola
yang digunakan untuk pembuatan cetakan benda coran dapat digolongkan menjadi
pola logam dan pola kayu (termasuk pola plastik dan sterofom). Pola kayu dibuat
dari kayu, murah, cepat dibuatnya dan mudah diolahnya dibandingkan dengan pola
logam. Oleh karena itu pola kayu umumnya dipakai untuk cetak pasir maupun pasir
cetak CO2 proses. Untuk itu sangat diperlukan penelitian yang terkait dengan
melakukan perencanaan dan pembuatan produk untuk cetakan permanen dengan
material FCD menggunakan cetakan pasir CO2.
1.
JENIS PROSES PENGECORAN ( SAND CASTING ) PENGECORAN PASIR
Pengecoran
dengan Cetakan Pasir
Pengecoran
dengan cetakan pasir merupakan proses pengecoran yang paling banyak digunakan.
Hampir semua logam paduan (alloy) bisa dituang pada cetakan pasir. Proses
pengecoran dengan cetakan pasir juga dapat digunakan untuk logam dengan suhu
cair tinggi seperti baja, nikel, dan titanium. Proses pengecoran ini fleksibel,
mampu mengerjakan produk ukuran kecil hingga sangat besar dan dalam jumlah
produksi hingga jutaan.
Pengecoran
dengan cetakan pasir dikenal dengan sebutan sand casting atau sand-mold
casting. Tahap singkat proses ini yaitu: menuangkan logam cair ke dalam cetakan
pasir, membiarkan logam tersebut dingin dan keras, kemudian memecah cetakan
untuk mengambil hasil cor. Hasil cor harus dibersihkan dan diperiksa. Kadang,
perlakuan panas diperlukan untuk meningkatkan sifat metalurgi.
- Kelebihan Menggunakan Cetakan Pasir
Berikut
beberapa keunggulan penuangan dengan cetakan pasir:
Desain
fleksibel.
Mampu
membuat bentuk kompleks.
Pilihan
logam yang dapat dicor banyak.
- Kekurangan
Menggunakan Cetakan Pasir
Berikut
beberapa kelemahan penuangan dengan cetakan pasir:
Kekuatan
mekanis produk rendah.
Akurasi
ukuran rendah.
Permukaan
akhir produk buruk.
Cacat tidak bisa dihindari.
Memerlukan
proses lanjutan seperti permesinan.
2. JENIS LOGAM PRODUK
Coran
dibuat dari logam yang dicairkan, dituang kedalam cetakan, kemudian dibiarkan
mendingin dan membeku. Oleh karena itu sejarah pengecoran dimulai ketika orang
mengetahui bagaimana mencairkan logamdan bagaimana membuat cetakan. Hal itu
terjadi kira-kira tahun 4.000 sebelum Masehi, sedangkan tahun yang lebih tepat
tidak diketahui orang (Surdia dan Chijiiwa, 1986).
Nugroho (2002) meneliti sifat fisis dan
mekanis besi cor nodular / FCD 50 hasil pengecoran dengan material steel scrap
tanpa inokulasi menunjukkan hasil pengujian kuat tarik masing-masing spesimen,
yaitu : 525,48 N/mm²; 560,51 N/mm²; 560,51 N/mm². Untuk uji impact,
masing-masing spesimen didapatkan harga impact , yaitu : 0,0375 J/mm²; 0,053
J/mm²; 0,053 J/mm². Melalui pengamatan struktur mikronya didapatkan fase perlit
dan ferit serta terjadi pembulatan grafit. Dari hasil komposisi kimia
didapatkan komposisi unsur dari spesimen benda uji berturut-turut sebagai
berikut : Fe = 93,9%; C = 3,82%; Si = 2,37%; Mn = 0,4%; P = 0,040%; S = 0,021%;
Mg = 0,029%; Cu = 0,0014%.
Analisa
pengaruh struktur mikro dan sifat mekanik besi cor nodular yang dilakukan oleh
Kenawy dkk (2001) menunjukkan bahwa sifat mekanik (kekuatan kekerasan, dan
keuletan) besi cor nodular dipengaruhi oleh fraksi fasa ferit atau perlit dari
matrik dan besarnya ukuran grafit. Jika fraksi fasa perlit semakin tinggi maka
kekuatan dan kekerasan juga akan semakin tinggi. Selanjutnya jika ukuran grafit
semakin besar maka kekuatan dan keuletan besi cor nodular akan semakin rendah.
Sistem saluran berfungsi untuk menyalurkan cairan logam kedalam rongga cetakan
dalam waktu tertentu dengan aliran yang tenang dan bebas dari terak. Secara
umum sistem saluran ini terdiri dari empat bagian utama, yaitu (Yudianto, O.,
2009).
3.JENIS CETAKAN YANG DIPILIH
Cetakan pasir
Cetakan pasir basah merupakan cetakan yang
banyak digunakan danpaling murah. Kata“basah” dalam cetakan pasir basah berati
pasir cetak itu masih cukup mengandung air atau lembab ketika logam
cairdituangkan ke cetakan itu
4.BUAT GAMBAR TEKNIK UNTUK GEOMETRI PRUDUKSI
5. BUAT GAMBAR TEKNIK UNTUK PEMBUATAN POLA
CETAKAN CORAN
6.
PERENCANAHAN BAHAN BAKU YANG DILEBUR LENGKAP DENGAN BERAT MASING
–MASING (SEKRUP,MURNI,PADUAN,G ATAU KG)
|
No |
Sifat-sifat |
keterangan |
|
1. |
Berat jenis |
2,35 gram / cm3 |
|
2. |
Rapat massa relatif |
2,7 gram / cm3 |
|
3. |
Tempratur penuangan |
700-780 °c |
|
4. |
Titik lebur |
± 600 °c |
|
5. |
Alumunium |
· Paling ringan diantara logam yang sering di gunakan · Penghatar panas yang tinggi · Lunak, ulet dan kekakuan tariknya yang rendah · Tahan terhadap korosi |
7.
PERANCANGAN SUHU TUANG
Proses perancangan suhu tuang bahan baku
aluminium di masukkan ke dalam tanur peleburan. Bahan baku aluminium dipanaskan
sampai mencair, setelah aluminium mencair pada suhu ± 600° c.
8. PERANCANGAN TAHAP-TAHAP PEMBUATAN CETAKAN
PERENCANAAN DAN PROSES PEMBUATAN CETAKAN PASIR
Perhitungan Perencanaan Sistem Saluran Cetakan Bawah
1. Waktu cor
besi
cor = 7800 kg/m3
V produk
= 345 x 205 x 75
V produk = 5.304.375
mm3
V produk = 5,304
x 10-3 m3
G produk =
Vx
G produk = 5,304
x 10-3 m3 x 7800
G produk = 41,3712
kg.
tp = 1,25 x√2x𝐺
tp =1,25 x √2x41,3712
tp = 11,370356 detik
2. saluran
masuk
v = √2xgxh
v = √2x9,81x0,07
v = 1,17192 m/s
𝐺
A’sm= n.Asm =
n.Asm =
𝑣�𝑝
𝐺
𝑣�𝑝
3. perbandingan sistem saluran.
Aturun Aterak Amasuk
|
1 : |
2 |
: 1 |
|
|
Aturun |
|
|
Amasuk |
|
1 3,91339 cm2 |
|
|
1 3,91339 cm2 |
4. tinggi
penuangan
A'sm
n.Asm
22.6G
t p h
√ℎ =
0,226 𝑥 𝐺
��� ���𝑚
√ℎ =
0,226 x 41,371
√ℎ = 0,3106740
h = 0,31067402
h = 0,10960
m h = 10,966 cm
5. penyusutan
9. PERANCANGAN PEMBAKARAN DAN FINISING
Bagian yang
diambil foto micro adala htitik dimana dilakukan
uji kekerasan Rockwell untuk melihat sifat fisis pada
kekerasan
tert
 |
\\
Gambar 2. Foto
produk struktur mikr
Dari hasil uji foto micro, jika hasil pengecoran terbukti bahwa grafit
besi cor adalah nodular. Karena grafit
berbentuk bulat.
3.4.2 Hasil Uji
Kekerasan (Rockwell)
Hasil pengujian kekerasan Rockwell (Rockwell Hardness Tester)
dengan beban sebesar 100 HRB
bertujuan untuk mengetahui nilai
kekerasan pada setiap titik yang
di ujikan pada spesimen,
spesimen terdiri dari lima bagian bagian, yaitu 1,2,3,4 dan bagian 5 dan setiap
bagian
terdiri dari lima titik pengujian.
2 3
1
4
Gambar
3. Bagian
Yang di Uji Kekerasan (Rockwell).
0 komentar:
Posting Komentar