PROSES PRANCANGAN PENGECORAN PEMBUATAN VELG MOBIL
Disusun Oleh :
Nama : Ilhamsyah Fitra
NPM : G1C019074
Dosen
Pengampu : 1. A.Sofwan FA,S.T,M.Tech.,Ph.D
2. Putra Bismantolo, S.T.,M.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BENGKULU
2020
1.1 Latar Belakang
Pengecoran adalah suatu manufaktur yang paling tua didunia dan telah digunakan sekitar 4000 tahun yang lalu di daerah Mesir dan Babylon jauh sebelum teknologi berkembang (abad IX) di Eropa. Prosesnya adalah pembuatan benda kerja yang terbuat dari logam dengan cara mencairkan logam tersebut pada suhu tertentu dan dituangkan kedalam cetakan yang terbuat dari pasir, keramik maupun logam. Proses pencairan dan pembuatan cetakan merupakan proses yang berdiri sendiri, walaupun kedua komponen ini akan saling mempengaruhi. Jenis logam cair serta komposisi yang diproses akan sangat mempengaruhi sifat mekanis dari komponen yang dihasilkan, walaupun dengan proses heat-treatment sifat mekanis hasil coran masih dapat diperbaiki. Perkembangan casting dari tahun ke tahun terus mengalami perkembangan dan kemajuan sesuai dengan perkembangan industri, cetakan pasir berkembang dari hanya menggunakan bahan pengikat BENTONIT telah berganti dengan penggunann bahan pengikat kimia (FURAN dan PEP SET), yang lebih praktis dan lebih baik kualitasnya. Menurut Campbell, John 1991, cairan logam panas dalam beberapa saat akan terjadi penurunan panasnya dan seterusnya akan mengeras. Ketahanan panas dari cairan logam tergantung dari : a. Cairan logam b. Pembekuan logam c. Logam – permukaan dalam cetakan
1.2 Rumusan Masalah
2.
Jenis logam produk yang dipilih?
3.
Jenis cetakan yang dipilih dalam pembuatan rumah pompa sentrifugal ?
4.
Buatlah gambar teknik untuk geometri produk?
5.
Buatlah gambar teknik untuk pembuatan pola cetakan coran?
6.
Perencanaan bahan baku yang dilebeur lengkap dengan berat masing – masing
(skrap, murni, paduan @ gram atau @ kg)?
7.
Perancangan suhu tuang?
8.
Perancangan tahap – tahap pembuatan cetakan
1.3 Tujuan
1.
Mengetahui apa itu Velg.
2.
Mengetahui fungsi dari Velg.
3.
Mengetahui bentuk dan bagian dari Velg.
4.
Mengetahui bagaimana Proses pembuatan Velg.
5.
Mengetahui jenis-jenis Velg.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Jenis Pengecoran yang dipilih (Shell Molding) Pengecoran Cangkang
 |
| Gambar 1. Proses Shell Molding. (Sumber: Groover, Mikell P., 2010, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes and Systems, 4th ed.) |
Kelebihan Shell Molding
Berikut beberapa keunggulan shell molding:- Permukaan rongga cetakan lebih halus daripada cetakan pasir. Kehalusan ini membuat logam cair lebih mudah mengalir. Permukaan produk cor juga lebih baik.
- Hasil akhir dengan ketebalan 2,5 mm dapat diperoleh.
- Akurasi dimensi yang baik juga dapat dicapai.
- Kadang tidak memerlukan proses permesinan.
Kelemahan Shell Molding
Berikut beberapa kekurangan shell molding:- Lebih mahal dari Sand Casting
- Tidak cocok untuk produksi dengan jumlah kecil.
2.2 Jenis logam produk yang dipilih
Aluminium ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor atomnya 13. Aluminium ialah logam paling berlimpah. Aluminium bukan merupakan jenis logam berat, namun merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari permukaan bumi dan paling berlimpah ketiga.
Aluminium merupakan konduktor yang baik juga buat panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam penampang. Tahan korosi. Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan darinya digunakan dalam kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela knalpot mobil, dan badan pesawat terbang. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan sebagai bahan pembuatan velg mobil.2.3 Jenis cetakan yang dipilih dalam pembuatan Velg
Permanent Mold Casting (Pengecoran Cetakan permanen)
Pengecoran cetakan permanen merupakan proses penuangan logam dengan menggunakan cetakan logam.Rongga cetakan memiliki sistem gating. Rongga cetakan dibuat dengan proses permesinan. Dimensi rongga cetakan akurat dan permukaannya baik. Logam yang biasa dicor dengan cetakan permanen adalah aluminium, magnesium, paduan berbasis tembaga, dan besi tuang. Cetakan permanen tidak digunakan untuk logam dengan temperatur cair yang sangat tinggi karena cetakan tidak terbuat dari bahan tahan api.
 |
| Gambar 1. Pengecoran Cetakan Permanen. (Sumber: Groover, Mikell P., 2010, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes and Systems, 4th ed.) |
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhV8fUgOfenPWJJ5Che4DFz2yOukwF9_k8eiqgwHe8yrMl2IcDX9J4CfNytg5QJ3-7lMNhxXhXsD5BJgAojefT3yLAzswF4A5KNr88Jb3AsCdSD0mnGPPpNyTXRCZRRs32zCAYLRcNKmU4/s1600/penuangan-dengan-cetakan-permanen.jpg
Core atau inti dapat digunakan dalam cetakan permanen untuk membentuk permukaan interior pada produk cor. Core dapat dibuat dari logam, tetapi bentuknya harus memungkinkan untuk dilepas dari produk cor. Jika pelepasan core dari bahan logam sulit atau tidak mungkin dilakukan, core berbahan pasir dapat digunakan. Pada kasus ini proses pengecoran sering disebut sebagai pengecoran cetakan semipermanen.
Kelebihan Pengecoran Cetakan Permanen
Keuntungan dari pengecoran cetakan permanen antara lain:
- Permukaan produk cor baik.
- Dimensi lebih baik.
- Pemadatan lebih cepat.
Kekurangan Pengecoran Cetakan Permanen
Kelemahan dari pengecoran cetakan permanen antara lain:
- Terbatas pada logam dengan titik cair yang lebih rendah daripada cetakan.
- Geometri produk yang bisa dibuat lebih sederhana dibandingkan dengan pengecoran cetakan pasir.
- Biaya cetakan mahal.
2.4 Buatlah
gambar Teknik untuk geometri produk
Gambar
geometri (3D) produk
Gambar Teknik
(2D) produk
Pembuatan
pola
Pola merupakan bagian yang penting dalam proses pembuatan benda cor, karena itu yang akan menentukan bentuk dan ukuran dari benda cor. Pola yang digunakan untuk benda cor biasanya terbuat dari kayu, resin, lilin dan logam. Kayu dapat dipakai untuk membuat pola karena bahan tersebut harganya murah dan mudah dibuat dibandingkan pola logam. Oleh karena itu pola kayu umumnya dipakai untuk cetakan pasir. Biasanya kayu yang dipakai adalah kayu seru, kayu aras, kayu mahoni, kayu jati dan lain-lain (Surdi, 1982). Sementara itu pola bisa dikatakan sebuah tiruan benda kerja yang akan diproduksi dengan teknik pengecoran, dengan toleransi atau suaian ukuran sesuai perhitungan pengecoran. Ukuran pola, biasanya lebih besar dari benda kerja dan hampir semua material cair, volumenya akan menyusut saat membeku. menunjukan material cetakan yang mengalami suaian penyusutan. Untuk mengantisipasi perubahan bentuk saat pembekuan, karena terjadi tegangan dalam pada sudut-sudut atau bentuk-bentuk khusus, misalnya U, V, dan lain-lain
Macam-macam
pola pada cetakan logam
v Pola tunggal (Single piece pattern)
v Pola belahan (Split pattern)
v Pola pelat belahan (Match plate pattern)
v Pola cup dan drug (Cope & drag pattern)
v Pola bagian lepas (Loose-piece pattern)
v Pola sapuan (Sweep pattern)
Bahan pola Secara garis besar pola digolongkan
menjadi dua yaitu tidak dapat habis (non-expendable) contohnya Styroform, lilin
(wax) dan resin sintetis (polyurethane) dan yang dapat habis (expendable)
contohnya kayu dan logam. menunjukan karakteristik dari bahan
pola pada cetakan yang menjadi pertimbangan pada desain pola, toleransi dimensi
yang diperlukan adalah jumlah coran yang akan dihasilkan
·
2.6 Perencanaan bahan baku yang dilebeur lengkap
dengan berat masing – masing (skrap, murni, paduan @ gram atau @ kg)
Dalam pembuatan sebuah Velg
terdapat komposisi bahan-bahan untuk
mendapatkan kualitas terbaik
antara lain sebagai berikut :
-Nitrogen : 1.5%
-Magnesium : 3.15 %
-Fosfor :3.85 % Diproses pada Suhu 600-900 C/ 1 –
1.5 jam
-Alumunium :90.0 %
-Lain-lain :1.50 %
Per 100 Kg
2.7 Perancangan suhu tuang
Peleburan (pencairan Logam)
Untuk mencairkan bahan coran diperlukan alat yang namanya dapur pemanas. Dalam proses peleburan bahan coran ada dua dapur pemanas yang digunakan yaitu dengan menggunakan dapur kupola atau dengan menggunakan dapur tanur induksi. Kedua jenis dapur tersebut yang sering digunakan oleh industri adalah tanur induksi frekuensi rendah karena mempunyai beberapa keuntungan (surdia, 1982).Keuntungan tersebut adalah mudah mengontrol komposisi yang teratur, kehilangan logam yang sedikit, kemungkinan menggunakan logam yang bermutu rendah, efisiensi tenaga kerja, dapat memperbaiki persyaratan kerja. Pemilihan dapur tergantung pada beberapa faktor, seperti paduan logam yang akan dicor, temperatur lebur dan temperatur penuangan, kapasitas dapur yang dibutuhkan, biaya investasi, pengoperasian, pemeliharaan, polusi terhadap lingkungan.
Penuangan
Penuangan adalah memindahkan logam cair dari dapur pemanas ke dalam cetakan dengan bantuan alat yang disebut ladel yang kemudian dituangkan ke dalam cetakan. Ladel berbentuk kerucut dan biasanya terbuat dari plat baja yang terlapisi oleh batu tahan api. Saat penuangan diusahakan sedekat mungkin dengan dapur sehingga dapat menghindari logam coran yang membeku sebelum sampai ke cetakan yang diinginkan. Waktu pembekuan aluminium dalam cetakan dapat diketahui. Material dan proses cetakan sangat berpengaruh terhadap cepat lambatnya pendinginan.
2.8 Perancangan pembokaran dan finishing
Setalah proses penuangan dilakukan
maka cetakan dibiarkan selama 12 jam untuk membiarkan logam cair membeku.
Setalah itu cetakan dibongkar, kemudian hasil coran didingginkan dalam ruang
terbuka. Setelah pembongkaran maka selanjutnya adalah perkerjaan proses
permesinan pada hasil coran. Tujuan dari proses ini adalah untuk mendapatkan
ukuran yang aktual sesuai dengan gambar teknik. Pekerjaan yang dilakukan pada
proses permesinan terdiri pada dua pekerjaan yaitu pengerindaan, pembubutan,
pengeboran dan pengetapan. Pengerindaan dilakukan untuk membersikan coran dari
bagia-bagian yang tidak terpakai lagi, yang tidak dapat dibersikan secara
manual. Pembubutan dilakuakan untuk mendapatkan dimensi aktual sesuai dengan
gambar teknik. Serta pengeboran dilakukan untuk mendapatkan lobang yang
selanjutnya akan ditap yaitu untuk mendapatkan lobang baut yang sesuai dengan
gambar teknik.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari berbagai penjelasan dan pembahasan tersebut di atas, maka untuk mendapatkan keberhasilan pembuatan Shell Moulding dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Penurunan panas cairan logam mengisi rongga cetak dapat di eleminir dengan adanya lapisan pada pasir cetak.
2. Pelapisan proses dilaksanakan dengan mencairkan resin dengan temperatur yang sesuai, agar resin sempurna melekat pada pasir.
3. Jenis pasir yang paling baik digunakan adalah jenis silika karena harganya yang murah dan kadar tanah liat (clay) yang terkandung di dalamnya hanya 2 % dan permeabilitas pasir baik. Ukuran butir – butir pasir yang dipakai dengan GFN 85 s/d 140.
4. Untuk melepaskan model logam dari balutan / cengkraman pasir digunakan larutan silikon antara permukaan pasir dengan model.
5. Kapasitas mesin yang terbatas, maka model yang dibuat / dibentuk disesuaikan dengan kemampuan mesin.
0 komentar:
Posting Komentar