Tugas Proses Produksi II

Tugas Proses Produksi II

PROSES PENGECORAN

Nama:Mangoluhon Pardamean Hutagalung

NPM:G1C019012

Dosen:A.sofwan F.A,.S.T.,M.Tech.,Ph.D

Putra Bismantolo,S.T.,M.T

 1.PROSES PENGECORAN(SAND CASTING)

. 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.

Bagian-bagian cetakan pasir

.dibentuk dengan sebuah pola (duplikat produk). Cetakan juga memiliki sistem saluran dan riser. Kadang inti (core) diperlukan untuk membuat produk cor berlubang (hollow).

 

· Kelebihan Menggunakan Cetakan Pasir

Berikut beberapa keunggulan penuangan dengan cetakan pasir:

Desain fleksibel.

Mampu membuat bentuk kompleks.

Pilihan logam yang dapat dicor banyak.

Biaya alat murah.

· 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 

PENGECORAN LOGAMALUMUNIUM Aluminium adalah logam berwarna putih keperakan yang lunak dan merupakan logam yang paling banyak terdapat di kerak bumi, dan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon. Aluminium terdapat di kerak bumi sebanyak kira_kira 8,07% hingga 8,23% dari seluru massa padat pada kerak bumi, dengan produksi tahunan dunia skitar 30 juta ton pertahun dalam bentuk bauksit dan bebatuan lain (corrundum, gibbsite,bochmite,diaspore, dan lain-lain) (USGH). Sulit menemukan aluminium murni di alam karena aluminium merupakan logam yang cukup reaktif. Aluminium tahan terhadap korosi karena fenomena pasivasi.

Pasivasi adalah pembentukan lapisan pelindung akibat  raksi logam terhadap komponen udara sehingga lapisan tersebut melindungi lapisan dalam logam tersebut melindungi lapisan dalam logam dari korosi. Selama 50 tahun terakhir, aluminium telah menjadi logam yang luas penggunaannya setela baja. Perkembangan ini didasarkan pada sifat-sifatnya yang ringan,tahan korosi,kekuatan dan ductilaty yang cukup baik (aluminium paduan), muda diproduksi dan cukup ekonomis (aluminium daur ulang). Yang paling terkanal adalah penggunaan aluminium sebagai bahan pembuat pesawat terbang, yang memanfaatkan sifat ringan dan kuatnya.Aluminium murni adalah logam yang lunak,tahan lama, ringan, dan dapat ditempa dengan penampilan luar bervariasi antara keperakan abu-abu,tergantung kekerasan permukaanya.Kekuatan tensil aluminium murni adalah 90 Mpa, sedangkan aluminium paduan kekuatan tensil berkisar 200-600 Mpa.

Auminium memiliki berat sekitar satu pertiga baja, muda ditekuk, diperlukan dengan mesin, dicor, ditarik (drawing), dan diekstrusi. Resitansi terhadap korosi terjadi akibat fenomena pasivasi, yaitu terbentuknya lapisan aluminium oksida ini mencegah terjadianya oksidasi lebih jauh.

 

3.JENIS CETAKAN YANG DIPILIH

: Cetakan pasir sendiri diklafikasikan menjadi 3 jenis,yaitu

Cetakan pasir basah (green-sand molds)

*Cetakan pasir kering (dry-sand molds)

*Cetakan kulit kering (skin driend molds)

4. BUAT GAMBAR TEKNIK UNTUK GEOMETRI PRODUKSI

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

8.1.Membuat pola

Pembuatan pola ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu pembuatan pola saluran, pembuatan pola inti dan pembuatan cas (kotak pengisi), bahan yang digunakan untuk pembuatan pola saluran, pola inti dan cas (kotak pengisi) adalah kayu, dipilihnya kayu karena mudah dibentuk saat proses pembuatan dan digunakan secara terus menerus,seperti pada Gambar 8.1

                             

        pembuatan polo

 Memilih pasir serta bahan perekat.

Ada tiga jenis Pasir yang digunakan untuk bahan cetakan pada proses pengecoran ini yaitu, pasir pantai, pasir sungai dan pasir gunung. Pasir juga dilakukan pengayakan dengan menggunakan 3 variasi ukuran ayakkan yaitu   30 µm, 50 µm dan 80 µm. Kemudian pasir dan tanah liat dicampur dengan komposisi 70% pasir dan 30% tanah liat sebagai pengikat,    

                               

                                 memilih pasir serta bahan perekat

 

 Membuat cetakan

  perancangan pasir dan tanah liat

 Pembuatan cope dan drag cetakan

Pembuatan cetakan dibagi menjadi dua bagian yaitu cope dan drag dimana yang pertama dibuat yaitu drag cetakan (gambar a) kemudian pembuatan cope cetakan (gambar b) yang pada bagian ini adanya saluran turun dan saluran penambah. dimana saat pembuatan masing-masing bagian cetakan tersebut pola dimasukkan, seperti terlihat pada Gambar

       
 

A. Drag cetakan dan B. Cope cetakan

pelepasan pola

Cope dan drag dipisahkan kembali untuk mengeluarkan pola dari cetakan yang telah dibuat

9. PERANCANGAN PEMBAKARAN DAN FINISING 

Proses peleburan.

Proses peleburan aluminium bahan baku aluminium di masukkan ke dalam tanur peleburan. Bahan baku aluminium dipanaskan sampai mencair, setelah aluminium mencair pada suhu ± 600o c, seperti terlihat pada Gambar 9.1

  proses peleburan.

 Proses penuangan

Dalam proses ini dilakukan secara cepat, konstan dan teliti, supaya logam cair tersebut tidak terjadi pembekuan saat dilakukan proses penuangan, seperti terlihat pada Gambar

    

 Proses penuangan

Proses pembongkaran

Sebelum pembongkaran tunggu beberapa saat sampai logam cair tersebut menjadi beku dan benar benar solid hingga logam dan cetakan dalam kondisi suhu yang rendah, seperti terlihat pada gambar 

       

   Menganalisa hasil coran.

Setelah proses pengecoran selesai dilakukanlah proses pengukuran kualitas produk hasil coran, pertama yang dilakukan yaitu pengukuran kekasaran permukaan, pengukuran dimensi dan pengamatan cacat permukaan (bagian luar) serta bagian dalam hasil coran secara visual.

 

 

 

 

 

Read More

Tugas Proses Produksi II

Nama:Mangoluhon Pardamean Hutagalung

NPM:G1C019012

Dosen:A.sofwan F.A,.S.T.,M.Tech.,Ph.D

Putra Bismantolo,S.T.,M.T

Tugas Proses Produksi II

Membedakan :

Molding mater and process

Dry sand molding

Invesment casting molding process

Evaporation patten casting process

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. 

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.

Pengeringan kulit dan 

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 secara seragam melapisi permukaan butiran pasir, sehingga 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 yang larut 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 pengikat sangat higroskopis dan mudah menyerap air, yang menyebabkan porositas pada pengecoran. Selain itu, karena pengikat menciptakan dinding cetakan yang keras dan kaku, goyangan dan karakteristik yang dapat dilipat 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; 

hasil akhir permukaan 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 

Permanent Moulding menghasilkan pengecoran padat suara dengan sifat mekanik yang superior. 

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 untuk 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 arah 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.Gambar 9(Pengecoran Sentrifugal Vertikal), Gambar 10 (Pengecoran Sentrifugal Horisontal) 

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

 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 berhala dengan detail yang rumit.  Proses investasi pengecoran juga disebut proses lilin hilang dimulai dengan produksi replika lilin atau pola bentuk cetakan yang diinginkan.  Sebuah pola diperlukan untuk setiap pengecoran yang akan diproduksi.  Polanya dibuat dengan menyuntikkan lilin atau polistiren pada 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 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.

1. Produksi pola lilin, plastik, atau polistiren sekali pakai panas

 2. Pemasangan pola-pola ini ke dalam sistem gerbang

 3. "Berinvestasi", atau menutupi perakitan pola dengan bubur tahan api

 4. Melelehkan rakitan pola untuk menghilangkan bahan pola

 5. Menembak cetakan untuk menghilangkan jejak terakhir dari bahan pola

 6. Menuangkan

 7. Knockout, cutoff dan finishing.

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 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

 Penggunaan pola busa untuk pengecoran logam telah dipatenkan oleh H.F. Shroyer pada tanggal 15 April 1958. Dalam paten Shroyer, sebuah pola dikerjakan dari blok polistiren yang diperluas (EPS) dan didukung oleh pasir terikat selama penuangan.  Proses ini dikenal sebagai proses cetakan penuh.  Dengan proses cetakan penuh, pola biasanya dikerjakan dari blok EPS dan digunakan terutama untuk membuat pengecoran satu-satunya yang besar.  Proses cetakan penuh awalnya dikenal sebagai proses busa yang hilang.  Namun, paten saat ini telah mensyaratkan bahwa istilah umum untuk proses tersebut adalah cetakan penuh.

 Pada tahun 1964, M.C.  Flemmings menggunakan pasir tanpa batas dalam prosesnya.  Ini sekarang dikenal sebagai pengecoran busa hilang (LFC).  Dengan LFC, pola busa dicetak dari manik-manik polistiren.  LFC dibedakan dari cetakan penuh dengan menggunakan pasir tanpa batas (LFC) dibandingkan dengan pasir terikat (proses cetakan penuh).

 Teknik pengecoran busa telah disebut dengan berbagai nama umum dan kepemilikan.  Diantaranya adalah busa yang hilang, pengecoran pola penguapan, pengecoran tanpa rongga, pengecoran busa penguapan, dan pengecoran cetakan penuh.

 Dalam metode ini, pola, lengkap dengan gerbang dan anak tangga, dibuat dari polistiren yang diperluas.  Pola ini tertanam pada jenis pasir yang tidak dipanggang.  Saat polanya ada di dalam cetakan, logam cair dituangkan melalui sariawan.  Panas logam cukup untuk menggasifikasi pola dan terjadi perpindahan progresif bahan pola oleh logam cair.

 Proses EPC adalah metode ekonomis untuk memproduksi coran yang kompleks dan bertoleransi dekat menggunakan pola polistiren yang dapat diperluas dan pasir tak terikat.  Polistiren yang dapat diperluas adalah bahan termoplastik yang dapat dicetak menjadi berbagai bentuk yang rumit dan kaku.  Proses EPC melibatkan pemasangan pola polistiren yang dapat diperluas ke sistem gerbang polistiren yang dapat diperluas dan menerapkan lapisan tahan api ke seluruh rakitan.  Setelah pelapis mengering, perakitan pola busa ditempatkan di atas pasir kering lepas dalam labu berventilasi.  Pasir tambahan kemudian ditambahkan sementara labu digetarkan sampai kumpulan pola benar-benar tertanam di pasir.  Logam cair dituangkan ke dalam sariawan, menguapkan busa polistiren, mereproduksi polanya dengan sempurna.

 Dalam proses ini, pola mengacu pada bagian polistiren yang dapat diperluas atau polistiren berbusa yang diuapkan oleh logam cair.  Pola diperlukan untuk setiap casting.

 

 1. Prosedur EPC dimulai dengan pra-ekspansi manik-manik, biasanya polistiren.  Setelah manik-manik yang telah diperluas distabilkan, manik-manik tersebut ditiup ke dalam cetakan untuk membentuk bagian pola.  Saat manik-manik berada di dalam cetakan, siklus uap menyebabkan manik-manik tersebut mengembang sepenuhnya dan menyatu bersama.

 2. Bagian pola dirangkai dengan lem, membentuk cluster.  Sistem gating juga dipasang dengan cara yang sama.

 3. Cluster busa ditutup dengan lapisan keramik.  Pelapisan tersebut membentuk pembatas agar logam cair tidak menembus atau menyebabkan erosi pasir pada saat penuangan.

 4. Setelah lapisan mengering, cluster ditempatkan ke dalam labu dan didukung dengan pasir terikat.

5. Pemadatan cetakan kemudian dicapai dengan menggunakan tabel getaran untuk memastikan pemadatan yang seragam dan tepat.  Setelah prosedur ini selesai, cluster dikemas dalam labu dan cetakan siap untuk dituang.

 Keuntungan

Keuntungan terpenting dari proses EPC adalah tidak ada inti yang diperlukan.  Tidak ada bahan pengikat atau aditif lain yang diperlukan untuk pasir, yang dapat digunakan kembali.  Pengocokan coran di pasir tak terikat disederhanakan.  Tidak ada garis perpisahan atau sirip inti.

Read More

Tugas Pekan ke-2 Proses Produksi 2

 Nama:Mangoluhon Pardameam hutagalung

NPM:G1C019012

Jenis Pola

Pola adalah dari berbagai jenis, masing-masing memenuhi persyaratan pengecoran tertentu.

1. Pola potongan tunggal.

2. Pola split atau pola dua bagian.

3. Cocokkan pola pelat.

Pola Potongan Tunggal

Satu bagian atau pola tunggal adalah yang paling murah dari semua jenis pola. Jenis pola ini hanya digunakan dalam kasus-kasus di mana pekerjaan sangat sederhana dan tidak menciptakan masalah penarikan. Hal ini juga digunakan untuk aplikasi dalam produksi skala sangat kecil atau dalam pengembangan prototipe. Jenis pola ini diharapkan sepenuhnya dalam drag dan salah satu permukaan diharapkan menjadi datar yang digunakan sebagai bidang perpisahan. Sebuah sistem parut dibuat dalam cetakan dengan memotong pasir dengan bantuan alat pasir. Jika tidak ada permukaan datar seperti itu, molding menjadi rumit. Pola one-piece yang khas ditunjukkan pada  Gambar 6.

Gambar 6: Pola One Piece yang Khas

 

Pola Split atau pola dua bagian.

Pola split atau pola dua bagian.adalah jenis pola yang paling banyak digunakan untuk pengecoran yang rumit. Hal ini dibagi sepanjang permukaan perpisahan, posisi yang ditentukan oleh bentuk pengecoran. Setengah dari pola dibentuk dalam drag dan setengah lainnya dalam mengatasi. Dua bagian dari pola harus diselaraskan dengan benar dengan memanfaatkan pin dowel, yang dipasang, ke setengah dari pola. Pin dowel ini cocok dengan lubang yang dibuat dengan tepat di setengah seret dari pola. Pola split khas roda besi cor Gambar 7 (a) ditunjukkan pada Gambar 7 (b).

Gambar 7 (a): Detail Roda Besi Cor

        

Gambar 7 (b): Pola Split Piece atau Two Piece dari

Klasifikasi Proses pengecoran

Proses pengecoran dapat diklasifikasikan ke dalam empat kategori berikut:

1. Proses Molding Konvensional

a. Cetakan Pasir Hijau

b. Cetakan Pasir Kering

c.Termos kurang Molding

 

2. Proses Molding Pasir Kimia

a. Cetakan Shell

b. Cetakan Natrium Silikat

c. Cetakan Tanpa Panggang

 

3. Proses Cetakan Permanen

a. Gravitasi Die pengecoran

b. Tekanan Rendah dan Tinggi Die Casting

   

4. Proses Casting Khusus

a. Lilin Hilang

b. Keramik Shell Molding

c. Pengecoran Pola Evaporatif

d. Vacuum Disegel Molding

e. Pengecoran Sentrifugal

 

Cetakan Pasir Hijau

Pasir hijau adalah metode pencetakan yang paling beragam yang digunakan dalam operasi pengecoran logam. Proses ini menggunakan cetakan yang terbuat dari pasir lembab terkompresi atau dipadatkan. Istilah "hijau" menunjukkan adanya kelembaban di pasir molding. Bahan cetakan terdiri dari pasir silika dicampur dengan agen ikatan yang cocok (biasanya tanah liat) dan kelembaban.

 

Keuntungan

1. Sebagian besar logam dapat dilemparkan dengan metode ini.

2. Biaya pola dan biaya material relatif rendah.

3. Tidak Ada Batasan sehubungan dengan ukuran pengecoran dan jenis logam atau paduan yang digunakan

 

Kerugian

Permukaan selesai pengecoran yang diperoleh oleh proses ini tidak baik dan mesin sering diperlukan untuk mencapai produk jadi.

 

Prosedur Pembuatan Cetakan Pasir

Prosedur untuk membuat cetakan roda besi cor ditunjukkan dalam (Gambar 8(a),(b),(c)). 

• Langkah pertama dalam membuat cetakan adalah menempatkan pola pada papan molding.

• Seret ditempatkan di papan tulis ((Gambar 8(a)).

• Pasir kering yang menghadap ditaburkan di atas papan dan pola untuk memberikan lapisan yang tidak lengket.

• Molding pasir kemudian penuh untuk menutupi pola dengan jari-jari; kemudian seret benar-benar terisi.

• Pasir kemudian dikemas dengan kuat dalam drag dengan cara tangan rammers. Mengamuk harus tepat yaitu tidak boleh terlalu keras atau lembut.

• Setelah mengamuk berakhir, kelebihan pasir diratakan dengan bar lurus yang dikenal sebagai batang pemogokan.

• Dengan bantuan batang ventilasi, lubang ventilasi dibuat dalam seret ke kedalaman penuh termos serta pola untuk memfasilitasi penghapusan gas selama penuangan dan pemantan.

• Labu drag selesai sekarang digulingkan ke papan bawah mengekspos pola.

• Mengatasi setengah dari pola kemudian ditempatkan di atas pola seret dengan bantuan menemukan pin. Labu cope pada drag terletak menyelaraskan lagi dengan bantuan pin ( (Gambar 8 (b)). 

• Pasir perpisahan kering ditaburkan di seluruh drag dan pada pola.

• Sebuah pin cemara untuk membuat bagian cemara terletak pada jarak yang kecil dari pola. Juga, pin riser, jika diperlukan, ditempatkan di tempat yang tepat.

• Pengoperasian pengisian, mengamuk dan melampiaskan mengatasi melanjutkan dengan cara yang sama seperti yang dilakukan dalam drag.

• Pin sprue dan riser dihapus terlebih dahulu dan baskom penuangan meraup di bagian atas untuk menuangkan logam cair.

• Kemudian pola dari cope dan drag dihapus dan menghadap pasir dalam bentuk pasta diterapkan di seluruh rongga cetakan dan pelari yang akan memberikan pengecoran selesai permukaan yang baik selesai.

• Cetakan sekarang dirakit. Cetakan sekarang siap untuk menuangkan (lihat ((Gambar 8 (c) )

 

Gambar 8 (a)

Gambar 8 (b)

Gambar 8 (c)

 Gambar 8 (a, b, c): Prosedur Pembuatan Cetakan Pasir

Molding Bahan dan Properti

Berbagai macam bahan molding digunakan dalam pabrik untuk pembuatan cetakan dan inti. Mereka termasuk pasir molding, sistem pasir atau pasir pendukung, menghadap pasir, pasir perpisahan, dan pasir inti. Pilihan bahan molding didasarkan pada sifat pengolahan mereka. Sifat-sifat yang umumnya diperlukan dalam bahan molding adalah:

Refraktoriness

Ini adalah kemampuan bahan molding untuk menahan suhu logam cair yang akan dituangkan sehingga tidak menyatu dengan logam. Refraktoriness pasir silika tertinggi.

Permeability

Selama penuangan dan pemantasan pengecoran berikutnya, sejumlah besar gas dan uap dihasilkan. Gas-gas ini adalah gas yang telah diserap oleh logam selama pencairan, udara yang diserap dari atmosfer dan uap yang dihasilkan oleh molding dan pasir inti. Jika gas ini tidak diizinkan untuk melarikan diri dari cetakan, mereka akan terperangkap di dalam pengecoran dan menyebabkan cacat pengecoran. Untuk mengatasi masalah ini bahan molding harus berpori. Ventilasi cetakan yang tepat juga membantu dalam melarikan diri gas yang dihasilkan di dalam rongga cetakan.

Kekuatan Hijau

Pasir molding yang mengandung kelembaban disebut sebagai pasir hijau. Partikel pasir hijau harus memiliki kemampuan untuk melekat satu sama lain untuk memberikan kekuatan yang cukup untuk cetakan. Pasir hijau harus memiliki kekuatan yang cukup sehingga cetakan yang dibangun mempertahankan bentuknya.

Kekuatan Kering

Ketika logam cair dituangkan dalam cetakan, pasir di sekitar rongga cetakan dengan cepat diubah menjadi pasir kering karena kelembaban di pasir menguap karena panas logam cair. Pada tahap ini pasir molding harus memiliki kekuatan yang cukup untuk mempertahankan bentuk yang tepat dari rongga cetakan dan pada saat yang sama harus mampu menahan tekanan metallostatic dari bahan cair.

Kekuatan Panas

Segera setelah kelembaban dihilangkan, pasir akan mencapai pada suhu tinggi ketika logam dalam cetakan masih dalam keadaan cair. Kekuatan pasir yang diperlukan untuk menahan bentuk rongga disebut kekuatan panas.

Kolapsitas

Pasir molding juga harus memiliki kolaps sehingga selama kontraksi pengecoran dipadatkan itu tidak memberikan resistensi, yang dapat mengakibatkan retakan pada coran. Selain sifat-sifat spesifik ini bahan molding harus murah, dapat digunakan kembali dan harus memiliki konduktivitas termal yang baik.

Komposisi Pasir Molding

Bahan utama dari setiap pasir molding adalah:

• Pasir dasar,

• Binder, dan

• Lantai keramik/udara

 

Pasir Dasar

Pasir silika paling sering digunakan pasir dasar. Pasir dasar lain yang juga digunakan untuk membuat cetakan adalah pasir zirkon, pasir Kromat, dan pasir olivine. Pasir silika termurah di antara semua jenis pasir dasar dan mudah tersedia.

Peningkat

Pengikat adalah dari berbagai jenis seperti:

1. Pengikat tanah liat,

2. Pengikat organik dan

3. Pengikat anorganik

 

Pengikat tanah liat yang paling sering digunakan mengikat agen dicampur dengan pasir molding untuk memberikan kekuatan. Jenis tanah liat yang paling populer adalah:

Kaolinite atau api tanah liat (Al2O3 2 SiO2 2 H2O) dan Bentonit (Al2O3 4 SiO2 nH2O)

Dari dua Bentonit dapat menyerap lebih banyak air yang meningkatkan kekuatan ikatan.

Kelembaban

Clay memperoleh tindakan ikatan hanya di hadapan jumlah kelembaban yang diperlukan. Ketika air ditambahkan ke tanah liat, ia menembus campuran dan membentuk mikrofilm, yang melapisi permukaan setiap serpihan tanah liat. Jumlah air yang digunakan harus dikontrol dengan benar. Hal ini karena bagian dari air, yang melapisi permukaan serpihan tanah liat, membantu dalam ikatan, sementara sisanya membantu dalam meningkatkan plastisitas. Komposisi khas pasir molding diberikan dalam (Tabel 4).

Tabel 4 : Komposisi Khas Pasir Molding

Komponen Molding Sand	Weight (Percent)
Pasir silika	92
Tanah liat (Natrium Bentonit)	8
Air	4

 

Cetakan Pasir Kering

Ketika diinginkan bahwa bahan pembentuk gas diturunkan dalam cetakan, cetakan udara-kering kadang-kadang lebih disukai untuk cetakan pasir hijau. Dua jenis pengeringan cetakan sering diperlukan.

1. Pengeringan kulit dan

2. Pengeringan cetakan lengkap.

 

Dalam pengeringan kulit wajah cetakan perusahaan diproduksi. Shakeout dari cetakan hampir sama baiknya dengan yang diperoleh dengan cetakan pasir hijau. Metode yang paling umum untuk mengeringkan lapisan cetakan refraktori menggunakan udara panas, gas atau api minyak. Pengeringan kulit cetakan dapat dicapai dengan bantuan obor, diarahkan pada permukaan cetakan.

Proses Molding Shell

Ini adalah proses di mana, pasir yang dicampur dengan resin thermosetting diizinkan untuk bersentuhan dengan pelat pola yang dipanaskan (200 oC), ini menyebabkan kulit (Shell) sekitar 3,5 mm campuran pasir / plastik untuk mematuhi pola.. Kemudian shell dihapus dari pola. Cope dan drag shell disimpan dalam termos dengan bahan cadangan yang diperlukan dan logam cair dituangkan ke dalam cetakan. Proses ini dapat menghasilkan bagian yang kompleks dengan permukaan yang baik selesai 1,25 μm untuk 3,75 μm, dan toleransi dimensi 0,5 %. Permukaan yang baik selesai dan toleransi ukuran yang baik mengurangi kebutuhan untuk mesin. Proses secara keseluruhan cukup hemat biaya karena mengurangi biaya pemesinan dan pembersihan. Bahan yang dapat digunakan dengan proses ini adalah besi cor, dan paduan aluminium dan tembaga.

 

Molding Pasir dalam Proses Molding Shell

Pasir cetakan adalah campuran pasir kuarsa berbutir halus dan bakelite bubuk. Ada dua metode pelapisan butiran pasir dengan bakelite. Metode pertama adalah metode cold coating dan satu lagi adalah metode panas coating.

Dalam metode lapisan dingin, pasir kuarsa dituangkan ke dalam mixer dan kemudian larutan bakelite bubuk dalam aseton dan etil aldehida ditambahkan. Campuran khas adalah 92% kuarsa pasir, 5% bakelite, 3% etil aldehida. Selama pencampuran bahan-bahan, resin menyelimuti butiran pasir dan pelarut menguap, meninggalkan film tipis yang seragam melapisi permukaan butiran pasir, sehingga memberikan fluiditas ke campuran pasir.

Dalam metode lapisan panas, campuran dipanaskan hingga 150-180 o C sebelum memuat pasir. Dalam perjalanan pencampuran pasir, resin formaldehida fenol larut ditambahkan. Mixer diperbolehkan untuk mendinginkan hingga 80 – 90 o C. Metode ini memberikan sifat yang lebih baik untuk campuran daripada metode dingin.

Proses Molding Natrium Silikat

Dalam proses ini, bahan refraktori dilapisi dengan pengikat berbasis natrium silikat. Untuk cetakan, campuran pasir dapat dipadatkan secara manual, terguncang atau diperas di sekitar pola dalam labu. Setelah pemadatan, gas CO 2 dilewatkan melalui inti atau cetakan. CO 2 secara kimiawi bereaksi dengan natrium silikat untuk menyembuhkan, atau mengeras, pengikat. Pengikat sembuh ini kemudian memegang refraktori di tempat di sekitar pola. Setelah menyembuhkan, pola ditarik dari cetakan.

Proses natrium silikat adalah salah satu proses kimia yang paling ramah lingkungan yang tersedia. Kerugian utama dari proses ini adalah bahwa pengikat sangat higroskopis dan mudah menyerap air, yang menyebabkan porositas dalam pengecoran.. Juga, karena pengikat menciptakan seperti keras, dinding cetakan kaku, shakeout dan karakteristik collapsibility dapat memperlambat produksi. Beberapa keuntungan dari proses ini adalah:

• Inti dan cetakan yang keras dan kaku adalah khas dari proses, yang memberikan toleransi dimensi yang baik pengecoran;

• permukaan pengecoran yang baik selesai mudah diperoleh;

 

Proses Cetakan Permanen

Dalam al proses di atas, cetakan perlu disiapkan untuk masing-masing casting yang diproduksi. Untuk produksi skala besar, membuat cetakan, untuk setiap pengecoran yang akan diproduksi, mungkin sulit dan mahal. Oleh karena itu, cetakan permanen, yang disebut mati dapat dibuat dari mana sejumlah besar pengecoran dapat diproduksi. , cetakan biasanya terbuat dari besi cor atau baja, meskipun grafit, tembaga dan aluminium telah digunakan sebagai bahan cetakan. Proses di mana kita menggunakan mati untuk membuat coran disebut pengecoran cetakan permanen atau gravitasi die casting, karena logam memasuki cetakan di bawah gravitasi. Beberapa waktu dalam die-casting kami menyuntikkan logam cair dengan tekanan tinggi. Ketika kita menerapkan tekanan dalam menyuntikkan logam itu disebut tekanan proses pengecoran mati.

 

Keuntungan

• Cetakan Permanen menghasilkan pengecoran padat suara dengan sifat mekanis yang unggul.

• Pengecoran yang dihasilkan cukup seragam dalam bentuk memiliki tingkat akurasi dimensi yang lebih tinggi daripada pengecoran yang diproduksi di pasir.

• Proses cetakan permanen juga mampu menghasilkan kualitas selesai yang konsisten pada coran.

 

Kerugian

• Biaya perkakas biasanya lebih tinggi daripada untuk pengecoran pasir

• Proses ini umumnya terbatas pada produksi pengecoran kecil desain eksterior sederhana, meskipun pengecoran kompleks seperti blok mesin aluminium dan kepala sekarang biasa.

 

Pengecoran Sentrifugal

Dalam proses ini, cetakan diputar dengan cepat tentang sumbu pusatnya saat logam dituangkan ke dalamnya. Karena gaya sentrifugal, tekanan terus menerus akan bertindak pada logam karena mengemantapkan. Terak, oksida dan inklusi lainnya menjadi lebih ringan, dipisahkan dari logam dan memisahkan ke arah pusat. Proses ini biasanya digunakan untuk pembuatan pipa berongga, tabung, semak berongga, dll., yang axisymmetric dengan lubang konsentris. Karena logam selalu didorong keluar karena gaya sentrifugal, tidak ada inti yang perlu digunakan untuk membuat lubang konsentris. Cetakan dapat diputar tentang sumbu vertikal, horizontal atau cenderung atau tentang sumbu horizontal dan vertikal secara bersamaan. Panjang dan diameter luar ditetapkan oleh dimensi rongga cetakan sementara diameter 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 core.

• Lebih sedikit bahan yang diperlukan untuk gerbang.

• Struktur berbutir halus di permukaan luar pengecoran bebas gas dan rongga penyusutan dan porositas.

 

Kerugian

• Lebih segregasi komponen paduan selama menuangkan di bawah kekuatan rotasi.

• Kontaminasi permukaan internal pengecoran dengan inklusi non-logam.

• Diameter internal yang tidak akurat.

Proses Pengecoran Investasi

Akar dari proses pengecoran investasi, metode cire perdue atau "lost wax" berasal dari setidaknya milenium keempat SM. Para seniman dan pematung Mesir kuno dan Mesopotamia menggunakan dasar-dasar proses pengecoran investasi untuk membuat perhiasan, pectoral, dan berhala yang sangat rinci. Proses pengecoran investasi alos disebut proses lilin yang hilang dimulai dengan produksi replika lilin atau pola bentuk pengecoran yang diinginkan. Sebuah pola yang diperlukan untuk setiap casting yang akan diproduksi. Pola disiapkan dengan menyuntikkan lilin atau polystyrene dalam logam mati. Sejumlah pola yang melekat pada lilin pusat merapikan untuk membentuk perakitan. Cetakan disiapkan dengan mengelilingi pola dengan bubur refraktori yang dapat diatur pada suhu kamar. Cetakan kemudian dipanaskan sehingga pola mencair dan mengalir keluar, meninggalkan rongga bersih di belakang. Cetakan lebih mengeras dengan pemanasan dan logam cair dituangkan saat masih panas. Ketika pengecoran dipadatkan, cetakan rusak dan pengecoran diambil.

Langkah-langkah dasar dari proses pengecoran investasi adalah (Gambar 11) :

1. Produksi lilin sekali pakai panas, plastik, atau pola polystyrene

2. Perakitan pola-pola ini ke sistem gating

3. "Investasi," atau menutupi perakitan pola dengan bubur refraktori

4. Melelehkan perakitan pola untuk menghilangkan bahan pola

5. Menembakkan cetakan untuk menghilangkan jejak terakhir dari bahan pola

6. Menuangkan

7. Knockout, cutoff dan finishing.

 

Gambar 11: Langkah-langkah Dasar Dari Proses Pengecoran Investasi

 

Keuntungan

• Pembentukan interior berongga dalam silinder tanpa core

• Lebih sedikit bahan yang diperlukan untuk gerbang

• Struktur berbutir halus di permukaan luar pengecoran bebas gas dan rongga penyusutan dan porositas

 

Kerugian

• Lebih segregasi komponen paduan selama menuangkan di bawah kekuatan rotasi

• Kontaminasi permukaan internal pengecoran dengan inklusi non-logam

• Diameter internal yang tidak akurat

 

Proses Pengecoran Investasi Shell Keramik

Perbedaan dasar dalam pengecoran investasi adalah bahwa dalam pengecoran investasi pola lilin direndam dalam agregat refraktori sebelum dewaxing sedangkan, dalam pengecoran investasi cangkang keramik cangkang keramik dibangun di sekitar perakitan pohon dengan berulang kali mencelupkan pola ke dalam bubur (bahan refraktori seperti zirkon dengan pengikat). Setelah setiap mencelupkan dan plesteran selesai, perakitan diperbolehkan untuk benar-benar kering sebelum lapisan berikutnya diterapkan. Dengan demikian, shell dibangun di sekitar perakitan. Ketebalan cangkang ini tergantung pada ukuran pengecoran dan suhu logam yang akan dituangkan.

Read More