tugas proses produksi 2, meresum_G1C014030_NOFRANSYAH

 

Read More

 

JENIS PROSES PENGECORAN (SAND CASTING) PENGECORAN PASIR

 

1.     Pengecoran dengan Cetakan Pasir

            Jenis proses pengecoran (sand casting) dengan cetakan pasir  merupakan proses pengecoran yang paling banyak digunakan. Sebagian  logam paduan (alloy) dapat dituang pada cetakan pasir. Proses pengecoran dengan cetakan pasir juga dapat digunakan untuk logam dengan suhu cair tinggi seperti baja dan titanium. Proses pengecoran ini fleksibel, mampu mengerjakan produk ukuran kecil hingga sangat besar
            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.

Rongga yang terdapat pada cetakan pasir dibentuk dengan menggunakan  pola (duplikat produk). Cetakan juga memiliki sistem saluran dan riser.

1.1 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.

 

1.2 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 yang di pilih

            Pengecoran logam alumunium 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.

3. Jenis cetakan yang dipilih

Ø  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.Buatlah gambar teknik untuk geometri produksi

Ø A. Gambar geometri 3D

           

Ø  B. Gambar 2D

5. Buatlah gambar teknik untuk pembuatan pola cetakan coran

A. Pembuatan pola

Pembuatan 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. pada tabel 2.9. 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

·         Pola tunggal (Single piece pattern)

·         Pola belahan (Split pattern)

·         Pola pelat belahan (Match plate pattern)

·         Pola cup dan drug (Cope & drag pattern)

·         Pola bagian lepas (Loose-piece pattern)

·         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.

          B. Pembuatan inti

Menurut Surdi.T dan Shinkoru (1982) mengatakan bahwa inti adalah suatu bentuk dari pasir yang dipasang pada rongga cetakan, fungsi dari inti adalah untuk mencegah pengisian logam pada bagian yang berbentuk lubang atau rongga suatu coran. Inti harus memiliki kekuatan yang memadai dan juga mempunyai polaritas (Amstead, 1987). Disamping itu inti harus mempunyai permukaan yang halus dan tahan panas. Inti yang mudah pecah harus diperkuat dengan kawat, selain itu harus dicegah kemungkinan terapungnya inti dalam logam cair. Pemasangan inti didalam rongga cetak kadang-kadang memerlukan pendukung (support) agar posisinya tidak berubah yang tunjukan pada gambar 2.12. Pendukung tersebut disebut chaplet, yang dibuat dari logam yang memiliki titik lebur yang lebih tinggi dari pada titik lebur benda cor. Sebagai contoh, chaplet baja digunakan pada penuangan besi tuang, setelah penuangan dan pembekuan chaplet akan melekat ke dalam benda cor. bagian chaplet yang menonjol ke luar dari benda cor selajutnya dipotong.

C. Pembuatan cetakan

     Cetakan berfungsi untuk menampung logam cair yang akan menghasilkan benda cor. Macam-macam cetakan salah satunya adalah cetakan pasir Cetakan dibuat dengan jalan memadatkan pasir, pasir yang akan digunakan adalah pasir alam atau pasir buatan yang mengandung tanah lempung. Pasir ini biasanya dicampur pengikat khusus, seperti air, kaca, semen, resin ferol, minyak pengering. Bahan tersebut akan memperkuat dan mempermudah operasi pembuatan cetakan (Surdia, 1982). Pasir cetak harus mempunyai sifat-sifat yang baik dalam proses penuangan meliputi

·         Distribusi besar butir pasir.

·         Kadar air atau kadar aditif dalam pasir cetak.

·         Hubungan antara permeabilitas, kekuatan geser, dan kekuatan tekan terhadap kadar air serta bahan aditif dalam pasir cetak.

·         Mampu bentuk (flowability) dari pasir cetak.

·         Perbedaan karakteristik antara pasir basah (green sand), pasir kering (dry sand), dan pasir kering tanpa dengan pemanasan (holding sand).

 

D. Peleburan

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 29 logam yang sedikit, kemungkinan menggunakan logam yang bermutu rendah, efisiensi tenaga kerja, dapat memperbaiki persyaratan kerja. Beberapa jenis dapur peleburan yang sering digunakan dalam bengkel cor adalah:

§  Kupola

§  Dapur pembakaran langsung (direct fuel-fired furnance),

§  Dapur krusibel (crusibel furnance),

§  Dapur busur listrik (electrical-arc furnance),

§  Dapur induksi (induction furnance).

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

E. Penuangan

Penuangan adalah memindahkan logam cair dari dapur pemanas ke dalam cetakan dengan bantuan alat yang disebut ladel yang ditunjukan pada gambar 2.15 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.

Perencanaan bahan baku yang dilebeur lengkap dengan berat masing – masing      (skrap, murni, paduan @ gram atau @ kg)

 

Pada pembuatan rumah piston ini untuk meleburkan besi cor kelabu yang didapat dari besi kasar, sekrap besi cor serta sedikit sekrap baja digunakan dengan dapur kupola.

Pada umumnya pada saat peleburan besi cor kelabu terdapat pengarasan komposisi logam cair dari target komposisi yang direncanakan, prosentase C berubah karena  hilangnya karbon, yang disebabkan oleh oksidasi logam cair dalam cerobong dan pengarbonan yang disebabkan reaksi antara logam cair dengan kokas, hal mana diperngaruhi sekali oleh keadan operasi. Persentasi C terutama diatur oleh pendinginan besi kasar dan sekrap baja, begitu juga dengan mangan dan silikon yang juga diperkirakan kokas kehilangan masing-masing 15% Dan 20%. Prosentase S bertambah, itu karena adanya pengambilan S dari kokas, peningkatan belerang yang diperkenankan biasanya 0,1%. Maka dari itu tambahan harus dimasukkan dalam perhitungan, yaitu untuk mengimbangi kehilangan pada peleburan. Dibawah ini terdapat contoh dari muatan campuran logam

-	C (%)	SI (%)	Mn (%)
Besi kasar	4,0	2,0	0,5
Sekrap Baja	0,2	0,2	0,4
Sekrap Cor	3,4	2,0	0,7

Keterangan : kehilangan pada peleburan dari Si, Mn di perkirakan masing – masing 15% dan 20%

            Material yang digunakan pada rumah pompa direncanakan pada material besi cor kelabu dengan penanbahan bahan paduan pada proses peleburan yaitu Carbon ( C ), Silsium (Si), Mangan ( Mn ), dan Phosphor ( P ) dengan komposisi sebagai berikut :

·         Carbon : 3,3 %

·         Silsium : 1,8 %

·         Mangan : 0,6 %

·         Sulfur : 2,0 %

·         Phospor : 0,2 %

·         Besi : Sisanya (%)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Read More

TUGAS

PROSES PRODUKSI 2

 

                                                                               Oleh:

Nama : Nofransyah

Npm   : G1C014030

Prodi  : S1 teknik mesin

Dosen pengampu :

                            1. A.sofwan FA, S.T., M Tech., ph.D

                                  2. Putra Bismantolo,  S.T.,M.T.

 

 

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESIN

 UNIVERSITAS BENGKULU

2020

PERBEDAAN :

1.      Molding mater and process

2.      Dry sand molding

3.      Invesment casting molding process

4.      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:

1. Pengikat tanah liat,
2. Pengikat organik dan
3. 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 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)

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 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.

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

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.

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 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

 

Proses Cetakan Penuh / Proses Busa Hilang / Proses Pengecoran Pola Penguapan

 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.

 Deskripsi Proses ((Gambar 12)

 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.

 

Gambar 12: Langkah-Langkah Dasar Proses Pengecoran Pola Penguapan

 

 

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