PENGECORAN LOGAM
Mold Making
Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Proses
Manufaktur
Dosen Pembimbing: Rodian Situmorang, BsMet.MT.
Disusun oleh:
Dikky (10070215074)
Faisal Abdul A (10070215077)
Ira Prasasti D (10070215072)
M. Gigih Naufal (10070215075)
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ISLAM BANDUNG
2016 M / 1438 H
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami
panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala Rahmat Hidayah dan Ridho-Nya sehingga
kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “MOLD MAKING” yang merupakan salah satu proses dari pengecoran
logam.
Terima kasih penulis
ucapkan kepada Dosen Pembimbing kami Rodian Situmorang, BsMet.MT. yang telah
mempercayai kami untuk menyelesaikan makalah ini. Semoga makalah ini bermanfaat
bagi kami dan para pembacanya.
Semoga dengan paparan
yang ada didalam makalah ini dapat menambah pemahaman kita mengenai mold making. Banyak manfaat apabila kita dapat menginovasinya menjadi
sebuah produksi yang bernilai di masyarakat.
Kami menyadari bahwa
dalam penulisan makalah ini banyak kekurangan, oleh sebab itu kami sangat mengharapkan kritik
dan saran yang membangun, agar kami meyusun makalah lainnya dengan lebih baik
lagi. Dan semoga dengan selesainya makalah ini dapat bermanfaat bagi kami
khususnya bagi para pembaca.
Bandung,
14 Desember 2016
Penyusun
DAFTAR ISI
BAB I
PENDAHULUAN
1.2 Latar Belakang
Selaras dengan berkembangnya ilmu
pengetahuan dan teknologi, dan seiring dengan perkembangan serta kemajuan di
bidang industri terutama dalam penggunaan logam sebagai bahan dasar dalam
pembuatan mesin produksi, pembuatan suku cadang kendaraan, pembuatan rangka
bangunan, dan pembuatan sparepart alat elektronik berbagai alat diciptakan untuk mempermudah dan menambah kenyamanan manusia
dalam mencukupi kebutuhannya.
Kebutuhan
logam ternyata tidak hanya sebatas benda dengan permukaan rata.
Kebutuhan akan logam juga berkembang pesat seiring dengan teknologi yang mendukungnya. Sekarang kita bisa menghasilkan benda logam dalam bentuk apapun tanpa harus mengalami proses penempaan. Pada zaman dahulu untuk menghasilkan logam yang berbentuk rumit maka benda haruslah di panaskan dan dipukul sebagaimana proses penempaan pada umumnya. Namun seiring kemajuan zaman tuntutan akan kebutuhan logam semakin meningkat dan atas tuntutan itulah kini telah tercipta tungku-tungku pelebur besi yang menghasilkan suhu diatas 1500° C. Yaitu dengan teknik pengecoran logam.
Kebutuhan akan logam juga berkembang pesat seiring dengan teknologi yang mendukungnya. Sekarang kita bisa menghasilkan benda logam dalam bentuk apapun tanpa harus mengalami proses penempaan. Pada zaman dahulu untuk menghasilkan logam yang berbentuk rumit maka benda haruslah di panaskan dan dipukul sebagaimana proses penempaan pada umumnya. Namun seiring kemajuan zaman tuntutan akan kebutuhan logam semakin meningkat dan atas tuntutan itulah kini telah tercipta tungku-tungku pelebur besi yang menghasilkan suhu diatas 1500° C. Yaitu dengan teknik pengecoran logam.
Pengecoran
logam adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair
dan cetakan untuk menghasilkan parts dengan bentuk yang mendekati bentuk
geometri akhir produk jadi. Didalam
teknik pengecoran logam ini terdapat langkah langkah seperti core making, preparation of sand, melting
process, pattern, mold making, solidification and cooling, removal of sand mold
dan cleaning and inspection.
Dalam makalah ini khusus untuk membahas mold making sehingga pembaca dapat
mengetahui apa itu yang dimaksud mold making.
1.2 Rumusan Masalah
a.
Apa yang dimaksud dengan mold
making?
b.
Apa saja jenis-jenis mold making?
c.
Apa kelebihan dan kekurangan pada setiap mold making?
1.3 Tujuan Penelitian
2. dapat mengetahui
jenis jenis mold making.
3, dapat mengetahui
kelebihan dan kekurangan dari masing-masing mold
making.
1.3.2 Tujuan Khusus
·
mengetahui definisi dari mold
making
·
mengetahui fungsi dan kegunaan mold
making
·
mengetahui jenis jenis mold making.
·
mengetahui kelebihan dan kekurangan mold
making.
·
memahami cara pembuatan masing masing mold making.
1.4 Kegunaan Penelitian
1. Bagi Program Studi
Teknik Industri untuk menambah wacana, informasi, pengetahuan dan referensi di
perpustakaan Program Studi Teknik Industri berkaitan dengan studi ilmu bidang
manufaktur.
2. Bagi Perusahaan
agar dapat menambah wawasan dan
pengalaman di proses produksi khususnya pengecoran logam.
3. Bagi Peneliti Lain
Sebagai data dasar bagi penelitian selanjutnya untuk menggali dan melakukan
penelitian berikutnya.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Definisi Mold Making
Mold Making(Proses
pencetakan) adalah
proses pembuatan benda kerja dari logam cairdi sertai dengan tekanan sewaktu
logam cair tersebut mengisi rongga cetak. Pada proses ini, cetakan biasanya
dibuat dari logam.
2.2 Jenis-Jenis Mold Making
1.
Pengecoran dengan cetakan
pasir (Sand Casting)
2. Pengecoran dengan cetakan permanen (Permanent Mold
Casting)
3. Pengecoran sentrifugal (Centrifugal Casting)
4. Pengecoran cetak-tekan (Die Casting)
5. Pengecoran dengan cetakan plaster (Plaster Mold
Casting)
Setiap jenis pengecoran yang tersebut diatas akan
menghasilkan produk dengan sifat-sifat yang berbeda, baik kwalitas, kwantitas,
ukuran (volume dan bentuk) dan lain sebagainya. Dalam segi perencanaan,
pemilihan serta penentuan proses pengecoran harus pula dipertimbangkan adanya
faktor ekonomis dan praktis.
Cetakan Pasir : cetakan
pasir merupakan cetakan yang paling banyak digunakan, karena memiliki
keunggulan :
v Dapat mencetak logam dengan titik lebur yang tinggi,
seperti baja, nikel dan titanium;
v Dapat mencetak benda cor dari ukuran kecil sampai
dengan ukuran besar;
v Jumlah produksi dari satu sampai jutaan.
Tahapan pengecoran logam dengan
cetakan pasir :
Tahapan
pengecoran logam dengan menggunakan cetakan pasir sebagai berikut
:
Ø Pembuatan pola, sesuai dengan bentuk coran yang akan
dibuat;
Ø Persiapan pasir cetak;
Ø Pembuatan cetakan;
Ø Pembuatan inti (bila diperlukan);
Ø Peleburan logam;
Ø Penuangan logam cair kedalam cetakan;
Ø Pendinginan dan pembekuan;
Ø Pembongkaran cetakan pasir;
Ø Pembersihan dan pemeriksaan hasil coran;
Ø Produk cor selesai.
Catatan :
Kadang-kadang diperlukan perlakuan panas terhadap produk coran untuk
memperbaiki sifat-sifat metalurginya.
Tahapan
pembuatan cetakan pasir :
1. Pemadatan pasir cetak di atas pola;
2. Pelepasan pola dari pasir cetak à rongga cetak;
3. Pembuatan saluran masuk dan riser;
4. Pelapisan rongga cetak;
5. Bila coran memiliki permukaan dalam (mis : lubang),
maka dipasang inti;
6. Penyatuan cetakan;
7. Siap untuk digunakan.
Cetakan dan
Pembuatan Cetakan :
Pasir cetak yang sering dipakai
adalah :
v pasir silika (SiO2), atau
v pasir silika yang dicampur dengan mineral lain (mis.
tanah lempung) atau resin organik (mis. resin phenolik, resin turan, dsb).
Ukuran butir
yang kecil akan menghasilkan permukaan coran yang baik, tetapi ukuran butir
yang besar akan menghasilkan permeabilitas yang baik, sehingga dapat
membebaskan gas-gas dalam rongga cetak selama proses penuangan. Cetakan yang
dibuat dari ukuran butir yang tidak beraturan akan menghasilkan kekuatan yang
lebih tinggi dari pada butir yang bulat, tetapi permeabilitasnya kurang baik.
Beberapa
indikator untuk menentukan kualitas cetakan pasir :
(1) Kekuatan, kemampuan cetakan untuk mempertahankan bentuknya dan
tahan terhadap pengikisan oleh aliran logam cair. Hal ini tergantung pada
bentuk pasir, kualitas pengikat dan faktor-faktor yang lain.
(2) Permeabilitas, kemampuan cetakan untuk membebaskan udara panas dan
gas dari dalam cetakan selama operasi pengecoran melalui celah-celah pasir
cetak.
(3) Stabilitas
termal, kemampuan pasir pada permukaan rongga cetak
untuk menahan keretakan dan pembengkokan akibat sentuhan logam cair.
(4) Kolapsibilitas
(collapsibility), kemampuan
cetakan membebaskan coran untuk menyusut tanpa menyebabkan coran menjadi retak.
(5) Reusabilitas, kemampuan pasir (dari pecahan cetakan) untuk
digunakan kembali (didaur ulang).
Klarifikasi
Cetakan Pasir :
Ø Cetakan pasir basah.
Ø Cetakan pasir kering, atau
Ø Cetakan kulit kering.
Cetakan pasir
basah, dibuat dari campuran pasir, lempung, dan air.
Keunggulan :
Ø Memiliki kolapsibilitas yang baik.
Ø Permeabilitas baik.
Ø Reusabilitas yang baik, dan
Ø Murah.
Kelemahan :
Ø Uap lembab dalam pasir dapat menyebabkan kerusakan
pada berberapa coran, tergantung pada logam dan geometri coran.
Cetakan pasir
kering, dibuat dengan menggunakan bahan pengikat organik, dan kemudian
cetakan dibakar dalam sebuah oven dengan temperatur berkisar antara 204o sampai
316o C. Pembakaran dalam oven dapat memperkuat cetakan dan
mengeraskan permukaan rongga cetakan.
Keunggulan :
Ø Dimensi produk cetak lebih baik.
Kelemahan :
Ø Lebih mahal dibandingkan dengan cetakan pasir basah;
Ø Laju produksi lebih rendah karena dibutuhkan waktu pengeringan;
Ø Pemakaian terbatas untuk coran
yang medium dan besar dalam laju produksi rendah à medium.
Cetakan kulit
kering, diperoleh dengan mengeringkan permukaan pasir basah dengan kedalaman 1,2
cm sampai dengan 2,5 cm pada permukaan rongga cetakan. Bahan perekat khusus
harus ditambahkan pada campuran pasir untuk memperkuat permukaan rongga cetak.
Klasifikasi cetakan yang telah
dibahas merupakan klasifikasi konvensional. Saat ini telah dikembangkan cetakan
yang menggunakan pengikat bahan kimia. Beberapa bahan pengikat yang tidak
menggunakan proses pembakaran, seperti antara lain resin turan, penolik, minyak
alkyd.Cetakan tanpa pembakaran ini memiliki kendali dimensi yang baik dalam
aplikasi produksi yang tinggi.
Proses
Pengecoran dengan Cetakan Khusus :
Proses
pengecoran telah dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan khusus. Perbedaan antara
metode ini dengan metode cetakan pasir terdapat dalam komposisi bahan cetakan,
cara pembuatan cetakan, atau cara pembuatan pola.
Cetakan kulit (shell
molding) :
Menggunakan pasir dengan pengikat
resin termoset.
Cara pembuatan :
(1) Pada logam
dipanaskan dan diletakan diatas kotak yang telah berisi campuran pasir dengan
resin termoset;
(2) Kotak dibalik
sehingga campuran pasir dan resin jatuh diatas pola yang masih panas, membentuk
lapisan campuran yang melapisi permukaan pola sehingga membentuk kulit keras;
(3) Kotak
dikembalikan ke posisi semula, sehingga kelebihan campuran pasir kembali jatuh
kedalam kotak;
(4) Kulit pasir
dipanaskan dalam oven selama beberapa menit hingga seluruhnya mengering;
(5) Cetakan kulit
dilepaskan dari polanya;
(6) Dua belahan
cetakan kulit dirakit, di support dengan pasir atau butiran logam dalam sebuah
rangka cetak, dan kemudian dilakukan penuangan;
(7) Coran
yang telah selesai dengan saluran turun dilepaskan dari cetakan.
Keuntungan dari
cetakan kulit :
Ø Permukaan rongga cetak lebih halus dibandingkan dengan
cetakan pasir basah;
Ø Permukaan yang halus tersebut memudahkan logam cair
selama penuangan dan dihasilkan permukaan akhir yang lebih baik;
Ø Dimensi lebih akurat;
Ø Memilki kolapsibilitas yang sangat baik, sehingga
dapat dihindarkan terjadinya keretakan pada hasil coran.
Kelemahan :
Ø Pola logam lebih mahal dibandingkan dengan pola yang
digunakan pada cetakan pasir basah;
Ø Kurang cocok bila digunakan untuk jumlah produksi yang
rendah (hanya cocok untuk produksi massal).
Contoh penggunaan : roda gigi, value
bodies, bushing, camshaft.
Cetakan Vakum :
Cetakan vakum
disebut juga proses-V, menggunakan cetakan pasir yang disatukan dengan tekanan
vakum. Jadi istilah vakum pada proses ini adalah metode pembuatan cetakan,
bukan metode pengecoran.
Tahapan proses adalah :
1. Lembaran plastic ditarik diatas pola kup dan drug
dengan vakum;
2. Rangka cetak (flask) yang di desain secara khusus,
ditaruh diatas pelat pola dan diisi pasir, saluran turun (sprue) dan cawan
tuang (cup) dibentuk dalam pasir;
3. Lembaran plastik
yang lain ditempatkan diatas rongga cetak, dan ditarik dengan tekanan vakum,
sehingga buturan pasir disatukan membentuk cetakan padat;
4. Tekanan
vakum dilepaskan, kemudian pola diangkat dari cetakan;
5. Cetakan
disatukan dengan pasangannya untuk membentuk kup dan drug, kemudian divakum
untuk memperkuat kedua bagian tersebut.
Selanjutnya
dilakukan penuangan logam cair, lembaran plastik akan habis terbakar dengan
cepat setelah tersentuh logam cair. Setelah pembekuan, seluruh pasir dapat
didaur ulang untuk digunakan kembali.
Keuntungan dari
proses vakum :
v Tidak menggunakan bahan pengikat;
v Pasir tidak perlu dikondisikan secara khusus (karena
tidak menggunakan bahan pengikat);
v Karena tidak ada air yang dicampurkan kedalam pasir,
maka kerusakan coran akibat uap lembab dapat dihindarkan.
Kelemahan :
v Proses pembuatannya relatif lambat, dan tidak segera
dapat digunakan.
Proses pengecoran polisteren
Nama lain dari proses ini adalah :
v proses penghilangan busa (lost-foam process),
v proses penghilangan pola (lost pattern process),
v proses penguapan busa (evaporative
foam process),
v proses cetak penuh (full-mold
process).
Pola cetakan
termasuk sistem saluran masuk, riser dan inti (bila diperlukan) dibuat dari
bahan busa polisteren. Dalam hal ini cetakan tidak harus dapat dibuka dalam kup
dan drug, karena pola busa tersebut tidak perlu dikeluarkan dari rongga cetak.
Tahapan proses
pengecoran polisteren adalah :
1. Pola polisteren
dilapisi dengan senyawa tahan api;
2. Pola busa
tersebut ditempatkan pada kotak cetakan, dan pasir dimasukkan kedalam kotak
cetakan dan dipadatkan kesekeliling pola;
3. Logam cair
dituangkan kedalam bagian pola yang berbentuk cawan tuang dan saluran turun
(sprue), segera setelah logam cair dimasukan kedalam cetakan, busa polisteren
menguap, sehingga rongga cetak dapat diisi.
Keuntungan
proses ini :
v Pola tidak perlu dilepaskan dari rongga cetak.
v Tidak perlu dibuat kup dan drug, dan sistem saluran
masuk serta riser dapat dibuat menjadi satu dengan pola polisteren tersebut.
Kelemahannya :
vPola polisteren
merupakan pola sekali pakai, sehingga dibutuhkan pola baru setiap kali
pengecoran.
vBiaya pembuatan
pola mahal.
Penggunaan :
vProduksi massal
untuk pembuatan mesin automobil (dalam proses ini pembuatan dan pemasangan pola
dilakukan dengan sistem produksi automatis).
Pengecoran
presisi (investment casting) :
Dalam proses
pengecoran ini pola dibuat dari lilin yang dilapisi dengan bahan tahan api
untuk membuat cetakan, setelah sebelumnya lilin tersebut mencair terlebih
dahulu dan dikeluarkan dari rongga cetakan.
Pola lilin
dibuat dengan cetakan induk (master die), dengan cara menuang atau
menginjeksikan lilin cair ke dalam cetakan induk tersebut.
Tahapan
pengecoran presisi :
1. Pola lilin
dibuat;
2. Beberapa pola ditempelkan pada saluran turun (sprue) membentuk pohon bola;
3. Pohon pola
dilapisi dengan lapisan tipis bahan tahan api;
4. Seluruh cetakan terbentuk dengan
menutup pola yang telah dilapisi tersebut dengan bahan tahan api sehingga
menjadi kaku;
5. Cetakan dipegang dalam posisi terbalik, kemudian
dipanaskan sehingga lilin meleleh dan keluar dari dalam cetakan;
6. Cetakan dipanaskan kembali dalam suhu tinggi, sehingga
semua kotoran terbuang dari cetakan dan semua logam cair dapat masuk kedalam
bagian-bagian yang rumità disebut
proses preheating;
7. Setelah logam cair dituangkan dan membeku cetakan
dipecahkan, dan coran dilepaskan dari sprue-nya.
Keuntungan dari
pengecoran presisi :
v Dapat membuat coran dalam bentuk yang rumit;
v Ketelitian dimensi sangat baik (toleransi ± 0.076mm);
v Permukaan hasil coran sangat baik;
v Lilin dapat didaur ulang;
v Tidak diperlukan pemesinan lanjut;
Kelemahan
:
v Tahapan proses banyak sehingga biayanya mahal;
v Terbatas untuk benda cor yang kecil;
v Sulit bila diperlukan inti.
Contoh
penggunaan : komponen mesin turbin, perhiasan, alat penguat
gigi. Cetakan presisi dapat digunakan untuk semua jenis logam, seperti : baja,
baja tahan karat, paduan dengan titik lebur tinggi.
Pengecoran
dengan cetakan plaster dan keramik :
Pengecoran
dengan cetakan plaster mirip dengan cetakan pasir, hanya cetakannya dibuat
dengan plaster (2CaSO4-H2O) sebagai pengganti pasir.
Bahan tambahan, seperti bubuk dan silika dicampur dengan plaster untuk :
v mengatur
kepadatan,
v mengatur waktu
pengeringan cetakan,
v mengurangi
terjadinya keretakan,
v meningkatkan
kekuatan.
Untuk membuat
cetakan, plaster dicampur dengan air dan dituangkan ke dalam pola plastik atau
logam dalam rangka cetak (flask) dan dibiarkan mengering (catatan: pola
kayu kurang sesuai untuk cetakan plaster).
Kelemahan :
v Perawatan cetakan plaster sulit sehingga jarang
digunakan untuk produksi tinggi;
v Kekuatan cetakan akan berkurang bila terlalu kering;
v Bila cetakan tidak kering uap lembab akan merusak
hasil coran;
v Permeabilitas cetakan rendah, sehingga uap sulit
keluar dari rongga cetak;
v Tidak tahan temperatur tinggi.
Cara menanggulangi kelemahan :
v Keluarkan udara sebelum diisi cairan;
v Anginkan plaster agar dihasilkan plaster yang keras
dan padat;
v Gunakan cetakan dengan komposisi dan perawatan
khususyang dikenal dengan proses Antioch.
Proses Antioch
adalah proses yang menggunakan campuran 50% pasir dengan plaster, memanaskan
cetakan dalam autoclave (oven yang menggunakan uap air superpanas dan
bertekanan tinggi), dan kemudian dikeringkan. Dengan cara ini akan dihasilkan
permeabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan cetakan plaster
konvensional.
Keuntungan :
v Permukaan akhir baik;
v Dimensi akurat;
v Mampu membuat bagian coran yang tipis.
Pengecoran
dengan cetakan plaster digunakan untuk logam dengan titik lebur rendah seperti
: aluminium, magnesium, dan paduan tembaga.
Contoh
Penggunaan :
v cetakan logam untuk
mencetak plastik, karet,
v sudu-sudu pompa
dan turbin, dan
v produk coran
lainnya yang memiliki geometri yang rumit.
Cetakan keramik mirip
dengan cetakan plaster, bedanya cetakan keramik menggunakan bahan keramik tahan
api yang lebih tahan temperatur tinggi dibandingkan dengan plaster. Jadi
cetakan keramik dapat digunakan untuk mencetak baja, besi tuang, dan paduan
lainnya yang mempunyai titik lebur tinggi. Penggunaan sama dengan cetakan
plaster hanya titik lebur logam coran lebih tinggi. Kelebihan lainnya = cetakan
plaster.
Proses Cetakan Permanen
Pengecoran
cetakan permanen menggunakan cetakan logam yang terdiri dari dua bagian untuk
memudahkan pembukaan dan penutupannya. Pada umumnya cetakan ini dibuat dari
bahan baja atau besi tuang. Logam yang biasa dicor dengan cetakan ini antara
lain aluminium, magnesium, paduan tembaga, dan besi tuang. Pengecoran dilakukan
melalui beberapa tahapan seperti ditunjukkan berikut ini.
Ø Tahapan dalam
pengecoran dengan cetakan permanen
(1) cetakan diberi pemanasan awal dan dilapisi (coated),
(2) inti (bila digunakan) dipasang dan cetakan ditutup,
(3) logam cair dituangkan ke dalam cetakan, dan
(4) cetakan dibuka,
(5) produk coran yang dihasilkan.
Berbagai pengecoran cetakan
permanen :
1. Pengecoran tuang
(slush casting)
Digunakan untuk benda cor yang berlubang
dengan cetakan logam tanpa inti.
Tahapan pengecoran:
- Logam
cair dituangkan ke dalam cetakan dan dibiarkan sejenak sampai terjadi pembekuan
pada bagian yang bersentuhan dengan dinding cetakan;
- Cetakan
kemudian dibalik, sehingga bagian logam yang masih cair akan tertuang keluar
dari rongga cetakan;
- Diperoleh
benda cor yang berlubang, ketebalannya ditentukan oleh lamanya waktu penahan
sebelum cetakan dibalik.
Contoh penggunaan: patung, alas
lampu, boneka, dan lain-lainnya.
Logam cor yang biasa dipakai : timah
hitam, seng, dan timah putih.
2. Pengecoran
bertekanan rendah (low pressure casting)
Pada pengecoran
jenis ini cetakan diletakkan diatas ruang kedap udara (airtight chamber),
kemudian gas bertekanan rendah dialirkan ke dalam ruang tersebut sehingga logam
cair yang berada di dalam ladel tertekan ke atas melalui saluran batu tahan api
masuk ke dalam cetakan.
Keuntungan :
- Hasil cetakan bersih bebas dari inklusi,
- Kerusakan akibat porositas gas dan oksidasi dapat
diperkecil,
- Sifat mekaniknya meningkat.
3. Pengecoran
cetakan permanen vakum (vacuum permanent mold casting)
Merupakan bagian
dari pengecoran bertekanan rendah, bedanya disini cetakannya divakum, sehingga
cairan logam akan ditarik ke dalam rongga cetak karena adanya perbedaan
tekanan.
Kelebihan proses ini dibandingkan
pengecoran bertekanan rendah adalah :
- Kerusakan karena porositas udara dapat dikurangi;
- Kekuatan benda cor lebih baik.
4. Pengecoran cetak
tekan (die casting)
Pengecoran cetak
tekan termasuk proses pengecoran cetakan permanen dengan cara menginjeksikan
logam cair ke dalam rongga cetakan dengan tekanan tinggi (7 sampai
350MPa). Tekanan tetap dipertahankan selama proses pembekuan, setelah seluruh
bagian coran membeku cetakan dibuka dan hasil coran dikeluarkan dari dalam
cetakan.
Terdapat dua jenis mesin cetak
tekan :
- Mesin cetak tekan ruang panas (hot chamber),
dan
- Mesin cetak tekan ruang dingin (cold chamber)
- Perbedaan antara mesin cetak tekan ruang panas dan
mesin cetak tekan ruang dingin dapat dilihat dalam table 3.1
Mesin cetak tekan ruang panas
|
Mesin cetak tekan ruang dingin
|
1. Tungku
peleburan terdapat pada mesin dan silinder injeksi terendam dalam logam cair
2. Tekanan
injeksi berkisar antara 7 sampai 35 MPa
3. Digunakan
untuk logam cor dengan titik lembur rendah seperti Sn, Pb, Zn.
4. Laju produksi
cepat, bisa mencapai 500 produk/jam.
|
1. 1. Tungku peleburan terpisah, silinder injeksi diisi
logam cair secara manual atau mekanis.
2. 2. Tekanan injeksi berkisar antara 14 sampai 140 Mpa.
3. 3. Digunakan untuk logam cor dengan titik lebur lebih
tinggi seperti Al, Cu, Mg.
4. 4. Laju produksi lebih lambat dibandingkan cetak tekan
ruang panas.
|
Proses pengecoran cetak tekan ruang
panas :
Dalam mesin
pengecoran cetak tekan ruang panas, logam dilebur di dalam kontainer yang
menjadi satu dengan mesin cetaknya.
Tahapan pengecoran:
1. Cetakan
ditutup dan pluger ditarik ke atas, logam cair masuk ke dalam ruang (chamber);
2. Plunger
menekan logam cair dalam ruang sehingga mengalir masuk ke dalam rongga cetak;
tekanan dipertahankan selama proses pendinginan dan pembekuan;
3. Plunger
ditarik, cetakan dibuka, dan benda coran yang telah membeku ditekan keluar
dengan pin ejektor;
4. Proses
pengecoran selesai.
Proses pengecoran cetak tekan
ruang dingin :
Dalam mesin
pengecoran cetak tekan ruang dingin, logam dilebur didalam kontainer yang
terpisah dengan mesin cetaknya.
Tahapan pengecoran :
1.
Cetakan ditutup dan ram ditarik, logam cair dituangkan ke dalam ruang (chamber);
2.
Ram ditekan sehingga mendorong logam cair masuk ke dalam rongga cetak,
tekanan dipertahankan selama proses pendinginan dan pembekuan;
3.
Ram ditarik, cetakan dibuka, dan benda coran yang telah membeku ditekan
keluar dengan pin ejektor.
Keuntungan pengecoran cetak tekan
:
1) Laju
produksi tinggi;
2) Sangat
ekonomis untuk produksi massal;
3) Dimensi
benda cor akurat (toleransi ± 0,076 mm untuk benda cor yang kecil);
4) Permukaan
benda cor halus;
5) Dapat
mencetak bagian benda cor yang sangat tipis hingga 0,5 mm;
6) Pendinginan
cepat dengan ukuran butir kristal yang sangat halus sehingga hasil pengecoran
memiliki kekuatan yang baik.
Kelemahan :
1) Geometri
benda cor harus dibuat sedemikian rupa sehingga dapat dikeluarkan dari dalam
cetakan;
2) Sering
terjadi efek cil, terutama bila temperatur tuang logam cair terlalu rendah.
5. Pengecoran
Sentritugal
Pengecoran
sentritugal dilakukan dengan menuangkan logam cair ke dalam cetakan yang
berputar. Akibat pengaruh gaya sentritugal logam cair akan terdistribusi ke
dinding rongga cetak dan kemudian membeku.
Jenis–jenis
pengecoran sentritugal :
1) Pengecoran sentritugal sejati;
2) Pengecoran semi sentritugal;
3) Pengecoran sentrifuge.
Pengecoran sentritugal sejati :
Dalam pengecoran sentrifugal
sejati, logam cair dituangkan ke dalam cetakan yang berputar untuk menghasilkan
benda cor bentuk tabular, seperti pipa, tabung, bushing, cincin, dan
lain-lainnya.
Logam cair
dituangkan ke dalam cetakan horisontal yang sedang berputar melalui cawan tuang
(pouring basin) yang terletak pada salah satu ujung cetakan. Pada
beberapa mesin, cetakan baru diputar setelah logam cair dituangkan. Kecepatan
putar yang sangat tinggi menghasilkan gaya sentrifugal sehingga logam akan
terbentuk sesuai dengan bentuk dinding cetakan. Jadi, bentuk luar dari benda
cor bisa bulat, oktagonal, heksagonal, atau bentuk-bentuk yang lain,
tetapi sebelah dalamnya akan berbentuk bulatan, karena adanya gaya radial yang
simetri.
Karakteristik benda cor hasil
pengecoran sentrifugal sejati:
- memiliki densitas (kepadatan) yang tinggi terutama
pada bagian luar coran,
- tidak terjadi penyusutan pembekuan pada bagian luar benda
cork arena adanya gaya sentrifugal yang bekerja secara kontinu selama
pembekuan,
- cenderung ada impuritas pada dinding sebelah dalam
coran dan hal ini dapat dihilangkan dengan permesinan.
Orientasi sumbu
putar cetakan bisa dalam posisi horisontal maupun vertikal, tetapi yang lebih
umum adalah horisontal. Bila kita anggap orientasi sumbu putar adalah
horisontal, maka gaya dapat didefinisikan dengan persamaan berikut
ini.
Pengecoran semi sentritugal :
Pada metode ini,
gaya sentrifugal digunakan untuk menghasilkan coran yang pejal (bukan bentuk
tabular). Cetakan dirancang dengan riser pada pusat untuk pengisian logam cair.
Densitas logam
dalam akhir pengecoran lebih besar pada bagian luar dibandingkan dengan bagian
dalam coran yaitu bagian yang dekat dengan pusat rotasi. Kondisi ini
dimanfaatkan untuk membuat benda dengan lubang ditengah, seperti roda, puli.
Bagian tengah yang memiliki densitas rendah mudah dikerjakan dengan pemesinan.
Pengecoran sentrifuge :
Dalam pengecoran
sentrifuge cetakan dirancang dengan beberapa rongga cetak yang diletakkan
disebelah luar dari pusat rotasi sedemikian rupa sehingga logam cair yang
dituangkan ke dalam cetakan akan didistribusikan kesetiap rongga cetak dengan
gaya sentrifugal.
Proses ini digunakan
untuk benda cor yang kecil, dan tidak diperlukan persyaratan semetri radial
seperti dua jenis pengecoran sentrifugal yang lain.Perbedaan antara sentrifugal
sejati, semi sentrifugal, dan sentrifuge ditunjukkan dalam tabel 3.2
Tabel 3.2 Perbedaan antara
sentrifugal sejati, semi sentrifugal, dan sentrifuge
Sentrifugal sejati
|
Semisentrifugal
|
Sentrifuge
|
·
Benda cor memiliki simetri radial.
·
Pusat simetri rongga cetak berada pada pusat
rotasi.
·
Digunakan untuk benda cor bentuk tabular.
|
·
Benda cor memiliki simetri radial.
·
Pusat simetri rongga cetak berada pada pusat
rotasi.
·
3. Digunakan untuk benda cor yang
pejal (lubang dibuat belakangan).
|
·
Tidak dipersyaratkan.
·
Rongga cetak berada diluar pusat rotasi.
·
Digunakan untuk benda cor berlubang/tidak
berlubang.
|
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Mold
Making(Proses pencetakan) adalah
proses pembuatan benda kerja dari logam cairdisertai dengan tekanan sewaktu
logam cair tersebut mengisi rongga cetak. Pada proses ini, cetakan biasanya
dibuat dari logam.
Jenis-Jenis Mold Making
adalah:
1. Pengecoran dengan cetakan pasir (Sand
Casting)
2. Pengecoran dengan cetakan permanen (Permanent Mold
Casting)
3. Pengecoran sentrifugal (Centrifugal Casting)
4. Pengecoran cetak-tekan (Die Casting)
5. Pengecoran dengan cetakan plaster (Plaster Mold
Casting)
Setiap jenis pengecoran yang tersebut diatas akan menghasilkan produk
dengan sifat-sifat yang berbeda, baik kwalitas, kwantitas, ukuran (volume dan bentuk)
dan lain sebagainya. Dalam segi perencanaan, pemilihan serta penentuan proses
pengecoran harus pula dipertimbangkan adanya faktor ekonomis dan praktis. Pengecoran sangat berguna
karna tanpa pengecoran maka dunia industri logam dunia tidak akan ada, karna
pengecoranlah yang merupakan proses awal pembuatan logam dari biji besi.