Upload
sisca-bennington
View
243
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
Matakuliah : D0234/Teknologi Proses Tahun : 2007/2008
PENGECORAN BIASA Pertemuan 11
PENGECORAN BIASA
Learning Outcomes
.
Mahasiswa dapat menerangkan tentang jenis dan tahapan pembuatan cetakan
Outline Materi : Tahapan Pengecoran Logam Jenis Cetakan Saluran Masuk, Penambah, dan Karakteristik Pembekuan Jenis, Bahan, dan Konstruksi Pola
Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
TAHAPAN PENGECORAN LOGAM Pembuatan cetakan; Persiapan logam; dan peleburan
Penuangan logam cair ke dalam cetakan; Pembongkaran; Pembersihan coran; Pemeriksaan; Proses daur ulang pasir.Gambar 11.1 Diagram alir proses pengecoranBina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Keuntungan Pembentukan dengan Cetakan : Laju produksi tinggi,
Finishing lebih baik, Toleransi dimensi lebih baik, Sifat mekanik lebih baik.
Proses Pengecoran : Pengecoran biasa, pengisian dilakukan tanpa tekanan; Pengecoran khusus, pengisian dilakukan dengan tekanan. rongga rongga cetakan cetakan
Bina Nusantara
11-3
PENGECORAN BIASA
JENIS CETAKAN Berdasarkan bahan yang dipakai : cetakan pasir, cetakan lempung, cetakan logam, cetakan khusus
Berdasarkan cara pemakaian :1. Cetakan tidak permanen : hanya dapat digunakan satu kali saja. Contoh : cetakan pasir (sand casting), cetakan kulit (shell mold casting), Cetakan presisi (precision casting).
2. Cetakan permanen : dapat digunakan berulang-ulang.Contoh : gravity permanent mold casting, pressure die casting, centrifugal die casting.
Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Cetakan Pasir : cawan tuang
(pouring basin),
saluran turun (sprue), saluran masuk
(gate), pola (pattern),
Gambar 11.2 Bagian-bagian penting cetakan pasir
baut pena (pin), pengunci (lug),Bina Nusantara
bagian atas cetakan (cope), bagian bawah cetakan (drug), alas cetakan (bottom board), sambungan pemisah (joint for parting),
PENGECORAN BIASA
Prosedur pembuatan cetakan pasir :1. Dengan pola yang dapat dipakai berulang-ulang; pasir dipadatkan disekitar pola, kemudian pola dikeluarkan, rongga yang terbentuk diisi dengan logam cair (gambar 11.3). 2. Dengan pola sekali pakai; pola dibuat dari polisteren atau sejenisnya dan tidak dikeluarkan, pola menguap pada saat logam cair dituangkan ke dalam cetakan (gambar 11.4).
Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Prosedur pembuatan cetakan pasir dengan pola yang dapat dipakai berulang-ulang :
Gambar 11.3 Prosedur pembuatan cetakan pasir dengan pola yang dapat dipakai berulang-ulangBina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Prosedur pembuatan cetakan pasir dengan pola sekali pakai :
Gambar 11.4 Cetakan pasir dengan pola sekali pakai
Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Keungtungan pengecoran dengan pola sekali pakai : Sangat tepat untuk mengecor benda-benda dalam jumlah kecil; Tidak memerlukan pemesinan lagi; Menghemat bahan coran; Permukaan mulus; Tidak diperlukan pembuatan pola kayu yang rumit; Tidak diperlukan inti dan kotak inti; Pengecoran jauh lebih sederhana.
Kerugian : Pola rusak sewaktu dilakukan pengecoran; Pola lebih mudah rusak, oleh karena itu memerlukan penanganan khusus lebih sederhanan; Pada pembuatan pola tidak dapat digunakan mesin mekanik; Tidak ada kemungkinan untuk memeriksa keadaan rongga cetakan.Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
SALURAN MASUK, PENAMBAH, DAN KARAKTERISTIK PEMBEKUAN
Sistem Saluran Masuk : berfungsi untuk mengalirkan logam cair ke dalam rongga cetakan.
Cawan tuang; Saluran turun; Pengalir; Saluran masuk.
Gambar 11.5 Sistem saluran masukBina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam merancang sistem saluran masuk : Turbulensi aliran masuk ke rongga cetakan pada dasar atau dekat dasarnya harus seminimal mung-kin, terutama untuk benda cor yang kecil; Harus dihindari terjadinya pengikisan terhadap dinding dan rongga cetakan, dengan mengatur aliran logam cair secara baik; Logam harus dapat masuk ke rongga cetakan sedemikianrupa, sehingga terjadi pembekuan (solidifikasi) terarah; Slag, kotoran, atau partikel asing tidak boleh masuk ke rongga cetakan.
Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Penambah (riser) : dibuat sebagai cadangan logam
cair untuk mengimbangi penyusutan (shrinkage) dalam pembekuan dari coran. Logam cair dalam penambah harus membeku lebih lambat dari coran. Jenis Penambah : A. Terbuka, B. Buntu.
Gambar 11.6 Penambah terbuka dan penambah buntuBina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Penambah buntu dan penambah terbuka :
Penambah terbuka Berhubungan dengan udara luar pembekuan logam cair lebih cepat
Penambah buntu Tidak berhubungan dengan udara luar pembekuan logam cair lebih lambat Pembekuan lambat dibutuhkan lebih sedikit logam cair dapat dibuat lebih kecil Kecil lebih ekonomis
Pembekuan cepat dibutuhkan cadangan logam cair lebih banyak harus dibuat lebih besar Besar kurang ekonomis
Besar dan terbuka lebih mudah dibuat
Kecil dan tertutup lebih sulit dibuat
Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Karakteristik Pembekuan :Pembekuan (solidifikasi) : transformasi logam cair kembali ke bentuk padatnya. Solidifikasi logam murni ; logam murni membeku pada temperatur konstan yaitu sama dengan temperatur pembekuannya/ temperatur leburnya.
Gambar 11.7 Solidifikasi logam murniBina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Solidifikasi paduan; Paduan pada umumnya membeku pada daerah temperatur tertentu.
Gambar 11.8 Solidifikasi paduanBina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Shrinkage : adalah penyusutan pada daerah tertentu yang dapat menimbulkan cacat-cacat coran (berupa rongga-rongga atau retak) Tahapan terjadinya shrinkage : Penyusutan yang terjadi selama pendinginan fase cair (sebelum terjadi solidifikasi); Penyusutan yang terjadi pada saat perubahan fase cair ke fase padat; Penyusutan yang terjadi selama pendinginan fase padat sampai temperatur kamar.Bina Nusantara
Gambar 11.9 Tahapan terjadinya shrinkage
PENGECORAN BIASA
Solidifikasi
terarah ; untuk mengurangi pangaruh shrinkage dapat dilakukan dengan mengarahkan proses solidifikasi pada daerah tertentu, dengan cara : 1) Memasang penambah (riser); dengan memasang riser (gambar 11.6), maka daerah yang mengalami solidifikasi awal akan berada jauh dari sumber logam cair, sehingga shrinkage yang mungkin terjadi berada pada riser itu sendiri. Menurut hukum Chvorinov, riser diletakkan pada daerah yang memiliki rasio volume terhadap luas rendah, karena pada daerah tersebut akan mengalami solidifikasi paling cepat. Dengan menambahkan riser, maka solidifikasi dapat diperlambat sehingga kemungkinan terjadinya shrinkage dapat dihindarkan.Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
2) Memasang cil (chill) : Panas tertinggi dapat terjadi pada bagian-bagian tebal yang mengalami konsentrasi aliran panas paling tinggi, sehingga pada bagian tersebut kemungkinan akan terjadi shrinkage.
Gambar 11.10 Daerah yang sering mengalami shrinkage
Untuk mencegah terjadinya shrinkage tersebut dapat dipasang cil yaitu benda (terutama logam) yang diletakkan pada bagian cetakan yang mendapat panas paling tinggi untuk mempercepat pendinginan sehingga bagian tersebut membeku pada waktu yang bersamaan dengan bagian lainnya.Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
JENIS, BAHAN, DAN KONSTRUKSI POLA Jenis pola :Pola yang dapat dipakai berulang-ulang : A. B. C. D. Pola tunggal; Pola belah; Pola terpisah; Pola dengan pengalir; E. Pola dengan papan penyambung; F. Pola roda dengan penuntun; G. Pola sipat/pola sapu.Gambar 11.11 Berbagai jenis pola yang dapat dipakai berulang-ulangBina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Pola sekali pakai : Pola sekali pakai, ditinggalkan dalam cetakan dan dibiarkan menguap. Oleh karena itu pola jenis ini merupakan pola tunggal yang telah dilengkapi dengan sistem saluran masuk, pengalir, dan penambah.
A
B
Gambar 11.12 A. Pola sekali pakai B. Coran seberat 4469 kgBina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Bahan Pola : Kayu : digunakan untuk jumlah produksi terbatas, sehingga tidak perlu menggunakan bahan yang awet, tetapi biaya relatif murah dan mudah dibentuk; Logam : digunakan untuk jumlah produksi yang besar, sehingga lebih awet dalam penggunaannya; Jenis logam yang sering digunakan : kuningan, besi cor, dan aluminium
Stirofoam (polistiren) : digunakan untuk pola sekali pakai.
Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Konstruksi Pola :Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan pola : Penyusutan benda cor : setiap benda cor selalu mengalami penyusutan pada waktu membeku, oleh karena itu dalam pembuatan pola biasanya dipakai mistar susut; Tirus : pola perlu dibuat tirus untuk memudahkan pengeluaran pola dari dalam cetakan; Penyelesaian : untuk menghindari pelengkungan pada benda cor yang tipis, perlu dibuat lebih tebal sehingga diperlukan pekerjaan penyelesaian (pemesinan); Distorsi : perlu diperhitungkan terjadinya diformasi pada benda cor karena penyusutan yang tidak merata; Kelonggaran : sering terjadi karena dilakukan penumbukan pasir di sekitar pola pada waktu melepas pola dari dalam cetakan.Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Pola untuk blok V dari besi cor :
Gambar 11.13 Blok V dari besi cor
pola dibuat dengan mistar susut, tambahan kemiringan untuk memudahkan pengeluaran pola dari dalam cetakan, alur dibuat kemudian dengan proses pemesinan.Bina Nusantara
PENGECORAN BIASA
Cara pembuatan balok tirus :A. Balok tirus; B. Pola yang terdiri dari bagian lepas dan inti pasir basah; C. Pola menggunakan inti pasir kering; D. Pembuatan cetakan dengan pola terlepas; E. Pembuatan cetakan dengan inti pasir kering.
A
B
C
DGambar 11.14 Cara pembuatan balok tirusBina Nusantara
E
PENGECORAN BIASA
SELESAI TERIMA KASIH
Bina Nusantara