BAB III PROSES PENGECORAN LOGAM

BAB III PROSES PENGECORAN LOGAM 3.1.Peralatan dan Perlengkapan dalam Pengecoran Tahap yang paling utama dalam pengecoran logam kita harus mengetahui dan memahami peralatan dan perlengkapannya. Dalam Sand Casting khususnya, peralatan dan perlengkapan yang harus diketahui adalah sebagai berikut : -

Pasir Cetak Kita gunakakan untuk membuat cetakan yang juga berfungsi untuk membuat pola/model dan inti, serta menahan aliran cairan logam pada waktu dituangkan kedalam cetakan. Contoh pasir yang digunakan dalam proses pengecoran yaitu pasir kali, pasir gunung dan pasir silika.

-

Inti Inti (core) adalah suatu bahan yang terbuat dari pasir (pasir gemuk) yang mengandung kadar lempung lebih tinggi dari pada pasir cetak. Inti digunakan untuk membuat lubang atau diameter dalam yang ada didalam coran.

-

Model/pola Model/pola merupakan bahan yang menyerupai benda asli atau benda yang akan dicor pada bagian luar. Model/pola ini terbuat dari kayu (jati, mahoni dan lainnya), steyrofoam dan logam (alumunium, besi dan lainnya). Pola disini ukurannya dibuat lebih besar dari benda cor, hal ini dikarenakan adanya faktor penyusutan pada waktu cairan logam dingin dan faktor machining atau penghalusan.

-

Rangka cetak Rangka cetak merupakan alat atau rangka yang terbuat dari kayu maupun logam yang berbentuk segiempat atau bulat yang digunakan untuk membuat cetakan. Cetakan sendiri merupakan alat yang berisi pasir cetak yang sudah dipadatkan untuk melakukan proses pengecoran.

-

Alat-alat Pembuat Cetakan Alat-alat ini digunakan untuk membantu dalam membuat cetakan dan mempermudah dalam melakukan proses pengecoran logam. Alat-alat tersebut terdiri dari : penyangga, mandrel, pemberat, penumbuk dan lain sebagainya.

13

http://digilib.mercubuana.ac.id/

1.2. Proses Pengecoran 3.2.1.

Tahap Persiapan Dalam proses pengecoran adapun persiapan yang harus kita lakukan sebelum melakukan proses pengecoran yaitu :

Persiapan Peralatan K3 Persiapan Peralatan Cetak Menyediakan Pola Cetak Persiapkan Tungku

Patuhi Prosedur Pengecoran Keterangan bagan: -

Persiapkan peralatan K3 dengan baik dan gunakanlah dengan benar untuk menghindari kejadian buruk yang tidak diinginkan.

-

Persiapkan perlengkapan dan peralatan seperti palu, tang, cetok, kayu saluran, rangka cetak, pasir cetak, bentonit, kedap air, air, gravit, dan lain sebagainya.

-

Sediakan pola yang akan digunakan untuk membuat cetakan pada pasir cetak.

-

Persiapkan tungku dan cek keadaan tungku apakah dalam keadaan baik dan siap digunakan.

1.2.2.

Patuhi prosedur dalam pengecoran untuk menghindari hal-hal yang tidak di inginkan. Pembuatan Pola Bahan yang biasa digunakan adalah seperti besi, alumunium, plastik, kayu dan lain sebagainya. Pembuatan pola dapat kita buat dengan melalui proses pembubutan atau pengefraisan. Pada saat membuat pola harus dipertimbangkan juga hal yang sangat penting, yaitu :

14


1.2.3.

Penentuan Peti Bawah dan Peti Atas

Penambahan Ukuran Penyusutan dan Pengerjaan Mesin

Penentuan Kemiringan Pola dan Tingkat Kehalusan Pola

Kestabilan Lubang Inti

Pengolahan Pasir Cetak Untuk pengolahan pasir cetak ada beberapa jenis pasir yang dapat digunakan yaitu pasir silica, dan lain sebagainya. Proses pengolahan pasir cetak ini adalah :

Mengayak Pasir

Menimbang Pasir

Menghaluskan Bentonit

Mencampur pasir, air dan bentonit

Keterangan bagan : -

Mengayak pasir untuk memisahkan dari kotoran dan butiran-butiran pasir yang sangat kasar,

-

Menimbang pasir dengan jumlah yang sudah ditentukan untuk memudahkan dalam menentukan perbandingan dengan air dan bentonit,

-

Menghaluskan bentonit yang masih kasar untuk pencampuran dengan pasir agar mendapatkan hasil yang baik dalam pembuatan pasir cetak dan

-

Campurlah pasir, air dan bentonit sesuai dengan yang ditentukan.

15


1.2.4. Pembuatan Cetakan Pembuatan cetakan dilakukan untuk membuat pola yang akan di cor. Cetakan ini dibuat dari pasir cetak yang telah dicampur dengan bentonit dan air dengan perbandingan yang seimbang. Kualitas cetakan juga akan mempengaruhi hasil dari coran, cetakan yang kurang bagus akan menghasilkan cacat pada hasil pengecoran. Maka kita lakukan tahapan sebagai berikut:

Menyiapkan rangka cetak pada lantai yang bersih

Mengisi rangka cetak bawah dengan pola dan pasir

Lepas saluran lalu angkat rangka cetak atas dan keluarkan pola

Mengisi rangka cetak atas dengan pasir lalu memadatkannya

Bersihkan cetakan dengan kuas kecil

Menyatukan rangka cetak atas dan bawah dengan posisi semula

Memadatkan rangka cetak bawah yang sudah terisi pasir Membalik rangka cetak bawah , lalu meletakan peti atas

Terakhir letakan cetakan di dekat tungku


Taruh rangka cetak bawah pada lantai yang sudah dibersihkan. Usahakan agar pola tidak terlalu mepet dengan rangka cetak bawah dan buat sistem aliran dengan baik,

-

Pengisian rangka cetak bawah dengan pasir sampai penuh dan dipadatkan dengan bantuan palu kayu,

-

Membalik rangka cetak bawah dengan hati-hati, lalu letakkan rangka cetak atas pada bagian atas rangka cetak bawah dengan posisi yang tetap. Kemudian tentukan sistem

16


saluran dan tambahkan dengan pasir lagi sampai penuh dan padatkan kembali sampai merata,

-

Setelah itu lepas saluran secara perlahan, keluarkan pola yang sudah di pukul dengan palu plastik secara perlahan untuk memudahkan pengeluarn pola pada cetakan pasir,

-

Bersihkan cetakan dengan kuas kecil, setelah selesai dibersihkan, hal yang dilakukan selanjutnya adalah penyatuan rangka cetak atas dan bawah dengan posisi semula dan

-

Terakhir letakkan cetakan pasir diatas tatakan dan tempatkan didekat dapur peleburan logam.

3.2.1. Proses Peleburan Peleburan logam merupakan aspek terpenting dalam operasi-operasi pengecoran karena berpengaruh langsung pada kualitas produk cor. Pada proses peleburan, mulamula muatan yang terdiri dari logam (alumunium), unsur-unsur paduan dan material lainnya seperti fluks dan unsur pembentuk terak dimasukkan kedalam tungku. Fluks adalah senyawa inorganic yang dapat “membersihkan” logam cair dengan menghilangkan gas-gas yang ikut terlarut dan juga unsur-unsur pengotor (impurities). Fluks memiliki beberpa kegunaan yang tergantung pada logam yang dicairkan, seperti pada paduan alumunium terdapat cover fluxes (yang menghalangi oksidasi dipermukaan alumunium cair). Cleaning fluxes, drossing fluxes, refining fluxes dan wall cleaning fluxes.

17


Langkah-langkah dari proses peleburan adalah :

Menyiapakan Alat dan Bahan

Memasukan Bahan Alluminium ke dalam Dapur

Masukan Boraks kedalam Dapur

Membuang Kerak dengan Ladel

Menyalakan Blower


Siapkan bahan dan alat yang akan digunakan pada proses peleburan dan penuangan seperti fluks, boraks, piston (logam alumunium), ladel dan dapur kopula,

-

Masukan bahan alluminium kedalam dapur kupola,

-

Nyalakan blower dengan bahan bakar oli bekas, kemudian masukkan pada lubang bagian bawah pada dapur kupola yang memang bertujuan untuk lubang pembakaran dan tunggu 2-3 jam sampai logam mencair sempurna dan

-

Setelah logam mencair tambahkan boraks untuk memisahkan logam alumunium dengan kerak dan fluks untuk menghilangkan gelembung udara yang terdapat pada logam cair. Kemudian buang kerak pada logam cair dengan menggunakan ladel yang sudah dipanaskan terlebih dahulu.

18


3.2.2.

Proses Penuangan Dalam proses penuangan pengecoran terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan, antara lain :

Pengeringan Ladel

Pembuangan Terak

Temperature Penuangan Stabil

Waktu Penuangan Cepat dan Tepat


Pengeringan ladel yang tidak sempurna menyebabkan turunnya temperatur logam cair, oksidasi dari cairan dan cacat coran seperti rongga udara, lubang lubang jarum dan sebagainya. Pengeringan ladel ini juga dimaksudkan agar suhu pada ladel dan logam coran yang sudah cair tidak berbeda jauh untuk mengurangi suhu pembekuan antara ladel dan logam coran.

-

Sebelum penuangan, terak diatas cairan harus dibuang. Terak terjadi karena penambahan inokulan dan erosi dari lapisan. Untuk memudahkan pembuangan terak, dengan cara abu jerami atau tepung gelas ditaburkan diatas permukaan cairan logam, mereka menutupi permukaan cairan dan mencegah penurunan temperature.

-

Temperature penuangan banyak mempengaruhi kualitas coran. Jika temperatur terlalu rendah menyebabkan waktu pembekuan yang pendek, kecairan yang buruk menyebabkan cacat coran seperti rongga penyusutan, rongga udara, salah alir dan sebagainya.

-

Dalam menuang logam penting dilakukan dengan tenang dan cepat. Selama penuangan ladel perlu terisi penuh dengan logam cair agar tidak menimbulkan kekurangan logam cair pada saat penuangan dan terjadinya cacat akibat kekurangan logam cair. Waktu penuangan yang cocok perlu ditentukan dengan mempertimbangkan berat, tebal coran, sifat cetakan dan lain sebagainya.

19


3.2.3.

Proses Pembongkaran Cetakan Sebelum proses pembongkaran dilakukan, kita tunggu logam cair sampai membeku terlebih dahulu sekitar 20-35 menit. Setelah logam sudah membeku bongkarlah cetakan pada wadah yang kosong agar pasir yang akan dibongkar tidak berserakan kemanamana. Bongkar pasir dengan sekop secara perlahan sampai pola terlihat.

3.2.4.

Pemotongan Sistem Saluran Setelah hasil coran sudah dibongkar dari pasir cetak, potonglah sistem saluran yang terdapat pada hasil coran. Pemotongan sistem saluran dapat menggunakan gerinda potong maupun gergaji. Pada saat melakukan pemotongan sistem saluran potonglah dengan hati-hati agar tidak merusak pola dan terjadi hal yang tidak diinginkan.

3.2.5.

Pembersihan Coran Pembersihan coran bertujan untuk menghilang sisa-sisa pasir yang terdapat pada selasela coran agar lebih mudah saat dilakukan proses gerinda. Pembersihan ini dapat dilakukan dengan sikat baja atau sapu kecil.

3.2.6.

Pemeriksaan Hasil Pemeriksaan hasil dilakukan untuk mengetahui cacat coran apa saja yang terjadi dalam hasil coran.

3.3.

Cacat pada Pengecoran Proses pengecoran dilakukan dengan beberapa tahapan mulai dari pembuatan cetakan, proses peleburan, penuangan dan pembongkaran. Untuk menghasilkan coran yang baik maka semuanya harus direncanakan dan dilakukan dengan sebaik-baiknya. Namun hasil coran sering terjadi cacat. Cacat yang terjadi pada coran di pengaruhi oleh beberapa faktor, seperti : -

Desain pengecoran dan pola,

-

Pasir cetak, desain cetakan dan inti,

-

Komposisi muatan logam,

-

Proses peleburan dan penuangan dan

-

Sistem saluran masuk dan penambah. Cacat pengecoran tersebut dibagi menjadi 9 macam, menurut komisi pengecoran internasional. 9 macam cacat tersebut adalah sebagai berikut:

20


3.3.1. Cacat Ekor Tikus Cacat ekor tikus merupakan cacat dibagian luar yang dapat dilihat dengan mata. Bentuk cacat ini mirip seperti ekor tikus yang diakibatkan dari pasir permukaan cetakan yang mengembang dan logam masuk kepermukaan tersebut. Kekasaran yang meluas merupakan cacat pada permukaan yang diakibatkan oleh pasir cetak yang tererosi, contoh gambar:

3.3.2. Cacat Lubang-Lubang Cacat lubang-lubang memiliki bentuk dan akibat yang beragam. Bentuk cacat lubanglubang dapat di bedakan menjadi : -

Rongga udara

-

Lubang jarum

-

Penyusutan dalam

-

Penyusutan luar

-

Rongga penyusutan

-

Cacat rongga gas kecil 21


3.3.3. Cacat Retakan Cacat retakan dapat disebabkan oleh penyusutan atau akibat tegangan sisa. Keduanya dikarenakan proses pendingan yang tidak seimbang selama pembekuan.

3.3.4. Cacat Permukaan Kasar Cacat permukaan kasar menghasilkan coran yang permukaannya kasar. Cacat ini dikarenakan oleh beberapa factor, antara lain : cetakan rontok, kup terdorong ke atas, pelekat, penyinteran dan penetrasi logam. 3.3.5. Cacat Salah Alir Cacat salah alir dikarenakan logam cair tidak cukup mengisi rongga cetakan. Umumnya terjadi penyumbatan akibat logam cair terburu membeku sebelum mengisi rongga cetak secara keseluruhan.

3.3.6. Cacat Kesalahan Ukuran Cacat kesalahan ukuran terjadi akibat kesalahan dalam pembuatan pola. Selain itu kesalahan ukuran dapat terjadi akibat cetakan yang mengembang atau penyusutan logam yang tinggi saat pembekuan. Pencegahan kesalahan ukuran adalah membuat pola dengan teliti dan cermat. Menjaga cetakan tidak mengembang dan memperhitungkan

22


penyusutan logam dengan cermat, sehingga penambahan ukuran pola sesuai dengan penyusutan logam yang terjadi saat pembekuan. 3.3.7. Cacat Inklusi dan Struktur Tak Seragam Cacat inklusi terjadi karena masuknya terak atau bahan bukan logam ke dalam cairan logam akibat reaksi kimia selama peleburan, penuangan atau pembekuan. Cacat struktur tidak seragam akan membentuk sebagian struktur coran berupa struktur yang tidak simetris.

3.3.8. Cacat Deformasi Deformasi dikarenakan perubahan bentuk coran selama pembekuan akibat gaya yang timbul selama penuangan dan pembekuan. 3.3.9. Cacat-cacat Tak Tampak Cacat-cacat tak tampak merupakan cacat coran yang tidak dapat dilihat oleh mata. Cacat-cacat ini berada dalam coran sehingga tidak kelihatan dari permukaan coran. Salah satu bentuk cacat tak tampak adalah cacat struktur butir terbuka. Cacat ini akan membentuk seperti pori-pori dan kelihatan setelah dikerjakandengan mesin.

23


BAB III PROSES PENGECORAN LOGAM

Recommend Documents