112

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 4.8 Pasir Cetak

Syarat bagi pasir cetak Pasir cetak memerlukan sifat-sifat yang memenuhi persyaratan sebagai berikut. 1. Mempunyai sifat mampu bentuk sehingga mudah

dalam pembuatan cetakan dengan kekuatan yang cocok. • Cetakan yang dihasilkan harus kuat sehingga

tidak rusak karena dipindah-pindah. • Dapat menahan logam cair waktu dituang ke

dalamnya. • Kekuatannya pada temperatur kamar dan

kekuatan panasnya sangat diperlukan.

2. Permeabilitas yang cocok. Untuk mengantisipasi cacat seperti rongga penyusutan, gelembung gas atau kekerasan permukaan, kecuali jika udara atau gas yang terjadi dalam cetakan waktu penuangan disalurkan melalui rongga-rongga di antara butir-butir pasir keluar dari cetakan dengan kecepatan yang cocok.

3. Distribusi besar butir yang cocok. • Permukaan coran diperhalus kalau coran dibuat di

dalam cetakan yang berbutir halus. • Jika butir pasir terlalu halus, gas dicegah keluar

dan membuat cacat, yaitu gelembung udara. • Distribusi besar butir halus cocok.

4. Tahan terhadap temperatur logam yang dituang. Daftar 4.1

Temperatur penuangan untuk berbagai coran

Jenis coran Temperatur penuangan (℃) Paduan ringan 650—750 Perunggu 1.100—1.250 Kuningan 950—1.100 Besi cor 1.250—1.450 Baja cor 1.500—1.550 • Butir pasir dan pengikat harus mempunyai derajat

tahan api tertentu terhadap temperatur tinggi, kalau logam cair dengan temperatur tinggi ini dituang ke dalam cetakan.

5. Komposisi yang cocok. Butir pasir yang bersentuhan dengan logam saat penuangan mengalami peristiwa kimia dan fisika karena logam cair mempunyai temperatur tinggi. Bahan-bahan yang tercampur yang mungkin menghasilkan gas atau larut dalam logam adalah tidak diinginkan.

6. Mampu dipakai lagi. Pasir harus dapat dipakai

berulang-ulang supaya ekonomis.

7. Pasir harus murah.

Jenis pasir cetak Pasir cetak yang paling umum digunakan adalah • pasir gunung, • pasir pantai, • pasir sungai, dan • pasir silika yang disediakan alam. Beberapa dari mereka dipakai begitu saja dan yang lain dipakai setelah dipecah menjadi butir-butir dengan ukuran yang cocok. • Kalau pasir mempunyai kadar lempung yang cocok

dan bersifat adhesi, mereka dipakai begitu saja. • Kalau sifat adhesi pasir kurang, maka perlu

ditambahkan lempung kepadanya. Kadang-kadang berbagai pengikat dibutuhkan juga di samping lempung.

• Pasir gunung, umumnya digali dari lapisan tua,

mengandung lempung dan kebanyakan dapat dipakai setelah dicampur air.

• Pasir dengan kadar lempung 10—20% dapat dipakai

begitu saja. • Pasir dengan kadar lempung < 10% mempunyai

adhesi yang lemah dan baru dapat dipakai setelah ditambahkan persentase lempung secukupnya.

• Pasir pantai, diambil dari pantai dan pasir kali diambil dari kali.

• Pasir silika, dalam beberapa hal didapat dari gunung

dalam keadaan alamah atau bisa juga dengan jalan memecah kuarsit. Semuanya mempunyai bagian utama SiO2, dan terkandung kotoran-kotoran seperti mika atau felspar.

• Pasir pantai dan pasir kali terutama berisi kotoran

seperti ikatan organik yang banyak. Kotoran ini diharapkan sekecil mungkin.

• Pasir silika alam dan pasir silika buatan dari kuarsit

yang dipecah berisi sedikit kotoran. • Pasir silika buatan dari kuarsit mempunyai sedikit

kotoran dan jumlah SiO2 lebih dari 95%. • Pasir pantai, pasir kali, pasir silika alam dan pasir

silika buatan tidak melekat dengan sendirinya, oleh karena itu dibutuhkan pengikat untuk mengikat butir-butirnya satu sama lain dan baru dipakai setelah pencampuran.

3 Rencana Pengecoran 85 3.3 Cil

Coran untuk coran baja Fungsi utama dari cil pada coran baja ialah memperbaiki bagian yang tak dapat diisi logam cair dari penambah. Biasanya dipakai cil dalam dan luar sesuai dengan perbedaan sebagai berikut. 1 Coran yang sebagian tebal Cil dalam dan cil luar 2 Coran yang sebagian tebal di mana ketebalan maksimal > 2x tebal minimal Cil dalam 3 Untuk mencegah rongga penyusutan pada pertemuan Cil dalam dan cil luar 4 Untuk mencegah retakan pada pertemuan Cil luar

Hubungan antara cil dan ketebalan

Tunggal

Berganda

Gambar 3.45 Cil diletakkan pada permukaan rata (menunjukkan bagaimana menentukan ukuran cil luar)

86

3 Rencana Pengecoran 3.3 Cil

Coran untuk coran baja (Lanjutan) Hubungan antara cil dan ketebalan

Pertemuan L

T1 < T2

T1 = T2

Pertemuan T

T1 = T2

Pertemuan X

T1 < T2

Gambar 3.46 Cil diletakkan di sudut. (Batang bulat). Menunjukkan bagaimana menentukan cil luar

Hubungan antara cil dan ketebalan

Pertemuan L

Pertemuan T

Pertemuan X

T1 ≦ T2

Bos

Kalau lubang sekrup di tengah bos, harus diusahakan agar diameter sekrup dan cil tidak berimpit

Gambar 3.47 Penentuan cil dalam (menunjukkan untuk cil dalam)

4 Cetakan Pasir dan Pasir 111 4.7 Perlengkapan cetakan

Mandrel Mandrel adalah kerangka yang diletakkan dalam inti atau cetakan untuk mencegah patahnya inti. Penggunaan yang salah dari mandrel mempengaruhi efisiensi pembuatan cetakan dan operasi pembongkaran selanjutnya, menyebabkan cacat coran.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penentuan mandrel adalah: 1. Pertimbangkan mengenai pemuaian panas dalam

pengeringan dan penuangan. 2. Pertimbangkan mengenai penyusutan coran setelah

penuangan. 3. Buatlah mandrel yang tahan akan penggunaan

berulang-ulang. 4. Mereka harus memperkuat inti agar mampu

menerima tekanan dari logam cair.

Pemberat Dalam penuangan logam cair ke dalam cetakan, kup mengalami daya apung karena logam cair. Maka pemberat diletakkan di atas kup untuk mencegah terapungnya.

Pemberat dihitung berdaran rumus sebagai berikut. Berat

P A k

Tekanan dinamik dari logam pada permukaan pemisah (kgf/cm2) Luas irisan rongga cetakan bagan (cm2) Faktor keamanan

𝛾 h

Massa jenis logam air, umpamanya 0,0073 kg/cm3) untuk besi cor kelabu Tinggi saluran turun di atas permukaan pemisah

Maka berat dinyatakan:

Faktor keamanan diambil 1,5—2,0 maka:

Sebagai contoh, untuk besi cor kelabu

d = 23 ⋅T1 d =T1

d ≧34 ⋅T1

d =T1

d = 37 &T1 + T2

2 ' + 2

d = 14 (T1 + T2)

d = 12 T1

d = & 13,2 ~1

3,2' × D

W = k P A (kgf)

P = 𝛾h

W = k𝛾A h (kgf)

W = (1,5—2,0) ⋅𝛾⋅A ⋅ h (kgf)

A = 200 cm2; h = 15 cm; k = 1,5; W = ? W = 1,5 x 0,0073 kg/cm3 x 200 cm2 x 15 cm = 33 kgf Karena kup mempunyai berat , maka pemberat dibuat lebih ringan dari 33 kgf.

110

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 4.7 Perlengkapan cetakan

Penyangga Penyangga dibuat dari logam untuk menyangga inti akibat bentuk cetakan yang tidak memungkinkan.

Bentuk penyangga

• Bentuk penyangga umumnya lebih baik mempunyai permukaan yang luas karena mudah berfusi dengan logam sekelilingnya.

• Jika A terlalu besar dalam perbandingan dengan H maka fusi tidak sempurna, dan jika A terlalu kecil, penyangga inti tidak sempurna.

• Jika D terlalau besar dalam perbandingan dengan A, maka fusi tidak sempurna, sedangkan kalau terlalu kecil penyangga ini tidak memuaskan karena penyangga tertanam ke dalam inti.

• Bentuk penyangga dibuat seperti dikehendaki, dan kadang-kadang bahan dari pelat kedua ujung batang berbeda dengan bahan batang untuk mencegah pencairan yang terlalu cepat dari pelat-pelat tipis itu.

• Permukaan penyangga harus dibuat halus. Tidak boleh ada oksida atau pun basah.

Gambar 4.21 Bentuk penyangga

Jenis penyangga

Bentuk Nama Uraian

Penyangga kepala ganda

• Jenis yang paling lazim dipakai. • mempunyai berbagai bentuk dan ukuran. • Batang di antara kedua kepal berulir agar mudah berfusi dengan

logam. • Kedua kepala mempunyai lubang-lubang kecil agar gas yang

datang pada penuangan mudah keluar. • Beberapa jenis mempunyai kepala ganda yang jaraknya dapat

diatur.

Penyangga batang

• Menyangga inti coran yang besar seperti pipa-pipa. • Diikat oleh batang panjang pada rangka cetakan, rangka atau

mandrel.

Penyangga berlubang

• Dibuat dari pelat baja tipis yang mempunyai banyak lubang yang dapat melewatkan gas keluar dan berfusi dengan logam sekelilingnya.

• Dipakai untuk coran yang kecil dan coran yang kedap tekanan.

Penyangga pelat logam

• Penyangga pelat logam, dibuat dari baja tipis yang dipres. • kecil tapi kuat walaupun bersentuhan dengan logam cair.

Penyangga coran

• Dibuat dengan pengecoran logam yang sama dengan logam coran.

• Untuk coran yang tebal dan besar.

Penyangga radiator

• Untuk menyangga inti dari coran kecil. • Dipasang pada cincin-cincin yang diletakkan di permukaan

cetakan.

Gambar 4.22 Berbagai jenis penyangga

3 Rencana Pengecoran 87 3.3 Cil

Penentuan cil untuk coran bukan besi Daftar 3.7 Penggunaan cil dan bahan coran

Jenis Bahan Penggunaan

Cil luar

BC, LBC PBC, Al

Pasang pada ketebalan coran yang lebih dari 40 mm, atau pada permukaan yang di mesin dengan ketebalan lebih dari 20 mm, atau pada bagian dengan ketebalan yang kurang dari pada perubahan tebal.

HBsC YBsC

Pasang pada bagian yang tak dapat diisi dari penambah dengan ketebalan lebih dari 20 mm atau pada bos, alas atau pada sudut pertemuan.

Cetakan logam

BC, LBC PBC, HBsC YBsC AlBC

Dengan cara yang sama dengan pada cil luar tetapi dalam jumlah produksi lebih dari 5 dan bentuk sederhana, atau untuk BC2 atau BC3 dengan tebal lebih dari 20 mm dengan persyaratan kedap air atau kedap udara.

Cil dalam

BC, HBsC PBC, YBsC LBC, AlBC Al

Dimasukkan ke dalam bagian tebal yang kemudian dibor atau ke bagian yang tak dapat diisi dari penambah dengan ketebalan lebih dari 40 mm dalam hal di mana cil luar tak dapat dipasang.

Keterangan BC : Bronze Casting Coran Perunggu

BC2 : Coran Perunggu { Kekuatan > 25 kgf/mm2

Perpanjangan > 20%

BC3 : Coran Perunggu { Kekuatan > 25 kgf/mm2

Perpanjangan > 15% Al : Aluminium LBC : Leaded Bronze Casting Coran Perunggu Timbal PBC : Phosphor Bronze Casting Coran Perunggu Fosforus HBsC : High Strength Brass Casting Coran kuningan kekuatan tinggi YBsC : Yellow Brass Casting Coran kuningan kuning AlBC : Aluminium Bronze Casting Coran Perunggu Aluminium

Daftar 3.8 Penggunaan cil

Jenis Penggunaan

Cil luar

• Untuk bagian yang tak dapat diisi dengan ketebalan berbeda. • Untuk permukaan coran yang harus dicil. • Untuk irisan yang sangat tebal (lebih dari 250 mm). • Dalam hal di mana diperkirakan terjadi penurunan sifat-sifat mekanik.

Cil

dala

m

Batang cil • Untuk bos yang dibor kemudian, klau cil luar tak sapat dipakai. • T ⊘ &= 14 sampai

15 ' t

Lilitan cil • Untuk bagian di mana penggunaan lilitan adalah efektif. • T = (0,04—0,08) x volume bagian yang tebal

88

3 Rencana Pengecoran 3.3 Cil

Penentuan cil untuk coran bukan besi (Lanjutan) Daftar 3.8 Penggunaan cil dan bahan coran

Jenis Kegunaan Ilustrasi

Cil luar • Balok diletakkan pada coran untuk mendapatkan

laju pembekuan yang seragam. • Untuk memperbaiki struktur coran.

Cetakan logam Cetakan utama atau inti dibuat dari logam untuk memperbaiki struktur coran.

Cil dalam Dimasukkan ke dalam bagian yang dikelilingi logam supaya laju pembekuan seragam.

Penentuan tebal untuk cil luar atau cetakan logam

Daftar 3.10 Harga α T T α

Tebal (mm) cil luar atau cetakan logam Tebal coran di mana cil harus ditempatkan Konstanta yang tergantung pada bahan coran (lihat Daftar 3.10) di mana T ≤ 50 mm dibolehkan

Tebal cil luar atau cetakan logam Bahan Harga α

BC, PBC, LBC 1,2 YBsC, HBsC, AlBC, Al 0,8

Daerah efektif dari cil luar

Daftar 3.11 Harga β L T β

Lc

Daerah efektif dari cil (mm) Tebal cil (mm) Konstanta yang tergantung pada bahan coran (lihat Daftar 3.11) Lebar cil (mm)

Daerah efektif dari cil

Bahan Harga β BC, PBC, LBC 0 YBsC, HBsC, AlBC, Al 1,0

Penentuan ukuran cil dalam

Daftar 3.12 Harga 𝜸 D t 𝛾

Diameter cil (mm) Tebal coran di mana batang cil dimasukkan (mm) Konstanta yang tergantung pada bahan coran (lihat Daftar 3.12)

Diameter cil

Bahan Harga 𝜸 BC, PBC, LBC 0,5 YBsC, HBsC, AlBC, Al 0,4 • Jika penggurdian dan pengeboran dilakukan setelah pengecoran, maka harus dipakai cil dalam dengan ⊘ < 60% dari ⊘ silinder.

Daftar 3.13 Jumlah ulangan penggunaan cil sampai batas lelah

• Jumlah ulangan pemakaian cil sampai batas lelahnya adalah satu factor yang penting.

• Jika cil dipakai berulang-ulang, kulit cil sering meleleh karena panas terjadi distorsi atau retakan-retakan halus.

• Penggunaan cil yang telah rusak memberikan pengaruh yang tak diinginkan pada coran, sehingga jumlah ulang pemakaian dari cil harus dicek seperti pada Daftar 3.13.

Bahan Jumlah kali Cil luar 5—6 Cetakan logam 40—50

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 109 4.6 Lapisan cetakan

Setelah pola ditarik dari cetakan, grafit atau bubuk mika yang dicampur air, dicatkan atau disemprotkan pada permukaan cetakan, dengan maksud sebagai berikut: 1. Mencegah fusi dan penetrasi logam. 2. Mendapatkan permukaan coran yang halus. 3. Membuang pasir inti dan pasir cetak dengan mudah

pada waktu pembongkaran. 4. Meniadakan cacat-cacat disebabkan pasir,

umpamanya sirip.

Untuk mencapai maksud dari penyemprotan bubuk mika yang dicampur air ke permukaan cetakan, bahan pelapis harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut. 1. Sifat tahan panas untuk dapat menerima temperatur

penuangan. 2. Pelapis setelah kering harus cukup kuat, tidak rusak

karena logam cair. 3. Tebal pelapis yang cukup agar dapat mencegah

penetrasi logam. 4. Gas yang ditimbulkan harus sedikit.

Lapisan cetakan untuk cetakan pasir basah

Untuk pelapis cetakan pasir basah dipakai grafit, bubuk mika atau talek yang murni. Bahan ini ditaburkan atau dicatkan dengan kuas pada permukaan cetakan basah.

Cara pelapisan adalah sebagai berikut. 1. Dalam hal penaburan, bubuk yang dimasukkan

dalam kantong kain katun, pertama harus ditaburkan pada permukaan bidang cetakan yang tegak.

2. Dalam hal pengecatan, bubuk pada ujung kuas dicatkan pada permukaan tegak dari bawah ke atas.

3. Bubuk cenderung untuk menumpuk di dasar rongga, ia harus disapu atau ditiup keluar.

Lapisan cetakan untuk cetakan pasir kering

Bahan-bahan berikut dipakai untuk lapisan cetakan pasir kering. 1. Bubuk grafit atau arang, kalau temperatur penuangan di bawah 1.350℃. Dalam hal ini harus dijaga agar

mencegah busa dan gelembung-gelembung karena zat pengikut, umpamanya dengan mengambil komposisi berikut. a. Campuran grafit 100 (grafit kerak 0—40; grafit tanah 100—60); bentonit 10—20 (atau lempung tahan api

20—40). b. Campuran grafit (grafit kerak 20—50; grafit tanah atau jelaga kokas 80—50); bentonit 10—20 (atau tanah

lempung tahan api 20—40). Dalam hal penggunaan lempung tahan api, dicampur gula tetes 2—5 atau lignin asam sulfonat kurang dari 2 untuk tiap campuran grafit 100.

2. Untuk lapisan cetakan yang mengalami temperatur penuangan di atas 1.350℃, harus dipilih bahan yang mempunyai sedikit perubahan sifat pada temperatur tinggi. Sebagai contoh, disarankan komposisinya sebagai berikut:

Kadar air lebih dari pelapis 100—200% dari campuran pelapis untuk tiap pelapis cetakan. Tetapi lebih baik kadar air yang lebih banyak kalau dipakai grafit kerak dan bentonit, sedangkan penurunan kadar air lebih baik untuk grafit tanah dan lempung tahan api.

Pelapisan cetakan pasir kering dilakukan sebagai berikut: 1. Periksa konsentrasi cat pelapis sebelum pelapisan. 2. Pelapisan dilakukan sebelum pengeringan bagi

cetakan yang akan dikeringkan satu kali, dan setelah pengeringan pertama bagi cetakan yang akan dikeringkan dua kali.

3. Pelapisan dilakukan dengan penyemprotan atau pengecatan.

4. Pelapisan pada permukaan tegak dilakukan dengan menyapu dari bawah ke atas.

5. Dalam hal pelapisan cetakan yang sudah kering, cetakan lebih baik dibasahi dulu dengan air dicampur lempung.

6. Setelah penyemprotan atau pengecatan, lapisan cetakan dihaluskan dengan spatula, kalau perlu.

7. Perlu diketahui bahwa lapisan cetakan dapat rontok pada waktu penuangan, hal ini bisa terjadi jika cat pelapis dicatkan lagi pada permukaan cetakan yang telah dilapisi dan dikeringkan.

T =α∙ t

L =β ( T + L )

T =𝛾∙ t

Campuran grafit 100 (grafit kerak 90—80, jelaga kokas 20); bentonit 10—20. Grafit kerak 100, amonium klorida 0,5, bentonit 10—20.

108

3 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 4.5 Evaluasi

Bagian A (Pertemuan ke-4) Lanjutan

Perhatikan tahapan proses di bawah ini!

1 2 3 4

5 6 7

Soal nomor 5 Jika dilihat dari gambar proses di atas dan gambar mesin di bawah, kira-kira proses apakah ini?

➀Pembuatan cetakan ➁Pembuatan pola➂Pembuatan inti➃Pembuatan rangka cetakan➄Pembuatan pola kup

3 Rencana Pengecoran 89 3.4 Rangkuman dan Jendela Motivasi

Modul 3 (Pertemuan ke-3)

• Sistem saluran adalah jalan masuk bagi cairan logam yang dituangkan ke dalam rongga cetakan.

• Cawan tuang biasanya berbentuk corong atau cawan dengan saluran turun di bawahnya. • Berbagai jenis sistem saluran yang dipakai yaitu: saluran pisah, saluran langsung, saluran bawah, saluran

pensil, saluran bertingkat dan sebagainya. • Penambah memberi logam cair yang mengimbangi penyusutan dalam pembekuan dari coran, sehingga

penambah harus membeku lebih lambat dari coran. • Penyusutan besi cor dalam pembekuan lebih kecil dari pada penyusutan baja cor dan paduan bukan besi. • Baja cor mempunyai titik cair tinggi dan koefesien penyusutan yang sangat besar, di samping itu

pembekuannya terjadi dalam waktu yang pendek yang berbeda dengan besi cor, sehingga penampang penambah untuk baja cor harus besar.

• Coran bukan besi umumnya mempunyai penyusutan besar pada waktu pembekuan. Oleh karena itu logam

cair harus diisikan ke dalam rongga-rongga di antara butir-butir kristal pada waktu pembekuan.

• Cil adalah benda (terutama logam) yang diletakkan di bagian cetakan untuk mendinginkan coran secara cepat, yang dibagi dalam tiga jenis yaitu: cil luar, cetakan logam dan cil dalam.

• Karena besi cor mempunyai rongga penyusutan yang kurang dibandingkan dengan coran besi dan bukan

besi, maka cil tidak banyak dipakai untuk besi cor.

• Kegunaan utama dari cil pada coran baja ialah membuat baiknya bagian yang tak dapat diisi logam cair dari penambah.

• Cil lazim dipakai untuk coran bukan besi. Bahan untuk cil biasanya besi cor, di mana cil tersebut sering

digunakan untuk coran paduan aluminium.

Jendela Motivasi

Rasa Sebuah Ketulusan

Seorang teman karib menghampiri meja kerja Anda, dan memungut sebatang pensil yang patah. Pintanya, “Boleh aku pinjam ini?” Anda yang sibuk hanya menoleh sekilas dan berkata, “Ambil saja”. Setelah itu Anda lupa akan kejadian itu selamnya. Padahal bagi teman Anda, pensil patah itu amat berharga demi pengerjaan tugasnya. Tahukah Anda bagaimana “rasa” sebuah ketulusan? Setiap dari kita pasti pernah memberikan sesuatu dengan ketulusan murni. Namun, tidak banyak yang mampu memahaminya. Karena ketulusan bukanlah rasa, apalagi untuk dirasa-rasakan. Ketulusan adalah rasa yang tak terasa, sebagaimana Anda menyilakan teman dekat Anda mengambil pensil patah Anda. Tiada setitik pun keberatan. Tiada setitik pun permintaan terima kasih. Tiada setitik pun rasa berjasa. Semuanya lenyap dalam ketulusan. Sayangnya tidak mudah bagi kita untuk memandang dunia ini seperti pensi patah itu. Sehingga selalu ada rasa keberatan atau berjasa saat kita saling berbagi. Sayangnya tidak mudah juga untuk bersibuk-sibuk pada keadaan diri sendiri, sehingga pensil patah pun tampak bagai emas. Jangan ingat-ingat perbuatan baik Anda. Kebaikan yang Anda letakkan dalam ingatan bagaikan debu yang tertiup angina.

90

3 Rencana Pengecoran 3.5 Evaluasi

Bagian A (Pertemuan ke-3)

Soal nomor 1 Apa nama bagian yang ditunjukkan oleh huruf A?

➀Cawan tuang ➁Coran➂Saluran masuk➃Saluran turun➄Pengalir

Soal nomor 2 Jenis saluran apakah gambar berikut?

➀Saluran pisah ➁Saluran bawah➂Saluran cincin➃Saluran langsung➄Saluran pensil

Soal nomor 3 Apa nama bagian yang ditunjukkan oleh huruf B?

➀Cawan tuang ➁Coran➂Saluran masuk➃Saluran turun➄Pengalir

Soal nomor 4 Apa nama bagian yang ditunjukkan oleh huruf C?

➀Coran ➁Penambah samping➂Penambah buta➃Penambah atas➄Lubang angin

Soal nomor 5 Jenis ilustrasi cil apakah gambar di bawah ini?

➀Cil dalam ➁CIl samping➂CIl atas➃CIl bawah➄Cil luar

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 107 4.5 Evaluasi

Bagian A (Pertemuan ke-4)

Soal nomor 1 Apa nama bagian yang ditunjukkan huruf A?

➀Pola kup ➁Pola drag➂Pola penambah➃Pola pasir➄Pola muka

Soal nomor 3Huruf manakah yang menunjukkan rangka cetakan?

➀Huruf 𝛼 ➁Huruf 𝛽 ➂Huruf 𝛾 ➃Huruf 𝛿 ➄Huruf 𝜀

Soal nomor 2 Apa nama bagian yang ditunjukkan huruf B?

➀Cetakan pasir ➁Pola➂Inti➃Rangka cetakan➄Pola kup

Soal nomor 4 Apa nama mesin di bawah ini?

➀Mesin pembuat rangka ➁Mesin pembuat cetakan pola➂Mesin pembuat cetakan guncang-tarik➃Mesin pembuat cetakan guncang-desak ➄Mesin pembuat cetakan-guncang-desak-tarik-pola

A

B

C

B

A

𝛼 𝛽 𝛾 𝛿 𝜀

106

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 4.4 Rangkuman dan Jendela Motivasi

Modul 4 (Pertemuan ke-4)

• Pembuatan cetakan dengan tangan dilaksanakan jika jumlah produksinya kecil, bentuk coran rumit yang sulit dibuat oleh mesin pembuat cetakan, atau coran yang besar sekali.

• Pembuatan cetakan tanah liat terkadang dipakai untuk produksi coran yang hanya satu atau berukuran besar. • Dalam produksi masal, pembuatan cetakan dengan menggunakan mesin adalah efisien dan menjamin

produksi cetakan yang baik. • Pengguncangan adalah mekanisme dari cara pembuatan cetakan yang merupakan benturan tegak berulang-

ulang. • Cara pembuatan cetakan dengan mendesak pasir oleh pelat pendesak dengan menggunakan tekanan minyak

atau udara untuk menggerakkannya disebut pembuatan cetakan desak. • Cara membuat cetakan yang khas dalam pengecoran adalah mesin pembuat cetakan-desak. • Pelempar pasir adalah mesin yang mengisikan pasir ke dalam rangka cetakan dengan jalan melemparkan

pasir ke atas pola secara kuat oleh sudu yang berputar cepat.

• Inti adalah suatu bentuk dari pasir yang dipasang pada rongga cetakan untuk mencegah pengisian logam pada bagian yang seharusnya berbentuk lubang atau berbentuk rongga dalam suatu coran.

Jendela Motivasi

Menyingkirkan Duri

Kita berbuat baik tentunya bukan untuk mengharapkan sesuatu. Karena kita sadar itulah peran yang harus kita mainkan. Adalah kewajiban kita untuk menyingkirkan duri di jalan yang sedang kita lalui, bukan saja tak melukai diri kita, namun untuk menjaga para pejalan lain. Jadi meski tak seorang pun mengucapkan terima kasih atas perbuatan baik Anda, itu tak perlu mengecilkan arti kerja Anda. Mungkin saja orang lain tak memahami kebaikan itu, karena mereka menganggap memang seharusnya Anda lakukan itu. Maka, apalah artinya sebuah ucapan terima kasih. Biarkan saja kebaikan mengalir dari tangan Anda. Dan, biarkan benak Anda terbebas dari perasaan berjasa. Temukan arti pesan sang bijak, berikan derma dari tangan kanan seakan-akan tangan kirimu tak mengetahuinya.

4 Rencana Pengecoran 91 3.5 Evaluasi

Bagian B (Pertemuan ke-3)

Soal TTS (Teka-Teki Silang) Isilah soal TTS di bawah ini!

7

8

1

9

10

6

2

3

4

5

Mendatar 1 Jenis cetakan yang umumnya dipakai untuk coran bukan besi 2 Jenis penambah yang sangat efektif dipakai untuk coran ukuran kecil dan menengah 3 Cil yang dipasang di bagian coran yang sangat tebal atau tidak dapat diisi logam cair dari penambah 4 Cil yang dipasang pada pertemuan bos kecil yang jauh dari penambah yang akan dikelilingi oleh logam

dengan maksud untuk mencegah penyusutan di dalam coran 5 Penambah yang dekat pada bagian atas penambah terbuka yang biasanya berbentuk setengah bola

Menurun 6 Saluran tegak yang terbuka langsung pada bagian atas rongga 7 Jalan masuk bagi cairan logam yang dituangkan ke dalam rongga cetakan 8 Jenis penambah selain penambah samping 9 Saluran yang mengisikan logam cair dari pengalir ke dalam rongga cetakan 10 Sistem saluran yang cocok untuk coran yang panjang dan tipis seperti pipa

92

3 Rencana Pengecoran 3.6 Penutup dan Rujukan

Penutup Selamat Anda telah selesai mempelajari modul tentang rencana pengecoran. Bagaimana setelah beberapa hari menekuni modul ini? Penulis mengucapkan terima kasih atas jerih payahnya. Materi dan tugas yang telah Anda lalui dengan sungguh-sungguh, menjadi bukti atas keberhasilan Anda. Tetapi, bila Anda rasakan masih juga ingin membaca kembali, tentu saja tidak dihalangi. Mungkin untuk mengingat kembali yang Anda anggap penting untuk segera diterapkan dalam kegiatan pengecoran. Dengan demikian kini Anda mampu: 1. Merancang suatu proses pembuatan produk coran yang akan dibuat 2. Menghitung volume coran, sistem saluran, dan efisiensi coran dengan baik pada pengecoran pasir cetak. Sebagai tambahan: untuk membuat cetakan, dibutuhkan saluran turun yang mengalirkan cairan logam ke dalam rongga cetakan, penambah yang memberi cairan logam pada saat logam membeku dan menyusut, dan sebagainya. Besar dan bentuknya ditentukan oleh ukuran, tebalnya penampang dan jenis logam dari coran. Selanjutnya diperlukan penentuan keadaan-keadaan penuangan seperti temperatur penuangan dan laju penuangan. Karena kualitas coran tergantung pada saluran turun, penambah, keadaan penuangan, dan lain-lainnya, maka penentuannya memerlukan pertimbangan yang teliti.

Rujukan Gambar awal modul Gambar 3.1—3.47 Gambar soal no. 1—5 Daftar 3.1—3.8

Rolf Roller, dkk: Fachkunde Gießereitechnik (Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney 2016) Tata Surdia, Kenji Chijiwa: Teknik Pengecoran (Pradnya Paramita, Jakarta 2006) Tata Surdia, Kenji Chijiwa: Teknik Pengecoran (Pradnya Paramita, Jakarta 2006) Tata Surdia, Kenji Chijiwa: Teknik Pengecoran (Pradnya Paramita, Jakarta 2006)

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 105 4.3 Pembuatan inti

• Inti adalah suatu bentuk dari pasir yang dipasang pada rongga cetakan untuk mencegah pengisian logam pada bagian yang seharusnya berbentuk lubang atau berbentuk rongga dalam suatu coran.

• Inti mempunyai banyak jenis, yaitu inti minyak, inti kulit, inti CO2, inti udara dan sebagainya, sesuai dengan pengikat atau jenis proses pembuatan inti; di samping pasir dengan pengikat tanah lempung.

Pembuatan inti dengan tangan Perhatikan hal-hal berikut dalam pembuatan inti dengan tangan: • Padatkan pasir inti ke dalam kotak inti secara

merata. • Perhatikan ukuran & kedudukan kisi inti serta

diameter & tempat lubang angin. • Perlakukan inti yang selesai dengan baik tanpa

menyebabkan deformasi atau patah.

Untuk membuat inti yang ditunjukkan seperti gambar di samping langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.

1 2 3 4

Pakai kotak inti seperti gambar di atas

Lepasnya gas dari inti ini adalah satu arah, untuk itu buat lubang angin

Hubungkan saluran lubang angin satu sama lainnya untuk menuntun gas keluar dari cetakan

• Inti yang telah selesai dibalik di atas pengering.

• Bulatkan sudut-sudutnya dengan spatula atau haluskan permukaannya.

Gambar 4.18 Inti kotak

Pembuatan inti dengan mesin

• Untuk pembuatan inti dengan mesin dipakai peniup inti. • Gambar 4.19 menjelaskan konstruksi peniup inti yang umum. • Udara meniup pada hoper pasir dan pasir inti diisikan dengan

udara ke dalam kotak inti. • Udara keluar melalui lubang angina dari kotak inti yang dirakit. • Pasir inti tetap dalam kotak inti dan menjadi inti. • Kait dilepas dan inti diambil

Menunjukkan konstruksi bagian penutup dari mesin pembuat inti yang baik, di mana udara meniup ke dalam melalui lubang-lubang di atas dan di samping dari hoper pasir, sehingga pasir di dalam hoper dengan mudah dapat digerakkan. Karena pasir tidak membuat tumpuan dalam hoper, maka pasir kekuatan tinggi pun diisikan dengan menggunakan alat tersebut.

Gambar 4.19 Mekanisme peniuoan dari peniup inti Gambar 4.20 Penembak inti

Hal-hal berikut ini harus diperhatikan dalam pembuatan inti yang dilakukan secara mekanis. • Rancang kotak inti agar mudah dibuat. Usahakan agar keausan yang disebabkan oleh pasir tidak terjadi • Perlu dibuat lubang angin yang baik, agar udara dalam kotak inti dan yang dibawa ke dalamnya bersama pasir

oleh tiupan, akan dikeluarkan secara baik dari kotak inti. Bentuk, kedudukan, dan jumlah lubang angin, adalah faktor yang penting untuk membuat inti.

104

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 4.2 Pembuatan cetakan secara mekanik

Pembuatan cetakan dengan pelempar pasir (Lanjutan) Selain dari mesin stasioner jenis pelempar yang tetap pada tiang, ada jenis mesin pelempar yang berjalan di atas rel. Jenis ini disebut mesin pelempar gerak.

Menunjukkan contoh dari jenis mesin pelempar gerak.

Gambar 4.17 Pelempar pasir gerak

Mesin pelempar gerak mempunyai sasis dengan pelempar tetap dan tangki pasir di atasnya.

Mesin pelempar gerak dapat melemparkan pasir ke dalam rangka cetakan yang diletakkan di kedua samping dari rel dan berjalan di atas rel.

Mesin pelempar pasir mempunyai kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan mesin pembuat cetakan lain.

Kelebihan Kekurangan

Mesin pelempar pasir cocok untuk pembuatan cetak ukuran sedang sampai ukuran besar dengan daerah operasi yang luas.

Dasar kerja yang lebih mudah.

Menjalankan mesin membutuhkan keahlian sampai tingkat tertentu. Operator bisa menderita kelelahan fisik dan metal.

Kadang-kadang harus mengganti beberapa bagian dari mesin.

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 93

Modul 4 Cetakan pasir dan pasir cetak Modul ini menjelaskan mengenai hal-hal yang berkaitan dengan: • Karakteristik cetakan pasir dan cara membuatnya secara umum. • Mengenal peralatan/mesin-mesin pembuat cetakan. • Memahami tujuan dan sifat-sifat bahan pelapis dan perlengkapan cetakan. • Mengerti cara-cara menguji pasir cetak. Indikator Pembelajaran • Mahasiswa mampu menggambarkan teknik pembuatan cetakan dengan tangan. • Mahasiswa mampu menggambarkan teknik pembuatan cetakan secara mekanis. • Mahasiswa mampu menerangkan proses pembuatan inti.

94

Daftar Isi 4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak

4.1 Pembuatan cetakan dengan tangan Pembuatan cetakan dengan kup dan drag yang umum……………………………………………...…. Pembuatan cetakan tanah liat………..…………....

95 97

4.2 Pembuatan cetakan secara mekanik Pembuatan dengan mesin guncang………….….. Pembuatan dengan mesin pendesak……………. Pembuatan cetakan dengan mesin guncang-desak………………………..……………………….. Pembuatan cetakan dengan mesin tekanan tinggi…………………………………………………. Pembuatan cetakan dengan mesin desak-tiup…. Pembuatan cetakan dengan pelempar pasir…….

98 99 99 102 102 103

4.3 Pembuatan inti Pembuatan inti dengan tangan…………………… Pembuatan inti dengan mesin…………................

105 105

4.4 Rangkuman 106 4.5 Evaluasi 107

4.6 Lapisan cetakan Lapisan cetakan untuk cetakan pasir basah…….. Lapisan cetakan untuk cetakan pasir kering……..

109 109

4.7 Perlengkapan cetakan Penyangga………………………………………..… Mandrel……………………………………………… Pemberat…………………………………………….

110 111 111

4.8 Pasir cetak Syarat bagi pasir cetak…………………………..… Ragam pasir cetak……………………………….… Susunan pasir cetak……………………………..… Sifat-sifat pasir cetak……………………………..… Mempersiapkan pasir cetak……………………..… Pengujian pasir cetak……………………………....

112 112 113 114 117 121

4.9 Rangkuman 124 4.10 Evaluasi 125 4.11 Penutup dan rujukan 127 “The difference between success and failure is not giving up” Perbedaan antara kesuksesan dan kegagalan adalah tidak menyerah Steven Redhead

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 103 4.2 Pembuatan cetakan secara mekanik

Pembuatan cetakan dengan pelempar pasir Pelempar pasir adalah mesin yang mengisikan pasir ke dalam rangka cetakan dengan jalan melemparkan pasir ke atas pola secara kuat oleh sudu yang berputar cepat.

• Gambar 4.15 menunjukkan bagian dari kepala pelempar pasir, yang terdiri dari sudu berputar cepat dan tutup.

• Sudu mempunyai satu atau dua daun sudu. • Pasir diisi dari bagian belakang dan dipegang oleh

daun sudu dan keluar dari lubang pada tutup. • Bagian dalam dari tutup dilindungi oleh selubung ban

pelat untuk melindungi keausan yang disebabkan pasir.

• Daun sudu cekung berbentuk bajak terbuat dari besi cor putih atau baja khusus dan dipasang pada dudukan sudu. Ia dapat dipasang dan dibuka dengan mudah.

• Selubung pelat juga dapat dipasang dan dibuka dengan mudah.

• Kalau ruangan antara selubung dan daun sudu menjadi besar karena keausan, maka kemampuan mesin ini menjadi berkurang. Maka bagian-bagian itu harus diganti.

• Kecepatan pelemparan yang rendah dari mesin ini memberikan kekerasan cetakan yang tidak cukup. Oleh karena itu putarannya dipilih untuk memberikan kecepatan pasir lebih dari 30 m/detik.

Gambar 4.15 Konstruksi kepala pelempar pasir dan pembuatan cetakan

Menunjukkan mesin pelempar pasir stasioner jenis ban ganda yaitu yang paling banyak digunakan.

• Pengisian pasir ke dalam kepala pelempar biasanya dilakukan dengan konveyor ban.

• Mesin pelempar pasir stasioner jenis ban ganda terdiri dari kepala tumbuk, motor tumbuk, konveyor ban dari lengan tumbuk, pengangkat lengan tumbuk, konveyor ban dari lengan jib, tiang pada sudut kira-kira 270 derajat dan dapat bergerak ke sana-sini. Oleh karena itu pada pembuatan cetakan dapat meliputi daerah yang luas.

• Pasir diisikan dari hoper pasir, diteruskan ke kepala tumbuk oleh konveyor ban dari lengan jib dan kemudian oleh konveyor ban lengan tumbuk, selanjutnya pasir dilempar oleh daun sudu yang berputar dengan kecepatan tinggi.

• Kepala digerakkan ke tempat rangka cetakan dengan menarik satu pegangan pada kepala, kalau mesin itu jenis yang digerakkan dengan tangan. Tapi kalau mesin itu digerakkan dengan listrik atau hidrolik, orang yang menjalankan duduk di kursi kerja di depan kepala atau duduk di tempat tetap dan menjalankannya dengan perantaraan tuas.

• Kapasitas mesin dinyatakan oleh daya motor penumbuk, biasanya 0,01—0,02 m3/menit per 1 kW.

Contoh

• Mesin-mesin yang berkapasitas antara 15 sampai 20 kW adalah yang paling lazim dipakai.

Gambar 4.16 Pelempar pasir tetap jenis ban ganda

Mesin kecil kapasitas 0,05 m3/menit untuk 3,75 kW Mesin besar 0,06 m3/menit untuk 30—45 kW

102

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 4.2 Pembuatan cetakan secara mekanik

Pembuatan cetakan dengan mesin tekanan tinggi

• Mesin pembuat cetakan guncang yang biasa, mengepres permukaan cetakan paling tinggi dengan tekanan 2—3 kgf/mm2. Mesin yang disebut mesin pembuat cetakan tekanan tinggi mengepres permukaan cetakan dengan tekanan 7—30 kgf/mm2.Kepala pendesak dari mesin ini biasanya dijalankan dengan tekanan hidrolik. Selanjutnya kepala pendesak dibagi menjadi banyak segmen, yang masing-masing digerakkan oleh silinder hidrolik seperti ditunjukkan dalam

• Ruang hidrolik atas dihubungkan satu sama lain, dan tiap segmen dipres untuk menekan pasir sampai tahanan dari pasir diimbangi oleh tekanan hidrolik. Oleh karena itu seluruh permukaan dipadatkan secara merata.

• Mesin jenis ini memberikan kekerasan cetakan yang cukup untuk rangka cetakan yang dangkal, tetapi mesin ini tidak memberikan kekerasan yang cukup kalau tebal rangka cetakan lebih dari 300 mm, tanpa pengguncangan. Sehingga mesin pembuat cetakan tekanan tinggi dengan mekanisme pengguncang juga dijual di pasaran. Gambar 4.13 Pembuatan cetakan pendesak segmen

Pembuatan cetakan dengan mesin desak-tiup Mesin tiup-desak meniup pasir ke dalam rangka cetakan. Bekerjanya mesin desa-tiup adalah sebagai berikut. 1. Pasir dimasukkan ke dalam ruang cetakan dengan

meniup. 2. Pasir didesak dengan tekanan hidrolik. 3. Pola depan diangkat ke atas sehingga cetakan

didorong keluar ke laur ke arah depan.

4. Pola belakang didorong keluar dan cetakan didorong keluar ke arah depan. Cetakan ini ditutup dengan cetakan yang telah dibuat sebelumnya untuk membuat sepasang cetakan.

5. Kembalikan pola belakang dan pola depan ke kedudukan asal.

6. Hoper pasir yang terletak di atas diisi pasir selama proses berjalan, disiapkan untuk proses berikutnya.

7. Proses yang disebut di atas diulangi secara berkala.

• Cetakan yang dibuat dengan mesin desak-tiup tak berangka cetakan.

• Pola depan membuat rongga di depan cetakan dan pola belakang membuat rongga di belakang permukaan cetakan.

• Penggabungan banyak dari cetakan ini memberikan banyak rongga cetakan.

• Waktu pembuatan cetakan pendek dan sangat efisien.

• Pasir ditiup ke dalam ruang cetakan oleh tekanan udara kira-kira 2—2,5 kgf/cm2.

• Didesak oleh tekanan hidrolis kira-kira 8—22 kgf/cm2.

• Pola depan dibuka diteruskan dan dinaikkan ke atas.

• Cetakan didorong dan ditutup. • Cetakan dibuka dan pola belakang

kembali ke kedudukan asal. • Pola depan turun ke kedudukan asal

(Peniupan siap dimulai dalam tahap ini)

Gambar 4.14 Mesin pembuat cetakan desak-tiup

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 95 4.1 Pembuatan cetakan dengan tangan

Pembuatan cetakan dengan kup dan drag yang umum

1

• Papan cetakan diletakkan pada lantai

yang rata dengan pasir yang tersebar mendatar.

• Pola dan rangka cetakan untuk drag diletakkan di atas papan cetakan. Rangka cetakan harus cukup besar sehingga tebalnya pasir 30 sampai 50 mm. Letak saluran turun ditentukan lebih dahulu.

• Pasir muka yang telah diayak ditaburkan untuk menutupi permukaan pola dalam rangka cetak. Lapisan pasir muka dibuat setebal 30 mm

2

Pasir cetak ditimbun di atasnya dan dipadatkan dengan penumbuk. Dalam penumbukan ini harus dilakukan hati-hati agar pola tidak terdorong langsung oleh penumbuk. Kemudian pasir yang tertumbuk melewati tepi atas dari rangka cetakan digaruk dan cetakan diangkat Bersama pola dari papan cetakan.

3

Cetakan dibalik dan diletakkan pada papan cetakan, dan setengah pola lainnya Bersama-sama rangka cetakan untuk kup dipasang di atasnya, kemudian bahan pemisah ditaburkan di permukaan pisah dan di permukaan pola.

4

Batang saluran turun atau pola untuk penambah dipasang, kemudian pasir muka dan pasir cetak dimasukkan dalam rangka cetakan dan dipadatkan.

5

Kemudian kalau rangka-rangka cetakan tidak mempunyai pen dan kuping, maka rangka-rangka cetakan harus ditandai agar tidak keliru dalam penutupan-nya. Selanjutnya kup dipisahkan dari drag dan diletakkan mendatar pada papan cetakan.

6

Pengalir dan saluran dibuat dengan menggunakan spatula. Pola untuk pengalir dan saluran dipasang sebelumnya yang bersentuhan dengan pola utama, jadi tidak perlu dibuat dengan spatula.

7

• Pola diambil dari cetakan dengan jara.

Inti yang cocok dipasang pada rongga cetakan dan kemudian kup dan drag ditutup.

• Pembuatan cetakan berakhir.

Gambar 4.1 Proses pembuatan cetakan

96

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 4.1 Pembuatan cetakan dengan tangan

Pembuatan cetakan dengan kup dan drag yang umum (Lanjutan)

Menunjukkan perkakas tangan yang digunakan untuk pembuatan cetakan dengan tangan.

Gambar 4.2 Proses pembuatan cetakan

Di antara banyak jenis rangka cetakan yang digunakan, yang paling lazim digunakan adalah rangka cetakan kayu atau logam, di mana pasir cetak dimasukkan dan dipadatkan untuk dibuat cetakan. Beberapa rangka cetakan berbentuk bundar.

Gambar 4.3a Rangka cetakan

Menunjukkan rangka cetakan yang dapat dibuka. Rangka ini dibuka dari cetakan setelah pembuatan cetakan, sehingga banyak cetakan bisa dibuat dengan satu rangka cetakan. Rangka tersebut mempunyai beberapa jenis seperti: rangka cetakan slip yang dapat ditarik setelah pembuatan cetakan; rangka cetakan cepat yang berengsel pada satu sudut dari bujur sangkarnya dan kedua sisinya dapat dibuka; dan rangka cetakan letup yang dapat ditarik dengan melepaskan kait-kait yang dipasang pada diagonalnya.

Gambar 4.3b Rangka cetakan yang dapat dibuka

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 101 4.2 Pembuatan cetakan secara mekanik

Pembuatan cetakan dengan mesin guncang-desak (Lanjutan) Beberapa mesin pembuat cetakan guncang-desak mempunyai mekanisme untuk penarikan pola dari cetakan yang berguna untuk cetakan besar.

Menunjukkan sebuah mesin pembuat cetakan guncang-desak dengan mekanisme penarikan pola ke bawah dari cetakan. Mesin ini dapat membuat setiap kup dan drag yang biasa. Pelat pola dipasang pada meja pengguncang dan pelat pendesak pada kepala pendesak, kemudian dijalankan sebagai berikut: (Lihat Gambar 4.12). 1. Masukkan rangka cetakan: Memasukkan rangka cetak

di atas meja dengan tangan. 2. Meja ke atas: Meja diangkat ke atas pada kedudukan

jalan menekan tombol jalan. 3. Memasukkan pasir: Pasir dijatuhkan ke dalam rangka

cetak dari hoper. 4. Mengguncangkan: Pengguncangan dimulai segera

setelah pasir dimasukkan. Pencampuran dilakukan selama pengisian pasir dan pengguncangan.

5. Pendesakan: Kepala pendesak diputar ke depan dan pendesakan dimulai.

6. Kepala pendesak dibuka: Kepala pendesak dikembalikan ke kedudukan asal.

7. Penarikan pola: Jalankan penggetar dan turunkan meja kemudian pola ditarik.

8. Rangka cetakan keluar: Rangka cetakan dikeluarkan dengan tangan dan dibersihkan.

Gambar 4.11 Mesin pembuat cetakan guncang-desak tarik pola

1 2 3 4

Rangka dimasukkan dengan tangan

Meja ke atas Mengisi pasir sambil diguncang

Kepala masuk

5 6 7 8

Desakan dimulai setelah kepala masuk di atas

Kepala keluar. Pasir disapu,

pekerjaan tambahan untuk saluran

• Penarikan pola. • Getaran dimulai

serempak

Rangka dikeluarkan dengan tangan dan pembersihan pola

Gambar 4.12 Pembuatan cetakan guncang-desak tarik pola

Rangka kup Engsel

Pena

Soket

Tuas penutup rangka

Rangka drag

100

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 4.2 Pembuatan cetakan secara mekanik

Pembuatan cetakan dengan mesin guncang-desak (Lanjutan) Urutan pembuatan cetakan dengan rangka cetakan yang dapat dibuka

Langkah 1 Pengguncangan pedal kaki

• Penggetar dipasang pada pelat pasangan. • Pelat pasangan diletakkan antara rangka kup dan rangka drag. • Rangka drag diputar ke atas dan diletakkan di meja. • Setelah pengisian pasir dalam rangka drag selesai, maka

kemudian pengguncanga dimulai dengan cara menginjak katup pengguncang oleh kaki kanan.

• Katup akan bebas setelah pengguncangan selama jangka waktu tertentu, dan pengguncangan serentak berhenti.

Langkah 2 Pembalikan (menggunakan sudut bulat)

• Papan alas diletakkan di atas rangka cetakan yang telah diisi pasir.

• Seluruh rangka-rangka cetakan dibalik pada sudut bulat dari sisi meja.

Langkah 3 Pendesakan (handel pemutus)

• Tongkat saluran dipasang terbalik pada rangka kup. • Pasir diisikan kemudian papan atas diletakkan di atasnya. Papan

ini dilubangi sebelumnya sehingga tongkat saluran dapat menusuk lubang itu.

• Kepala pendesak ditempatkan ke depan dengan tangan kiri, dan handel pendesak dijalankan oleh tangan kanan.

• Kemudian meja dan seluruh cetakan diangkat dan kepala pendesak menekan pasir.

• Bebaskan handel dan meja diturunkan. • Selanjutnya kepala pendesak diputar ke kiri dengan tangan kiri. • Papan atas serta tongkat saluran diambil.

Langkah 4 Penggetaran (katup lutut)

• Rangka kup ditarik sepanjang penuntun sambil menggetarkan pelat pasangan dengan mendorong katup penggetar memakai lutut kiri dan diletakkan di atas meja sebelah kiri.

• Dengan cara yang serupa pelat pasangan ditarik dari rangka drag dan diletakkan di meja.

Langkah 5 Penutupan rangka

Rangka kup diletakkan di atas drag mengikuti penuntun. Inti dipasang sebelumnya, kalau ada.

Langkah 6 Pengambilan rangka (penyelesaian)

• Kaitan dibebaskan dan rangka cetakan dibuka dari cetakan. • Pembuatan cetakan berakhir.

Gambar 4.10 Pembuatan cetakan dengan rangka yang dapat dibuka (guncang-desak)

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 97 4.1 Pembuatan cetakan dengan tangan

Pembuatan cetakan tanah liat • Pembuatan cetakan tanah liat kadang-kadang

dipakai untuk produksi coran yang hanya satu atau berukuran besar.

• Cara pembuatan cetakan tanah liat dipakai untuk membuat cetakan pipa lengkung, drum putar, pengering untuk produksi kertas, atau rotor turbin.

• Pola penyapu atau pola penggeret dipakai untuk pembuatan cetakan tanah liat

• Cara pembuatan cetakan dengan pola penyapu atau pola penggeret ialah dengan memutar pelat menurut bentuk coran sekitar poros atau dengan menggerakkan penggeret sepanjang penuntun.

• Permukaan cetakan dibuat dari tanah liat basah yang sangat halus. Pasir kering biasa, atau bata bisa dipakai untuk membuat cetakan ini kecuali permukaan cetakannya dibuat dari tanah liat.

• Cetakan yang besar sekali dibuat di lantai atau dalam lubang

• Menunjukkan cetakan tanah liat dengan penyapu. • Pembuatan cetakan dengan penyapu dilakukan

seperti langkah 1 sampai 4.

Gambar 4.4 Cetakan tanah liat oleh penyapu

Langkah 1

Rangka cetakan untuk drag diletakkan mendatar pada papan cetakan atau di lantai, dan pelat pusat diletakkan di tengah-tengah dasar rangka cetakan.

Gambar 4.5 Pemasangan penyapu

Langkah 2

• Batang pusat dari penyapu dipegang tegak oleh pelat pusat dan penopang. Karena letak penopang adalah tetap, pola penyapu ditahan oleh pemberat.

Langkah 3

• Untuk pembuatan cetakan basah, pasir cetak dimasukkan ke rangka cetakan, kemudian bentuk kira-kira dari coran dengan memutar penyapu.

• Pasir ditimbun/digali sesuai dengan bentuk dari pola.

• Setelah bentuk kira-kira dibuat, pasir muka ditebarkan pada permukaan cetakan.

• Permukaan cetakan diselesaikan dengan memutar penyapu.

Langkah 4

• Untuk pembuatan cetakan tanah liat, tanah liat halus ditempelkan di atas papan cetakan yang membentuk lapisan tipis, lalu permukaan cetakan diselesaikan seperti diuraikan pada langkah 1 sampai 4.

• Dalam hal ini pemutaran penyapu yang berulang-ulang merusak kerataan permukaan cetakan karena adhesi dari tanah liat dan penyapu.

• Terakhir tanah liat yang melekat pada penyapu dibersihkan dan penyapu diputar pada arah sebaliknya dan penyelesaian permukaan cetakan berakhir.

• Pembuatan cetakan dengan penggeret dilakukan dengan pelat penuntun dan penggeret, sebagai pengganti poros pelat pusat atau penopang pada pembuatan cetakan dengan penyapuan. Cara ini kira-kira sama dengan cara pembuatan cetakan dengan penyapu.

98

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 4.2 Pembuatan cetakan secara mekanik

Pembuatan cetakan dengan mesin guncang

Menunjukkan contoh mekanisme dari operasi pengguncangan dari mesin pembuat cetakan. • Udara tekan dari aluran udara masuk mengangkat

torak pengguncang dan meja. • Ketika tepi torak melebihi tinggi saluran, udara keluar. • Udara di bawah torak tiba-tiba keluar melalui saluran

udara buang sehingga torak dan meja jatuh bersama. • Meja menumbuk bagian atas silinder, dan akibatnya

pasir dalam rangka cetakan dipadatkan ke dalam. • Udara buang akan tertutup oleh jatuhnya meja. • Udara tekan mengangkat meja lagi dan meja yang

terangkat kemudian jatuh lagi. • Begitulah seterusnya gerakan ini diulangi dalam

jangka waktu yang pendek..

Gambar 4.6 Mekanisme pengguncangan

• Menunjukkan mesin pembuat cetakan yang dipakai untuk membuat cetakan setengah dari cetakan (kup atau drag), dengan rangka cetakan dari logam.

• Pembuatan cetakan dengan mesin pembuat cetakan dilakukan seperti langkah 1 sampai 4.

Gambar 4.7 Mesin cetak guncang

Langkah 1

Penggetar dihubungkan dengan pelat pasangan yang telah disiapkan

Langkah 2

Pena-pena penuntun dipasang pada pelat pasangan, dan rangka cetakan dipasang pada pelat pasangan dengan mempertemukan pena-pena penuntum.

Langkah 3

• Kotak pengisi diletakkan di atas rangka cetakan dan pasir dimasukkan ke dalam rangka cetakan.

• Setelah papan alas diletakkan di atas pasir dalam rangka cetakan, pengguncangan dimulai dengan mendorong pedal pengguncang.

• Setelah dilakukan pengguncangan selama jangka waktu tertentu, pengguncangan dihentikan dengan melepaskan pedal.

• Waktu pengguncangan ditentukan jika pasir telah memadat.

Langkah 4

• Tahanlah cetakan dengan tangan dan getarkan pelat pasangan, kemudian cetakan ditarik ke atas dari pola.

• Untuk beberapa jenis cetakan, pelat pasangan ditarik dari cetakan setelah dibalik.

• Jika papan alas dari besi cor diletakkan di atas pasir dalam kotak pengisi seperti ditunjukkan garis titik-titik dalam Gambar 4.7, lalu pengguncangan dilakukan, maka papan alas akan masuk ke dalam pasir dan memadatkan pasir karena beratnya.

• Kalau papan alas dibuat setebal 40 cm dan dalamnya kotak pengisian dibuat setengah dari dalamnya rangka cetakan, maka pengguncangan cukup diberikan 5 sampai 7 kali dengan langkah 100 sampai 120 mm, bagian bawah dari papan alas akan turun sampai ujung atas dari rangka cetakan.

• Kemudian papan alas dan kotak pengisi disingkirkan dan pembuatan cetakan berakhir.

4 Cetakan Pasir dan Pasir Cetak 99 4.2 Pembuatan cetakan secara mekanik

Pembuatan cetakan dengan mesin pendesak Cetakan desak merupakan cara pembuatan cetakan dengan mendesak pasir oleh pelat pendesak dengan menggunakan tekanan minyak atau udara untuk menggerakkannya.

Gambar 4.8 Mekanisme pendesak

• Menunjukkan mesin pendesak di mana udara tekan dari saluran isap mendesak dan mengangkat meja dengan tenang serta mengepres pelat pendesak yang dipasang tetap pada bagian atas mesin.

• Pasir dalam rangka cetakan diletakkan antara pelat pendesak dan meja. • Dengan penekanan yang cukup akan diperoleh cetakan.

Langkah-langkah pembuatan cetakan dengan mesin pendesak

Langkah 1

• Penggetar dihubungkan dengan pelat pasangan dan pena-pena penuntun dipasang padanya. • Rangka cetakan dipasang pada pelat pasangan dengan jalan mempertemukan pena-pena

dengan penuntun. Langkah 2 • Pasir dimasukkan dalam rangka cetakan dan diratakan, lalu papan alas diletakkan di atas pasir. Langkah 3 • Pelat pendesak ditempatkan di atas rangka cetakan. Langkah 4 • Pendesakan dilakukan dengan menggerakkan batang pendesak. Langkah 5 • Batang pendesak dikembalikan pada posisi asal setelah jangka waktu tertentu.

• Kemudian batang pendesak dikesampingkan dan papan alas disingkirkan. Langkah 6 • Rangka cetakan ditarik sepanjang pena-pena penuntun dengan menggetarkan pelat pasangan

dan pembuatan cetakan berakhir.

Pembuatan cetakan dengan mesin guncang-desak

• Menunjukkan contoh dari mesin pembuat cetakan guncang-desak yang khas dalam pengecoran.

• Mesin pembuat cetakan guncang-desak mampu membuat cetakan kup dan drag secara serempak, jika kedalaman rangka cetak tidak terlalu besar.

Gambar 4.9 Mesin pembuat cetakan guncang-desak