Proses Pengecoran

BAB VIBAB VI

PENGECORAN (CASTING)

Proses Pengecoran

Pokok BahasanPokok Bahasan

• Pendahuluan • Cetakan Pasir• Cetakan Pasir dengan pengikat Khusus • Cetakan dengan Model Lilin • Pengecoran Sentrifugal• Pengecoran dengan cetakan logam • Pengecoran Cetak

Proses Pengecoran

Pengecoran Pengecoran

• Pengecoran merupakan proses tertua yang dikenal manusia dalam pembuatan benda logam, bahkan telah ditemukan benda cor yang diduga berasal dari tahun 2000 SM.

• Proses pengecoran secara garis besar dapat dibedakan dalam proses pengecoran dan proses pencetakan.

• Pada proses pengecoran tidak digunakan tekanan sewaktu mengisi rongga cetakan, sedang pada proses pencetakan logam cair ditekan agar mengisi rongga cetakan.

Proses Pengecoran

PendahuluanPendahuluan

• Proses pengecoran meliputi; – pembuatan cetakan, – Persiapan dan peleburan logam, – penuangan logam cair kedalam cetakan, – pembersihan coran, dan – proses daur ulang pasir cetakan

Proses Pengecoran

Skema kerja dari bengkel pengecoran (foundry) dapat dilihat pada gambar di bawah ini : Skema kerja dari bengkel pengecoran (foundry) dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Bahan Baku TUNGKU LADEL

Proses Penuangan

Sistem Pengolahan

Pasir

Pembuatan Cetakan Cetakan

Model

Pemeriksaan

Pembersihan

Pembongkaran

Benda Kerja

Proses Pengecoran

Gambar skema kegiatan pengecoran

Proses Pengecoran

Gambar Kegiatan pengecoran di industri

Proses Pengecoran

• Berdasarkan proses pencetakan dan bahan cetakan, dibedakan antara lain:– Cetakan pasir (sand-molds).– Cetakan pasir dengan pengikat khusus.– Cetakan dengan model lilin (investmen moulding).– Penuangan sentrifugal (centrifugal casting).– Penuangan dalam cetakan logam (permanent

moulding).– Penuangan cetak (die casting).

Proses Pengecoran

Cetakan PasirCetakan Pasir

• Berdasarkan kadar air yang dikandung oleh cetakan, cetakan pasir dibedakan menjadi :

A. Cetakan pasir basah (green sand-molds).– Cetakan pasir basah banyak digunakan untuk besi tuang,

paduan logam tembaga dan aluminium yang beratnya relatif kecil (maksimum 100 kg).

– Keuntungan; pembuatannya cepat, murah dan dapat dipakai berulang kali.

– Komposisi cetakan pasir basah adalah :• Pasir (80 – 90) %.• Bentonit (10 – 15) %.• Air (4 – 5) %.• Bahan penolong /grafit (2 – 3) %.

Proses Pengecoran

B.Cetakan pasir kering (dry sand-molds).• Cetakan pasir kering digunakan pada benda tuang yang

berukuran besar (diatas 100 kg)• Komposisi cetakan pasir kering adalah :

– Pasir (80 – 90) %.– Tanah liat (10 – 15) %.– Gula tetes (1 – 2) %.– Pitch (1 – 1,5) %.– Milase ( 0,5 – 1) %.– Air ( kurang dari 4 %).

Proses Pengecoran

Bagian-bagian utama cetakan pasir

Gambar Bagian utama cetakan pasir

Proses Pengecoran

Lanjutan bagian utama cetakan pasirLanjutan bagian utama cetakan pasir

Model (pattern).• Model dibuat dari kayu, logam, gips, dll. • Dalam membuat model harus diperhatikan antara

lain:– Faktor penyusutan benda tuang.– Benda tuang harus mudah dibongkar.– Model harus mudah dan murah.

Proses Pengecoran

Gambar model-model cetakan

Proses Pengecoran

Inti • Digunakan apabila kita akan menuang benda tuang

yang berlubang atau berongga. • Yang harus diperhatikan dalam membuat inti ialah:

– Dapat dialiri gas.– Tahan gesek.– Mudah dirusak setelah penuangan.

Lanjutan bagian utama cetakan pasirLanjutan bagian utama cetakan pasir

Proses Pengecoran

Pasir Cetak Syarat-syarat pasir cetak ialah:• Mempunyai sifat mampu dibentuk.• Permeabilitas sesui.• Ukuran-ukuran dan bentuk pasir.• Tahan panas.• Kuat.• Dapat dipakai berulang.• Murah. Jenis-jenis pasir cetak antara lain:• Pasir silica.• Pasir zircon.• Pasir olivine.• Pasir chromit.

Lanjutan bagian utama cetakan pasirLanjutan bagian utama cetakan pasir

Proses Pengecoran

Gambar jenis-jenis pasir untuk pengecoran

Proses Pengecoran

Rangka Cetak (flask)Rangka Cetak (flask)

• Digunakan sebagai tempat dari pasir cetak, sebagai pemegang pasir.

Gambar rangka cetak pada pembuatan cetakan pasir

Proses Pengecoran

Sistem saluran (gating system)Sistem saluran (gating system)• Sistem saluran adalah jalan masuk cairan logam kedalam

cetakan.

Gambar sistem saluran masuk pada cetakan pasir

Proses Pengecoran

Fungsi masing-masing bagian pada sistem saluranFungsi masing-masing bagian pada sistem saluran

• Mangkok tuang (pourin besin) Mangkok tuang merupakan penerima langsung cairan logam dari

ladel. Mangkok tuang harus dibuat sedemikian rupa, sehingga kotoran-kotoran yang terbawa oleh logam cair tidak masuk kedalam cetakan.

• Saluran turun (sprue) Saluran turun dibuat kerucut terbalik. • Pengalir (runner) Berfungsi untuk distributor logam cair, juga pemecah kotoran yang

masih terbawa oleh logam cair tidak ikut masuk ke dalam cetakan.• Saluran masuk (ingate) Saluran masuk dibuat lebih kecil dari pengalir juga mengecil ke arah

cetakan.• Saluran penambah (riser) Berfungsi untuk mencegah kerusakan benda tuang karena

penyusutan.

Proses Pengecoran

Cetakan Pasir dengan Pengikat Khusus Cetakan Pasir dengan Pengikat Khusus

A. Cetakan proses CO2 (CO2 proses).Cetakan proses CO2 ini biasanya digunakan untuk membuat inti. Komposisi cetakan ini adalah :- Pasir (90 – 95) %.- Water glass (4 – 6) %.- Bahan penambah / gula tetes (1 – 3) %.

B. Cetakan kulit.Cetakan kulit ini biasanya digunakan untuk benda-benda tuangan yang presisi. Komposisi cetakan kulit adalah :- Pasir (90 – 95) %.- Penolic resin (2,5 – 4) %.- Bahan pengeras (0,3 – 0,5) %.

Proses Pengecoran

C. Cetakan semen (cement moulding).• Digunakan untuk benda-benda yang agak besar. • Komposisi campuran cetakan semen ini adalah :

- Pasir (85) %.- Semen (6 – 8) %.- CaCl2 (0,5) %.- CaSo4 (0,5) %.

D. Cetakan mengeras sendiri atau resin (self hardening moulding).• Dipakai untuk baja-baja tuang, besi tuang yang berukuran besar dan

presisi. • Komposisi campuran cetakan resin adalah :

- Pasir (95 -98) %.- Resin (2 – 3) %.- Phospor Asam (2,5 - 3) %.

Proses Pengecoran

Proses pembuatan cetakan pasirProses pembuatan cetakan pasir

Gambar skema pembuatan cetakan pasir

Prosedur pembuatanCetakan pasir;A. Belahan pola diletakkan di

atas papan cetakan, drag siap diisi pasir,

B. Drag telah dibalik dan pasangan belahan pola diletakkan di atasnya. Kup siap untuk diisi pasir,

C. Cetakan telah siap pakai lengkap dengan inti kering.

Proses PengecoranGambar proses pembuatan cetakan pasir

Proses Pengecoran

Gambar proses pembuatan cetakan pasir

Proses PengecoranGambar proses penuangan logam kedalam cetakan pasir

Proses Pengecoran

Cetakan dengan model lilin Cetakan dengan model lilin

• Cairan lilin ini biasanya digunakan untuk benda yang bentuknya rumit, sulit untuk dimesin atau untuk benda yang tipis sekali (0,05 – 0,1) mm.

• Penuangan cara ini ekonomis untuk benda tuang yang beratnya kurang dari 3 kg.

• Secara garis besar urutan proses ini adalah sebagai berikut: Buat cetakan model lilin. Buat model dan system saluran dari lilin. Susun model dan sistem saluran sesuai dengan rangka tuang. Lapisi susunan model lilin tersebut dengan pasir pelapis. Tutup model lilin yang sudah dilapisi dengan bahan-bahan

cetakan (backing sand). Panaskan cetakan (100 – 110OC) untuk mengeluarkan lilin. Tuangkan cairan logam pada cetakan yang masih panas. Pemotongan saluran tuang.

Proses Pengecoran

Pengecoran Sentrifugal (Centrifugal Casting) Pengecoran Sentrifugal (Centrifugal Casting)

• Pengecoran sentrifugal dilakukan dengan menuangkan logam cair kedalam cetakan yang berputar.

• Di bawah pengaruh gaya sentrifugal benda coran akan padat, permukaan halus dan struktur logam yang dihasilkan mempunyai sifat fisik yang unggul.

• Umumnya cara ini cocok untuk benda coran yang berbentuk• simetris.• Metode pengecoran sentrifugal ada dua cara yaitu :

– Pengecoran sentrifugal mendatar untuk coran pendek.– Pengecoran sentrifugal tegak untuk coran berbentuk roda.

• Cara ini memerlukan inti.

Proses Pengecoran

Gambar Skema pengecoran sentrifugal mendatar

Proses Pengecoran

Gambar mesin dan proses pengecoran sentrifugal mendatar

Proses Pengecoran

Gambar Produk pengecoran sentrifugal mendatar

Proses Pengecoran

Gambar skema pengecoran sentrifugal tegak

Proses PengecoranGambar produk pengecoran sentrifugal tegak

Proses Pengecoran

Pengecoran dengan Cetakan Logam (Permanent Moulding)Pengecoran dengan Cetakan Logam (Permanent Moulding)

• Cara ini hampir sama dengan cetakan pasir, bedanya adalah bahan cetakannya terbuat dari logam.

• Bahan cetakan dari baja khusus atau besi cor paduan. • Sistem ini digunakan untuk mengecor paduan-paduan

bukan besi yang mempunyai titik cair rendah, seperti paduan Mg,

• paduan Al, atau paduan Cu. • Karena teknik pengecoran yang lebih maju, cara ini

dapat digunakan untuk pengecoran paduan besi bertitik cair tinggi.

Proses Pengecoran

• Keuntungan pengecoran dengan cetakan logam adalah:– Permukaan coran halus dan ukurannya lebih teliti.– Baik untuk produksi massal.– Struktur coran rapat sehingga sifat mekaniknya lebih baik.– Memerlukan ruang lebih kecil dan situasi kerja baik.– Kerugiannya adalah :– Harga cetakan lebih mahal sehingga tidak sesuai untuk

produksi kecil.– Sulit untuk membuat bentuk coran yang rumit.– Jika terjadi kesalahan cetak sulit untuk diperbaiki.– Untuk coran dari besi, setelah pengecoran memerlukan

pelunakan.

Proses Pengecoran

Pengecoran Cetak Pengecoran Cetak

• Pengecoran dengan tekanan atau cetak adalah cara pengecoran dengan memasukkan logam cair ke dalam cetakan pada tekanan, suhu dan kecepatan tinggi.

• Penekanan logam dilakukan secara mekanik. • Cocok untuk pengecoran paduan Al, paduan Mg,

paduan Cu juga • logam yang bertitik cair rendah seperti seng, timbel,

timah dsb. • Cara ini paling banyak dikembangkan.

Proses Pengecoran

• Keuntungan cara ini adalah;– Ketelitian ukuran tinggi.– Cocok untuk membuat coran yang tebalnya sampai 0,8

mm.– Permukaan coran halus, kekasarannya sampai 12 m.– Dapat digunakan untuk coran yang rumit, dll.

• Kerugian cara ini adalah;– Sulit dalam penggunaan inti.– Harga mahal karena pembuatannya memerlukan ketelitian

yang tinggi dan rumit (hal ini dapat diatasi dengan produksi massal).

Lanjutan Pengecoran Cetak Lanjutan Pengecoran Cetak

Proses Pengecoran

Gambar Pengecoran Cetak

Proses Pengecoran

Gambar cetakan dan mesin pada pengecoran cetak

Proses PengecoranGambar produk pengecoran cetak

Proses Pengecoran

Produk PengecoranProduk Pengecoran

Proses Pengecoran

TugasTugas

1. Gambarkan skema kerja dari bengkel pengecoran ?.2. Sebutkan klasifikasi pengecoran berdasarkan proses pencetakan

dan bahan cetakan?.3. Jelaskan perbedaan antara cetakan pasir basah dan cetakan

pasir kering?.4. Gambarkan sebuah cetakan pasir dan sebut serta jelaskan

masing-masing bagian utamanya ?.5. Apa yang harus diperhatikan di dalam memilih model, inti, dan

pasir cetak?.6. Sebutkan secara garis besar urutan proses pembuatan cetakan

dengan model lilin?. 7. Apa yang kamu ketahui tentang pengecoran sentrifugal?. 8. Apa perbedaan antara pengecoran dengan cetakan logam dan

pengecoran cetak?.

Proses Pengecoran

Sekian dan Terima KasihSekian dan Terima Kasih