Dasar pengecoran logam

Kelompok 2

Wanda SaputraYoes Firman

Kelompok 2

Wanda SaputraYoes Firman

Sejarah pengecoran

Mencairkan logamcoran dibuat dari logam yang di cairkan, di tuangkedalam cetakan, kemudian dibiarkan mendingin danmembeku. sejarah pengecoran dimulai ketika orangmengetahui bagaimana mencairkan logam danbagaimana membuat cetakan. Hal itu terjadi kira – kiratahun 4.000 sebelum masehi, sedangkan tahun yanglebih tepat tidak diketahui orang.Awal penggunaan logam oleh orang ialah ketika orangmembuat perhiasan dari emas dan perak tempaan, dankemudian membuat senjata atau mata bajak denganmenempa, hal itu dimungkinkan karena logam terdapatdi alam dalam keadaan murni, sehingga dengan mudahorang menempanya.

Sejarah pengecoran

Mencairkan logamcoran dibuat dari logam yang di cairkan, di tuangkedalam cetakan, kemudian dibiarkan mendingin danmembeku. sejarah pengecoran dimulai ketika orangmengetahui bagaimana mencairkan logam danbagaimana membuat cetakan. Hal itu terjadi kira – kiratahun 4.000 sebelum masehi, sedangkan tahun yanglebih tepat tidak diketahui orang.Awal penggunaan logam oleh orang ialah ketika orangmembuat perhiasan dari emas dan perak tempaan, dankemudian membuat senjata atau mata bajak denganmenempa, hal itu dimungkinkan karena logam terdapatdi alam dalam keadaan murni, sehingga dengan mudahorang menempanya.

Pengecoran perunggu di lakukan pertama diMesopotamia kira – kira 3.000 tahun sebelummasehi, teknik ini diteruskan ke asia tengah,India dan cina. Penerusan ke cina kira – kira2.000 tahun sebelum masehi, dan dalamzaman cina kuno semasa yin, yaitu kira – kiratahun 1.500 – 1.000 tahun sebelum masehi.Pada masa itu tangki – tangki besar yang halusbuatannya dibuat dengan jalan pegecoran.

Pengecoran perunggu di lakukan pertama diMesopotamia kira – kira 3.000 tahun sebelummasehi, teknik ini diteruskan ke asia tengah,India dan cina. Penerusan ke cina kira – kira2.000 tahun sebelum masehi, dan dalamzaman cina kuno semasa yin, yaitu kira – kiratahun 1.500 – 1.000 tahun sebelum masehi.Pada masa itu tangki – tangki besar yang halusbuatannya dibuat dengan jalan pegecoran.

Teknik pengecoran perunggu di india dan cina diteruskan kejepang dan asia tenggara, sehingga di jepang banyak arca – arcaBudha dibuat antara tahun 600 dan 800.penggunaan besi dimulai dengan penempaan, sama halnyadengan tembaga. orang – orang Asria dan Mesir Mempergunakanperkakas besi dalam tahun 2.800 – 2.700 sebelum masehi.Kemudian, di cina dalam tahun 800 – 700 sebelum masehi,ditemukan cara membuat coran dari besi kasar yang mempunyaititik cair rendah dan mengandung fosfor tinggi denganmempergunakan tanur beralas datar.

Teknik pengecoran perunggu di india dan cina diteruskan kejepang dan asia tenggara, sehingga di jepang banyak arca – arcaBudha dibuat antara tahun 600 dan 800.penggunaan besi dimulai dengan penempaan, sama halnyadengan tembaga. orang – orang Asria dan Mesir Mempergunakanperkakas besi dalam tahun 2.800 – 2.700 sebelum masehi.Kemudian, di cina dalam tahun 800 – 700 sebelum masehi,ditemukan cara membuat coran dari besi kasar yang mempunyaititik cair rendah dan mengandung fosfor tinggi denganmempergunakan tanur beralas datar.

Sementara itu teknik pengecoran Mesopotamia diteruskanjuga ke eropa, dan dalam tahun 1.500 – 1.000 tahun sebelummasehi, barang – barang seperti mata bajak, pedang, matatombak, perhiasan, tangki, dan perhiasan makam dibuat dispanyol, swis, jerman, ustria, norwegia, Denmark, swedia,inggris dan prancis. Teknik produksi ini kemudian diteruskanke Negara – Negara disekitar laut tengah. Di yunani, 600 tahunsebelum masehi, arca – arca raksasa Epaminodas atauHercules, berbagai senjata, dan perkakas dibuat dengan jalanpengecoran.

Sementara itu teknik pengecoran Mesopotamia diteruskanjuga ke eropa, dan dalam tahun 1.500 – 1.000 tahun sebelummasehi, barang – barang seperti mata bajak, pedang, matatombak, perhiasan, tangki, dan perhiasan makam dibuat dispanyol, swis, jerman, ustria, norwegia, Denmark, swedia,inggris dan prancis. Teknik produksi ini kemudian diteruskanke Negara – Negara disekitar laut tengah. Di yunani, 600 tahunsebelum masehi, arca – arca raksasa Epaminodas atauHercules, berbagai senjata, dan perkakas dibuat dengan jalanpengecoran.

Di india di zaman itu, pengecoran besi kasar dilakukan dandiekspor ke mesir dan eropa. Walaupun demikian baru abadke 14 saja pegecoran besi kasar dilakukan secara besar –besaran, yaitu ketika jerman dan itali meningkatkan tanuryang bealas datar yang primitip itu menjadi tanur tiup yangberbentuk silinder, dimana pencairan dilakukan dengan jalanmeletakkan bijih besi dan arang batu berselan seling.Produk – produk yang dihasilkan pada waktu itu ialah:meriam, tungku, pipa dan lain – lain.

Di india di zaman itu, pengecoran besi kasar dilakukan dandiekspor ke mesir dan eropa. Walaupun demikian baru abadke 14 saja pegecoran besi kasar dilakukan secara besar –besaran, yaitu ketika jerman dan itali meningkatkan tanuryang bealas datar yang primitip itu menjadi tanur tiup yangberbentuk silinder, dimana pencairan dilakukan dengan jalanmeletakkan bijih besi dan arang batu berselan seling.Produk – produk yang dihasilkan pada waktu itu ialah:meriam, tungku, pipa dan lain – lain.

Cara pengecoran pada zaman itu ialah menuangkan secaralangsung logam cair yang didapat dari bijih besi, kedalamcetakan, jadi tidak dengan jalan mencairkan kembali besikasar seperti kita sekarang.Walaupun sejak masa kuno baja dipakai dalam bentuktempaan, namun hanyalah sejak H. Bessemer atau W.Siemens sajalah telah diusahakan untuk membuat baja daribesi kasar, dan coran baja produksi pada akhir pertengahanabad 19.Coran paduan aluminium dibuat pada akhir abad 19 setelahcara pemurnian dengan elektrolisa ditemukan.

Cara pengecoran pada zaman itu ialah menuangkan secaralangsung logam cair yang didapat dari bijih besi, kedalamcetakan, jadi tidak dengan jalan mencairkan kembali besikasar seperti kita sekarang.Walaupun sejak masa kuno baja dipakai dalam bentuktempaan, namun hanyalah sejak H. Bessemer atau W.Siemens sajalah telah diusahakan untuk membuat baja daribesi kasar, dan coran baja produksi pada akhir pertengahanabad 19.Coran paduan aluminium dibuat pada akhir abad 19 setelahcara pemurnian dengan elektrolisa ditemukan.

CetakanTelah dikatakan bahwa ketika pengecoran tembaga pertamakali ditemukan di mesopotamia, logam cair dituang ke dalampasir, kemudian seperti halnya cara baru, di cara akal untukmenuang logam cair ke dalam rongga kedalam batu. Bahanbatu tersebut adalah pasir, batu gamping atau serpetin yangmau diolah, kadang dipergunakan tanah liat untukmenguatkan.Dan selanjutnya dicari cara agar mebuat coran beronggadengan mempergunakan inti dibuat dari tanah lempung,bubuk arang batu.

CetakanTelah dikatakan bahwa ketika pengecoran tembaga pertamakali ditemukan di mesopotamia, logam cair dituang ke dalampasir, kemudian seperti halnya cara baru, di cara akal untukmenuang logam cair ke dalam rongga kedalam batu. Bahanbatu tersebut adalah pasir, batu gamping atau serpetin yangmau diolah, kadang dipergunakan tanah liat untukmenguatkan.Dan selanjutnya dicari cara agar mebuat coran beronggadengan mempergunakan inti dibuat dari tanah lempung,bubuk arang batu.

Selain mengukir batu atau membuat cetakan dari tanah, dikembangkan juga cara – cara membuat cetakan dengan polalilin dan kayu . pola lilin ditutup oleh campuran tanah pasirdan tanah liat yang kemudian dipanaskan agar lilin mencairdan terbuang, maka terbentuklah rongga cetakan. Caratersebut merupakan dasar dari pengecoran pasir dan lilinseperti cara yang kita sekarang, dan dikatakan bahwa cara itudikembangkan lama sekali, kira – kira 2.000 tahun sebelummasehi atau lebih.Walaupun demikian teknik yang dipakai sekarang untukmembuat cetakan pasir dengan pola kayu telahdisempurnakan di eropa setelah abad ke 18, demikian jugahalnya dengan teknik pencairan besi.

Selain mengukir batu atau membuat cetakan dari tanah, dikembangkan juga cara – cara membuat cetakan dengan polalilin dan kayu . pola lilin ditutup oleh campuran tanah pasirdan tanah liat yang kemudian dipanaskan agar lilin mencairdan terbuang, maka terbentuklah rongga cetakan. Caratersebut merupakan dasar dari pengecoran pasir dan lilinseperti cara yang kita sekarang, dan dikatakan bahwa cara itudikembangkan lama sekali, kira – kira 2.000 tahun sebelummasehi atau lebih.Walaupun demikian teknik yang dipakai sekarang untukmembuat cetakan pasir dengan pola kayu telahdisempurnakan di eropa setelah abad ke 18, demikian jugahalnya dengan teknik pencairan besi.

Definisi Pengecoran

Proses pengecoran logam (casting) adalah salah satu teknikpembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungkupeleburan kemudian dituangkan ke dalam rongga cetakan yangserupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat.Sebagai suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cairdan cetakan, pengecoran digunakan untuk menghasilkan bentukasli produk jadi. Dalam proses pengecoran, ada empat faktoryang berpengaruh atau merupakan ciri dari proses pengecoran,yaitu :1. Adanya aliran logam cair ke dalam rongga cetak.2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan

dan pendinginan dari logam dalam cetakan.3. Pengaruh material cetakan.4. Pembekuan logam dari kondisi cair.

Definisi Pengecoran

Proses pengecoran logam (casting) adalah salah satu teknikpembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungkupeleburan kemudian dituangkan ke dalam rongga cetakan yangserupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat.Sebagai suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cairdan cetakan, pengecoran digunakan untuk menghasilkan bentukasli produk jadi. Dalam proses pengecoran, ada empat faktoryang berpengaruh atau merupakan ciri dari proses pengecoran,yaitu :1. Adanya aliran logam cair ke dalam rongga cetak.2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan

dan pendinginan dari logam dalam cetakan.3. Pengaruh material cetakan.4. Pembekuan logam dari kondisi cair.

Keuntungan penggunaan coran

1. Dapat mencetak bentuk kompleks, baik bentuk bagianluar maupun bentuk bagian dalam;

2. Beberapa proses dapat membuat bagian (part) dalambentuk jaringan;

3. Dapat mencetak produk yang sangat besar, lebih beratdari 100 ton;

4. Dapat digunakan untuk berbagai macam logam;5. Beberapa metode pencetakan sangat sesuai untuk

keperluan produksi massal.

Keuntungan penggunaan coran

1. Dapat mencetak bentuk kompleks, baik bentuk bagianluar maupun bentuk bagian dalam;

2. Beberapa proses dapat membuat bagian (part) dalambentuk jaringan;

3. Dapat mencetak produk yang sangat besar, lebih beratdari 100 ton;

4. Dapat digunakan untuk berbagai macam logam;5. Beberapa metode pencetakan sangat sesuai untuk

keperluan produksi massal.

Pembekuan (solidification)

Pembekuan (solidifikasi) adalah transformasi logam cair kembalike bentuk padatnya. Bagi mayoritas bahan-bahan logam,pembekuan adalah langkah awal dalam manufaktur danpembekuan juga merupakan sebuah proses dasar dalambeberapa teknik penyambungan.

a. Logam murniKita dapat mengamati pembekuan logam murni denganmemasukkan sebuah termokopel ke dalam larutan cair atauleburan yang diisikan ke dalam sebuah krus (crucible) dan merekamperubahan suhu dari waktu ke waktu.Jika tidak ada panas yang diberikan, larutan cair lambat laun akanmendingin dengan melepaskan kalor sensible atau energy internalhingga pada suhu Tm bodi Kristal terkecil, inti (nuclei), terbentukpada beberapa titik dalam larutan cair.

Pembekuan (solidification)

Pembekuan (solidifikasi) adalah transformasi logam cair kembalike bentuk padatnya. Bagi mayoritas bahan-bahan logam,pembekuan adalah langkah awal dalam manufaktur danpembekuan juga merupakan sebuah proses dasar dalambeberapa teknik penyambungan.

a. Logam murniKita dapat mengamati pembekuan logam murni denganmemasukkan sebuah termokopel ke dalam larutan cair atauleburan yang diisikan ke dalam sebuah krus (crucible) dan merekamperubahan suhu dari waktu ke waktu.Jika tidak ada panas yang diberikan, larutan cair lambat laun akanmendingin dengan melepaskan kalor sensible atau energy internalhingga pada suhu Tm bodi Kristal terkecil, inti (nuclei), terbentukpada beberapa titik dalam larutan cair.

Dalam kondisi cair, dengan jarak acak, atom-atom yangterganggu akan menempati banyak ruang, akibatnya volumespesifik (volume per satuan massa) menjadi besar. Selamapendinginan larutan cair, rangsangan termal mejadi melemah,dan volume spesifik berangsur turun sampai titik cair tercapai.Atom-atom menempati lokasi kisi-kisi yang jaraknya lebihdekat dan volume spesifik turun secara substansial;penyusutan selama pembekuan (solidification shrinkage)umumnya 2,5-6,5%. Ini berarti jika suatu coran akan dihasilkanbebas dari cacat-cacat rongga, maka harus ada tambahanlarutan cair yang mengganti penyusutan selama pembekuan.Biasanya logam menyusut sekitar 1% setiap ada penurunansuhu sebesar 10000C.

Dalam kondisi cair, dengan jarak acak, atom-atom yangterganggu akan menempati banyak ruang, akibatnya volumespesifik (volume per satuan massa) menjadi besar. Selamapendinginan larutan cair, rangsangan termal mejadi melemah,dan volume spesifik berangsur turun sampai titik cair tercapai.Atom-atom menempati lokasi kisi-kisi yang jaraknya lebihdekat dan volume spesifik turun secara substansial;penyusutan selama pembekuan (solidification shrinkage)umumnya 2,5-6,5%. Ini berarti jika suatu coran akan dihasilkanbebas dari cacat-cacat rongga, maka harus ada tambahanlarutan cair yang mengganti penyusutan selama pembekuan.Biasanya logam menyusut sekitar 1% setiap ada penurunansuhu sebesar 10000C.

Solidifikasi logam paduan (alloy); logam paduan umumnyamembeku pada daerah temperatur tertentu, sepertiditunjukkan dalam gambar dibawh ini:

b. Larutan PadatSecara teknis logam yang paling penting bukanlah logammurni, melainkan terdiri atas sejumlah unsur logam dannon logam lainnya yang ditambahkan dengan sengaja(unsur-unsur) paduan. Dalam kondisi yang baik, unsurpaduan dapat terdistribusi secara seragam dalam logamdasar, membentuk sebuah larutan padat.

c. Sistem EuteknikSuatu paduan yang memiliki komposisi tertentu (komposisieutektik) bila mengalami pendinginan sangat lambat, makapembekuan akan berlangsung pada temperatur konstan(sama seperti logam murni).

b. Larutan PadatSecara teknis logam yang paling penting bukanlah logammurni, melainkan terdiri atas sejumlah unsur logam dannon logam lainnya yang ditambahkan dengan sengaja(unsur-unsur) paduan. Dalam kondisi yang baik, unsurpaduan dapat terdistribusi secara seragam dalam logamdasar, membentuk sebuah larutan padat.

c. Sistem EuteknikSuatu paduan yang memiliki komposisi tertentu (komposisieutektik) bila mengalami pendinginan sangat lambat, makapembekuan akan berlangsung pada temperatur konstan(sama seperti logam murni).

Beberapa istilah penting dalam proses solidifikasi :- Shrinkage adalah penyusutan pada daerah tertentu yangdapat menimbulkan cacat coran berupa rongga-rongga atauretak.

Tahapan terjadinya rongga-rongga akibat penyusutan(shrinkage cavity) ditunjukkan dalam gambar berikut ini.(0) Level awal logam cair sesaat setelah dituangkan;(1) Penyusutan yang terjadi selama pendinginan fase cair

(sebelum terjadi solidifikasi);(2) Penyusutan yang terjadi pada saat perubahan fase cair ke

fase padat;(3) Penyusutan yang terjadi selama pendinginan fase padat

sampai temperatur kamar.

Beberapa istilah penting dalam proses solidifikasi :- Shrinkage adalah penyusutan pada daerah tertentu yangdapat menimbulkan cacat coran berupa rongga-rongga atauretak.

Tahapan terjadinya rongga-rongga akibat penyusutan(shrinkage cavity) ditunjukkan dalam gambar berikut ini.(0) Level awal logam cair sesaat setelah dituangkan;(1) Penyusutan yang terjadi selama pendinginan fase cair

(sebelum terjadi solidifikasi);(2) Penyusutan yang terjadi pada saat perubahan fase cair ke

fase padat;(3) Penyusutan yang terjadi selama pendinginan fase padat

sampai temperatur kamar.

Solidifikasi terarah :Untuk mengurangi pengaruh shrinkage dapat dilakukandengan mengarahkan proses solidifikasi pada daerahtertentu, dengan cara :

(a) Memasang riser (lihat gambar)Riser (penambah) merupakan cadangan logam cair padacetakan yang berfungsi untuk mengimbangi penyusutan(shrinkage) dalam pembekuan coran. Dengan memasangriser, maka daerah yang mengalami solidifikasi awal beradajauh dari sumber logam cair, sehingga shrinkage yangmungkin terjadi berada pada riser itu sendiri.

Solidifikasi terarah :Untuk mengurangi pengaruh shrinkage dapat dilakukandengan mengarahkan proses solidifikasi pada daerahtertentu, dengan cara :

(a) Memasang riser (lihat gambar)Riser (penambah) merupakan cadangan logam cair padacetakan yang berfungsi untuk mengimbangi penyusutan(shrinkage) dalam pembekuan coran. Dengan memasangriser, maka daerah yang mengalami solidifikasi awal beradajauh dari sumber logam cair, sehingga shrinkage yangmungkin terjadi berada pada riser itu sendiri.

Menurut hukum Chvorinov, riser harus diletakkan padabagian/daerah yang memiliki rasio volume terhadap luasrendah, karena pada daerah tersebut akan mengalamisolidifikasi paling cepat. Dengan menambahkan riser padadaerah tersebut, maka solidifikasi dapat diperlambat sehinggacacat coran akibat terjadinya shrinkage pada benda cor dapatdihindarkan.

(b) Memasang cil (chill)Cil adalah benda (terutama logam) yang diletakkan pada bagiancetakan untuk mencegah shrinkage dengan mempercepatpendinginan dan pembekuan dari bagian yang mendapatkanpanas paling tinggi sehingga bagian tersebut akan membeku padawaktu yang sama dengan bagian lainnya. Panas tertinggi dapatterjadi pada bagian tebal atau pada bagian-bagian yangmengalami konsentrasi aliran panas yang paling tinggi.Dalam gambar (a) ditunjukkan contoh pemasangan cil padadaerah yang mengalami konsentrasi panas tertinggi, sehinggaterjadinya cacat akibat shrinkage dapat dihindarkan, sedangdalam gambar (b) dapat dilihat adanya cacat (rongga) akibatpengecoran dilakukan tanpa pemasangan cil.

(b) Memasang cil (chill)Cil adalah benda (terutama logam) yang diletakkan pada bagiancetakan untuk mencegah shrinkage dengan mempercepatpendinginan dan pembekuan dari bagian yang mendapatkanpanas paling tinggi sehingga bagian tersebut akan membeku padawaktu yang sama dengan bagian lainnya. Panas tertinggi dapatterjadi pada bagian tebal atau pada bagian-bagian yangmengalami konsentrasi aliran panas yang paling tinggi.Dalam gambar (a) ditunjukkan contoh pemasangan cil padadaerah yang mengalami konsentrasi panas tertinggi, sehinggaterjadinya cacat akibat shrinkage dapat dihindarkan, sedangdalam gambar (b) dapat dilihat adanya cacat (rongga) akibatpengecoran dilakukan tanpa pemasangan cil.

HEAT TRANSFER (Pemindahan panas)Apabila material dipanaskan dengan laju pemanasantetap,terjadi perubahan kimia, seperti oksidasi dandegradasi, dan/ atau perubahan fisika.Dalam operasi pengecoran, logam harus dipanaskan sampaitemperatur tertentu di atas titik leburnya dan kemudiandituangkan ke dalam rongga cetakan hingga menjadi beku.

Pemanasan logam :Logam dipanaskan di dalam tungku peleburan hinggamencapai temperatur lebur yang cukup untuk penuangan.Energi panas yang dibutuhkan adalah jumlah dari :panas untuk mencapai titik lebur (logam masih dalamkeadaan padat), panas untuk merubah dari padat menjadicair, panas untuk mencapai temperatur penuangan yangdiinginkan.

HEAT TRANSFER (Pemindahan panas)Apabila material dipanaskan dengan laju pemanasantetap,terjadi perubahan kimia, seperti oksidasi dandegradasi, dan/ atau perubahan fisika.Dalam operasi pengecoran, logam harus dipanaskan sampaitemperatur tertentu di atas titik leburnya dan kemudiandituangkan ke dalam rongga cetakan hingga menjadi beku.

Pemanasan logam :Logam dipanaskan di dalam tungku peleburan hinggamencapai temperatur lebur yang cukup untuk penuangan.Energi panas yang dibutuhkan adalah jumlah dari :panas untuk mencapai titik lebur (logam masih dalamkeadaan padat), panas untuk merubah dari padat menjadicair, panas untuk mencapai temperatur penuangan yangdiinginkan.

Energi panas dapat ditunjukkan dengan persamaan berikut ini :

H = V {Cs (Tm – To) + Hf + Cl (Tp – Tm)}

dimana : H = jumlah panas yang dibutuhkan untuk mencapaitemperatur penuangan; Btu (J)

Cs = weight specific heat untuk logampadat; Btu/lbm – OF (J/g - OC)Tm = temperatur lebur logam; OF (OC)

Energi panas dapat ditunjukkan dengan persamaan berikut ini :

H = V {Cs (Tm – To) + Hf + Cl (Tp – Tm)}

dimana : H = jumlah panas yang dibutuhkan untuk mencapaitemperatur penuangan; Btu (J)

Cs = weight specific heat untuk logampadat; Btu/lbm – OF (J/g - OC)Tm = temperatur lebur logam; OF (OC)

To = temperatur awal, biasanyatemperatur ruang; OF (OC)

Hf = panas fusi/lebur; Btu/lbm (J/g)Cl = weight specific heat untuk

logam cair; Btu/lbm – OF (J/g - OC)Tp = temperatur penuangan; OF (OC)V = volume logam yang dipanaskan; in3 (cm3) = densitas logam; lbm/in3 (g/cm3)

To = temperatur awal, biasanyatemperatur ruang; OF (OC)

Hf = panas fusi/lebur; Btu/lbm (J/g)Cl = weight specific heat untuk

logam cair; Btu/lbm – OF (J/g - OC)Tp = temperatur penuangan; OF (OC)V = volume logam yang dipanaskan; in3 (cm3) = densitas logam; lbm/in3 (g/cm3)

Pouring (Penuangan logam cair )

Setelah pemanasan, logam siap untuk dituangkan melaluisistem saluran masuk ke dalam rongga cetakan. Hal inimerupakan suatu tahapan yang keritis dalam prosespenuangan. Agar tahapan ini berhasil, logam cair harusmengalir ke semua bagian dari rongga cetakan.Pada tahap penuangan suhu perlu diatur yang terakhirkalinya. Unsur-unsur paduan yang sangat mudah menguapkarena tekanannya uapnya yang tinggi akan hilang selamapeleburan, sehingga perlu dikenali. Unsur-unsur untukdeoksidasi juga dapat ditambahkan. Pada umumnya,tujuannya adalah untuk mempertahankan aliran logam bebasdari turbulensi yang menyebabkan oksida dan terak.

Pouring (Penuangan logam cair )

Setelah pemanasan, logam siap untuk dituangkan melaluisistem saluran masuk ke dalam rongga cetakan. Hal inimerupakan suatu tahapan yang keritis dalam prosespenuangan. Agar tahapan ini berhasil, logam cair harusmengalir ke semua bagian dari rongga cetakan.Pada tahap penuangan suhu perlu diatur yang terakhirkalinya. Unsur-unsur paduan yang sangat mudah menguapkarena tekanannya uapnya yang tinggi akan hilang selamapeleburan, sehingga perlu dikenali. Unsur-unsur untukdeoksidasi juga dapat ditambahkan. Pada umumnya,tujuannya adalah untuk mempertahankan aliran logam bebasdari turbulensi yang menyebabkan oksida dan terak.

Beberapa faktor yang berpengaruh dalam operasipenuangan adalah :

(1) Temperatur penuangan (pouring temperatur) adalahtemperatur logam cair pada saat dituangkan ke dalamcetakan. Hal penting yang perlu diperhatikan disiniadalah perbedaan temperatur antara temperaturpenuangan dengan temperatur pada saat logam cairmulai membeku (titik lebur untuk logam murni dantemperatur liquidus untuk logam paduan/alloy).Perbedaan temperatur tersebut dikenal dengan istilahsuperheat. Istilah superheat juga digunakan untukmenyatakan jumlah panas yang harus dihilangkan darilogam cair antara penuangan hingga pembekuan mulaiterjadi.

Beberapa faktor yang berpengaruh dalam operasipenuangan adalah :

(1) Temperatur penuangan (pouring temperatur) adalahtemperatur logam cair pada saat dituangkan ke dalamcetakan. Hal penting yang perlu diperhatikan disiniadalah perbedaan temperatur antara temperaturpenuangan dengan temperatur pada saat logam cairmulai membeku (titik lebur untuk logam murni dantemperatur liquidus untuk logam paduan/alloy).Perbedaan temperatur tersebut dikenal dengan istilahsuperheat. Istilah superheat juga digunakan untukmenyatakan jumlah panas yang harus dihilangkan darilogam cair antara penuangan hingga pembekuan mulaiterjadi.

(2) Laju penuangan (pouring rate) adalah volume logam yangdituangkan ke dalam cetakan dalam waktu tertentu.Bila laju penuangan terlalu rendah maka logam akan menjadidingin dan membeku sebelum pengisian seluruh rongga cetakselesai; dan sebaliknya bila laju penuangan terlalu tinggi makaakan terjadi turbulensi.(3) Turbulensi dalam aliran cairan adalah kecepatan alirancairan yang tidak menentu arah dan besar (magnitude)-nya.Turbukensi harus dihindarkan karena :1. Dapat mempercepat pembentukan oksida logam, yang

dapat mengganggu proses pembekuan sehingga kualitascoran kurang baik;

2. Dapat menyebabkan terjadinya pengikisan pada cetakankarena adanya benturan aliran logam cair, sehingga hasilcoran kurang baik.

(2) Laju penuangan (pouring rate) adalah volume logam yangdituangkan ke dalam cetakan dalam waktu tertentu.Bila laju penuangan terlalu rendah maka logam akan menjadidingin dan membeku sebelum pengisian seluruh rongga cetakselesai; dan sebaliknya bila laju penuangan terlalu tinggi makaakan terjadi turbulensi.(3) Turbulensi dalam aliran cairan adalah kecepatan alirancairan yang tidak menentu arah dan besar (magnitude)-nya.Turbukensi harus dihindarkan karena :1. Dapat mempercepat pembentukan oksida logam, yang

dapat mengganggu proses pembekuan sehingga kualitascoran kurang baik;

2. Dapat menyebabkan terjadinya pengikisan pada cetakankarena adanya benturan aliran logam cair, sehingga hasilcoran kurang baik.

Fluid flow ( zat alir)

Analisa dalam Proses Penuangan ; untuk menganalisa logamcair yang mengalir melalui sistem saluran masuk menujucetakan digunakan teori Bernoilli.Teori Bernoulli menyatakan bahwa jumlah energi pada duatitik dalam cairan adalah sama.

2

222

21

211

1 F2gv

ρPhF

2gv

ρPh

Dimana :h = ketinggian, cm (in)P = tekanan pada cairan, N/cm2 (lb/in2) = berat jenis, g/cm3 (lbm/in3)v = kecepatan aliran, cm/sec (in/sec)g = konstante percepatan gravitasi = 981 cm/sec2 (386 in/sec2)F = kehilangan ketinggian akibat gesekan, cm (in).

Faktor-faktor yang mempengaruhi fluiditas :- temperatur penuangan,- komposisi logam (mempengaruhi panas lebur/heat of

fusion dari logam),- viskositas logam cair,- panas yang diserap oleh lingkungan disekitarnya.

Catatan : yang dimaksud dengan heat of fusion adalah jumlahpanas yang dibutuhkan untuk mengubah logam cair menjadipadat.

Faktor-faktor yang mempengaruhi fluiditas :- temperatur penuangan,- komposisi logam (mempengaruhi panas lebur/heat of

fusion dari logam),- viskositas logam cair,- panas yang diserap oleh lingkungan disekitarnya.

Catatan : yang dimaksud dengan heat of fusion adalah jumlahpanas yang dibutuhkan untuk mengubah logam cair menjadipadat.