laporan casting
TRANSCRIPT
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 1/18
LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL 2
Topik : Penuangan Logam (Casting)
Kelompok : C-12
Tgl. Praktikum : 27 November 2014
Pembimbing : Sri Yogyarti, drg., M.S
Penyusun :
No. Nama NIM
1. Abdul Hafid Fauzi Barmen 021311133178
2. Viona Yosefa 021311133179
3. Rizki Amelia 021311133180
4. M. Fadhli Putranto 021311133181
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS AIRLANGGA
SURABAYA
2014
BARU
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 2/18
1.Alat dan bahan
1.1 Alat
a.Glass lab
b.Kompor
c. Oven ( preheating furnace > 1000o c)
d.Alat tuang sentrifugal dan crucible casting
e. Blow torch
f. Penjepit bumbung tuang
g.Pinset kecil
h.Pisau model
i. Pisau malam
j.
Jangka sorong
k.Master die
l. Sarung tangan anti panas
m.
Tutup dandang
1.2 Bahan
a. Logam campur Cu alloy
2. Cara kerja
2.1. Persiapan Alat
a.
Kompor untuk burn out sudah siap dinyalakan
b. Glass slab dalam keadaan bersih
c. Pinset besar dan kecil disediakan
d.
Preheating furnace (oven sudah dinyalakan)
e. Alat casting centrifugal sudah dalam keadaan siap dengan cara
memutar sebanyak 3 putaran
f.
Crucible casting dimasukan ke dalam furnace
2.2. Burnout dan Preheating
a. Bumbung tuang yang berisi bahan tanam dilepas dari crucible former
b. Buang malam dengan cara : bumbung tuang diletakan di atas kompor
dengan posisi bagian datar dari bumbung tuang mengahadap keatas,
sedangkan bagian cekung menghadap kebawah (api ) dengan sudut 45ᴼ
c.
Bumbung tuang dibiarkan terbakar sampai malam habis
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 3/18
d. Setelah malam terbakar habis, bumbung tuang diambil dan diletakan
terbalik dengan posisi bagian cekung diatas. Pastikan malam terbakar
habis. Pengecekan dilakukan dengan cara segera menutupkan glass lab
atau kaca pada bagian cekung bumbung tuang. Jika setelah diangkat
kaca tidak buram, maka ini adalah tanda bahwa malam telah terbakar
habis. Jika kaca terlihat buram yang disebabkan adanya uap air yang
menempel pada kaca, maka pembakaran malam diulangi sampai
malam benar-benar habis terbakar.
e. Oven dinyalakan kemudian bumbung tuang yang malamnya telah
terbakar habis dimasukan dalam oven. Pintu oven ditutup dan
dibiarkan sampai mencapai suhu 750ᴼC
2.3.1 Pengecoran (casting )
a. Alat tuang centrifugal disiapkan dengan cara memutar lengan alat
tuang centrifugal sebanyak 3x, lalu lengan alat tersebut ditahan dengan
menaikan batang penahan.
b. Cawan tuang (crucible casting) panas diletakan pada alat tuang
centrifugal , kemudian logam yang akan dituang diletakan dalam cawan
tuang
c.
Bumbung tuang dikeluarkan dari oven, bumbung tuang diletakan pada
alat tuang centrifugal .
d.
Logam dipanaskan dengan api torch sampai cair, kemudian lengan
pemutar ditarik sedikit, batang penahan akan turun kemudian lengan
pemutar dilepas hingga berputar.
e.
Setelah logam masuk ke dalam bumbung tuang, putaran alat
diperlambat dengan cara menekan porosnya sampai alat tuang berhenti
berputar
f.
Bumbung tuang diambil, diletakan dan didiamkan sejenak hingga tidak
ada bara api yang tersisa.
g. Setelah dingin hasil tuangan dikeluarkan dari dalam bumbung tuang
dan dibersihkan dari bahan tanam dibawah air mengalir.
h. Hasil tuangan diambil dan diberi tanda sesuai dengan tanda waktu
penanaman. Hasil tuangan dimasukkan pada alat cetak malam
i.
Dikelompokan berdasarkan rasio bubuk dan air bahan tanam dan
dipisah bila ada hasil tuangan yang mengalami kegagalan.
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 4/18
3. Hasil praktikum
4
.
A
n
a
l
i
s
is hasil praktikum
Pada percobaan kali ini terdapat distorsi, bintil bintil pada permukaan, porus, dan
marginal fit pada hasil casting. Pada hasil casting dari mould 1a dan 1b dengan w:p rasio
bahan tanam tuang yang encer, terdapat beberapa kecacatan seperti bintil- bintil pada
permukaan dan porus pada kedua hasil. Namun, berbeda dengan hasil distorsi dari 2 hasil
casting tersebut, pada hasil casting 1a, terdapat permukaan yang kasar dan pada hasil 1b
mendapatkan hasil permukaan yang lebih halus. Pada hasil casting mould yang dibuat oleh
bahan tanam tuang dengan w:p rasio normal terdapat bintil bintilan kecil. Hasil yang didapat
pada permukaan 2a dan 2b adalah halus namun pada permukaan 2b terdapat retak dan celah.
Hasil percobaan 3a dan 3b dengan w:p rasio yang kental mendapatkan hasil yang kurang
bagus. Kedua hasil percobaan terdapat bintil bintilan kecil dan besar. Namun, hasil percobaan
3a mempunyai permukaan yang halus tetapi pada suatu bagian permukaan terdapat perbedaan
ketinggian. Pada hasil percobaan 3b memiliki permukaan yang halus tetapi terdapat bagian
bagian yang pada permukaan dimana ketinggian tidak rata karena bagian yang tidak terisi
penuh.
5. Pembahasan
Casting adalah suatu proses pembuatan logam campur dengan menggunakan
penuangan logam cair oleh alat tuang sentrifugal ke dalam mould . Logam yang jadi haruslah
memiliki keakuratan yang tinggi dengan die yang diinginkan. Proses casting digunakan untuk
Marginal
space
Bintil Sayap Porus Distorsi
1A 0,17 mm - Ya Kasar
1B 0,075 mm - - Halus
2A 0,065 mm - - Halus
2B 0,68 mm - Ya Halus, ada retak dan celah
3A 0,11 mm - - Halus, ada bagian permukaan yang tidak
terisi penuh
3B O,075 mm - - Halus, bagian yang tidak terisi penuh,
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 5/18
membuat restorasi gigi seperti inlay, onlay, mahkota, jembatan, dan removable partial
denture (Powers, 2008).
Casting diawali satu jam setelah penanaman model. Pada saat itu mould telah siap
untuk memasuki tahap burn out . Jika casting tidak dilakukan secara langsung akan lebih baik
jika bumbung tuang disimpan didalam humiditor dengan kelembapan 100%. Burn out
diawali dengan pelepasan crubicle former dari bumbung tuang. Burn out bertujuan untuk
membuang malam, yang dilakukan diatas tungku atau oven. Pada praktikum kali ini burn out
dilakukan diatas kompor dan diletakkan dengan posisi miring untuk memudahkan
mengalirnya malam. Selama proses burn out, malam yang mencair akan terserap oleh bahan
tanam dan sisa karbon akan terperangkap dalam bahan tanam. Pemanasan dengan suhu tinggi
akan menyebabkan karbon berubah menjadi karbon monoksida, dan air. Air yang
terperangkap akan mengurangi penyerapan malam, dan membantu proses pengaliran malam
untuk keluar dari mould. Gas yang tercipta akan keluar melalui pori-pori bahan tanam yang
dipanaskan untuk mengetahui apakah malam telah terbuang sempurna dari mould dapat
diletakkan glass slab diatas corong tuang. Jika masih ada embun berarti malam belum
terbuang sempurna dari bumbung tuang, kalau tidak berarti malam sudah terbuang sempurna
dari bumbung tuang (Annusavice, 2003).
Tahap berikutnya adalah pemanasan didalam oven atau furnace. Bumbung tuangditaruh didalam furnace dengan temperatur kamar yang perlahan dinaikkan ke temperatur
7000C (pada praktikum ini dipakai suhu 7500C). Dalam praktikum ini pemanasan yang
dimulai dari 00 tidak dilakukan karena keterbatasan waktu sehingga suhu telah diatur 7500C,
lalu dibiarkan selama 15-30 menit sampai mencapai suhu 7500, untuk memberikan waktu
terjadinya thermal ekspansi yang berguna untuk mengkompensasi penyusutan logam yang
relatif besar, dan menyamakan titik leleh logam cair (Annusavice, 2003).
Proses pemanasan bumbuung tuang yang terlalu cepat dengan temperatur tinggi pada
furnace dapat menyebabkan terjadinya cracking pada bumbung tuang. Hal ini disebabkan
karena bagian luar dari bumbung tuang mengalami ekspansi lebih dibandingkan bagian
tengah bumbung tuang, sehingga bumbung tuang mudah mengalami retak dari dalam.
Pemanasan lebih dari 7000C didalam furnace akan menyebabkan kerapuhan pada mould. Hal
ini terjadi karena gypsum bonded akan terurai menghasilkan sulfur dioksida yang akan
mengkontaminasi mould, menjadi kasar. Jika mould dibiarkan beberapa saat dalam furnace
dapat menyebabkan kontaminasi dari sulfur saat proses casting serta mengakibatkan
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 6/18
permukaan yang kasar dari hasil casting karena disintegerasi dari bahan tanam tuang
(Annusavice, 2003).
Tahapan selanjutnya yaitu casting . Pada tahap ini digunakan dua alat yaitu alat tuang
sentrifugal dan blow troch. Beberapa variasi dari alat tuang sentrifugal dapat ditemukan yaitu
jenis pararel dengan mould, vertical dengan mould, ada yang menggunakan pegas seperti
yang kami gunakan (spring driven) ada yang menggunakan induksi listrik. Keuntungan utama
dari menggunakan alat tuang sentrifugal yaitu desainnya yang sederhana dan penggunaanya
yang mudah dengan kemampuan untuk mengcasting mould yang besar dan kecil. Alat ini
memiliki lengan, lengan tersebut diputar sebanyak tiga kali searah jarum jam. Banyaknya
putaran lengan yang dilakukan disesuaikan dengan jenis bumbung tuang yang akan di
casting. Setelah diputar lengan ditahan dengan batang penahan yang berguna untuk
mengakselerasi kecepatan rotasi awal dari crubicle dan casting ring yang akan mempercepat
kecepatan liniear dari cairan logam tuang untuk masuk kedalam melalui mould, saat logam
telah mencapai titik lelehnya yaitu 7000C, lengan centrifuge dilepaskan dan gerakan rotasi
dimulai (Annusavice, 2003).
Gambar 1 Alat tuang sentrifugal (Annusavice, 2003).
Alat kedua yang dipakai adalah blow torch, alat ini diletakan diluar kubikel alat tuang
sentrifugal sehingga lebih mudah bagi operator untuk melihat proses pencairan logam.
Apabila blow torch diletakkan diluar kubikel gas yang dihasilkan akibat kontak api dan
logam akan membuat logam membara dan mengkilat. Panas yang dihasilkan dari blow torch
terbagi menjadi tiga zona. Zona pertama menghasilkan warna hijau yang disebut zona
combution. Zona kedua adalah zona reduksi, dan terakhir adalah zona oksidasi, yang dapat
mengoksidasi logam (Annusavice, 2003).
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 7/18
Zona reduksi adalah zona yang dipakai untuk memanaskan logam. Zona ini
menghasilkan warna biru, merupakan zona terpanas, tidak mengoksidasi, dan stabil. Jika
zona ini mengalami kontak dengan logam perubahan yang terjadi dapat diamati secara klinis.
Perubahan itu adalah permukaan logam akan terlihat lebih terang dan mengkilat, lalu logam
yang awalnya runcing akan membulat, mengkerut, dan logam akan bergerak, perbahan ini
menandakan bahwa logam telah mencair (Annusavice, 2003). Jika logam telah mencair,
tombol penahan alat tuang sentrifugal diturunkan, blow torch diangkat, dan biarkan alat
tuang sentrifugal berputar sampai berhenti berputar dengan sendirinya. Akan tetapi, pada
praktikum ini setelah logam masuk kedalam bumbung tuang, alat tuang sentrifugal terlihat
mulai melambat, putaran alat tuang sentrifugal di hentikan dengan cara menekan porosnya
sampai alat tuang berhenti berputar.
Setelah selesai tahap casting bumbung tuang diambil lalu diletakkan pada meja
praktikum sebentar sampai warna merah bara hilang. Lalu hasil casting dimasukkan kedalam
air yang disebut tahap quenching. Pada tahap ini didapatkan dua keuntungan yaitu logam
berada dalam kondisi annealig selama proses finishing , dan saat bumbung tuang mengalami
kontak dengan air akan menghasilkan bahan tanam yang lunak dan bergranular, sehingga
hasil casting mudah untuk dibersihkan (Annusavice, 2003).
Pada saat pembersihan akan sering ditemukan warna gelap pada hasil casting karena
oksidasi. Hal ini dapat diatasi dengan proses pickling , yaitu pemanasan dan pencelupan hasil
casting kedalam larutan asam seperti HCl 50%. Cara yang lebih baik untuk pickling adalah
hasil casting disusun didalam suatu wadah lalu disiram dengan larutan asam (Annusavice,
2003).
Dari hasil casting mengalami banyak kekurangan atau difek yang dapat terjadi, begitu
pun pada praktikum ini banyak difek yang didapatkan. Berikut ini difek atau kecacatan yang
umum terjadi pada hasil casting:
1. Sayap
Sayap terjadi karena pada saat bumbung tuang dipanaskan terlalu cepat dalam furnace
menyebabkan retak. Dengan demikian logam akan mengalir ke retakan tersebut membentuk
sayap pada hasil casting didaerah yang mengalami keretakan (McCabe, 2008). Pada
praktikum kali ini tidak didapatkan sayap pada semua hasil casting.
2.
Bintil
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 8/18
Pada praktikum kali ini ditemukan banyak bintil pada permukaan hasil casting . Bintil
kecil tersebut didapatkan pada 5 logam casting pertama. Pada casting yang terakhir yaitu 3b
didapatkan bintil yang berukuran lebih besar.
Bintil merupakan efek yang timbul seperti bola-bola yang menempel pada permukaan
casting. Hal ini menggambarkan porositas dalam bumbung tuang (McCabe, 2008). Bintil
timbul dari gelembung udara yang melekat pada model malam selama penanaman. Bintil
dapat dihilangkan pada proses finishing dan polishing akan tetapi bintil pada daerah margin
atau bagian dalam akan menyebabkan ketidaksesuaian pada hasil akhir casting (Annusavice,
2003).
3. Distorsi
Distorsi pada praktikum ini terjadi diseluruh hasil casting . Pada hasil casting 3a dan
3b didapatakan permukaan yang halus namun tidak terisi penuh. Hal ini dapat terjadi karena
berbagai hal. Hal yang paling sering menjadi penyebab distorsi adalah sprue.
Sprue adalah pasak tuang dari malam yang berbentuk saluran yang menyalurkan
logam yang telah dicairkan ke dalam mold.. Sprue seharusnya ditempelkan pada luas
penampang area tertebal. Hal ini bertujuan agar logam cair akan mengalir dari bagian tebal ke
tipis. Diameter sprue berhubungan dengan tekanan pada mesin casting juga kontrol terhadaptingkat flow dari logam cair ke mould . Semakin lebar diameter sprue, maka semakin tinggi
tingkat flow logam cair, maka logam akan semakin cepat untuk masuk kedalam mould, untuk
mencegah logam mendingin sebelum masuk kedalam mould.
Selain sprue penyebab lain adalah jarak bagian mahkota model malam dari casting
ring . Bagian mahkota model malam seharunya diletakkan 6 mm dari ujung casting ring
sehinga udara dapat dialirkan keluar dari mould, agar logam dapat mengisi seluruh mould.
Apabila tinggi model malam lebih dari 6 mm, maka dapat terjadi tekanan balik. Hal ini
menyebabkan logam menjadi membulat disisi samping mahkota, sehingga hasil yang
terbentuk tidak sempurna (McCabe, 2008).
Apabila tinggi model malam kurang dari 6 mm, maka dapat terjadi tekanan yang
sangat besar pada bagian atas bumbung tuang. Hal ini menyebabkan moud menjadi sangat
keras dan mudah pecah (Anusavice. 2003). Mould yang keras karena tinggi model malam
yang kurang dari 6 mm ini dapat dilihat dihasil praktikum pertama kami yaitu pada hasil
casting 1a didapatkan kekerasan pada permukaannya.
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 9/18
4. Marginal Space
Marginal space yang paling besar perbedaannya pada praktikum ini didapatkan pada
casting 2b yang mengalami jarak 0,68 mm. Ketepatan akhir dari hasil casting tergantung pada
ekspansi dan kontraksi yang terjadi selama proses casting. Perubahan dimensi yang paling
sering terjadi adalah casting shrinkage. Casting shrinkage terjadi karena ekspansi yang tidak
dapat dikompensasi akibat kurangnya pemanasan. Casting shrinkage dapat dikompensasi
dengan setting ekspansi, thermasl ekspansi, dan inversi dari bumbung tuang (McCabe, 2008).
5.
Porositas
Porositas pada praktikum ini terjadi pada dua hasil casting yaitu logam casing 1a dan
2b. Porositas permukaan casting dapat terjadi karena gas yang dihasilkan saat proses casting
dimana udara terperangkap dalam logam saat logam masuk kedalam mould karena
overheating (McCabe, 2008).
6. Kurang pemanasan
Kurangnya pemanasan dapat terjadi pada tahap burn out yang terlalu singkat atau
kurangnya pemanasan di dalam furnace. Hal ini dapat menyebabkan porositas pada casting
karena gas-gas yang dihasilkan pada saat logam panas kontak dengan karbon sisa. Hal ini
mengakibatkan sisa karbon menyelimuti permukaan casting yang tidak dapat dihilangkan,
bahkan menggunakan proses pickling (Annusavice, 2003).
Kesimpulan
Tahapan casting berupa burn-out, pemanasan furnace, casting , dan pembersihan hasil
casting . Dengan demikian proses casting harus dilakukan dengan tepat agar tidak
menyebabkan kecacatan atau difek. Kecacatan yang paling umum di alami adalah marginal
space, sayap, bintil, porositas, dan distorsi.
Daftar Pustaka
1.
Anusavice, Kenneth J. 2003. Philips Dental Material, USA: W.B. Saunders
Company. pp. 300, 320, 326-340.
2. McCabe, JF dan Walls, Angus WG. 2008. Applied Dental Materials. 9th ed. Victoria :
Blackwell, Inc. pp. 81-83.
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 10/18
3. Powers J.M. and Wataha J.C. 2008. Dental Materials Properties and Manipulation,
8th ed . St Louis. Mosby Elsevier.
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 11/18
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 12/18
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 13/18
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 14/18
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 15/18
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 16/18
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 17/18
8/10/2019 Laporan Casting
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-casting 18/18