Pengecoran logam adalah salah satu metode pembentukan material tertua yang dikenal. Juga menjadi bagian penting dalam berbagai industri baru seperti mobil, AC,
produk-produk terkait pertahanan modern, dan eksplorasi ruang angkasa. Pengecoran logam adalah sebuah cara atau manufaktur yang menggunakan bahan berupa logam cair dan
cetakan. Yang mana berguna untuk menghasilkan bentuk atau produk jadi yang diinginkan sesuai kebutuhan.
1) Pengertian Pengecoran Logam
Pengecoran logam adalah proses di mana logam cair panas dituangkan ke dalam cetakan yang berisi potongan berlubang atau rongga dengan bentuk jadi yang diinginkan.
Cetakan ini bisa terbuat dari pasir, logam atau pun keramik. Logam tersebut dibiarkan
mendingin dan mengeras menjadi bentuk yang diberikan oleh cetakan tersebut dan kemudian dikeluarkan dari cetakan dengan cara memecahkan atau memisahkan cetakan.
2) Teknik Pengecoran Logam
Ada banyak teknik pengecoran logam yang dapat dipilih. Pemilihan teknik pengecoran ini tergantung pada logam yang digunakan, ukuran proses, dan kompleksitas pengecoran.
Umumnya dapat dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan sifat dasar desain cetakan. yaitu cetakan sekali pakai dan cetakan permanen.
3) Teknik Cetakan Sekali Pakai
Pengecoran cetakan sekali pakai adalah klasifikasi umum yang mencakup cetakan pasir, plastik, dan cangkang.
Semua ini melibatkan penggunaan cetakan sekali pakai yang tidak dapat digunakan kembali, dan membutuhkan gravitasi untuk membantu memaksa cairan cair ke dalam rongga pengecoran. Sesuai namanya, dalam proses ini cetakan hanya digunakan sekali karena proses pengeluaran bahan logam biasanya membuat cetakan menjadi rusak dan tidak bisa digunakan lagi.
4) Teknik Cetakan Permanen
Pengecoran cetakan permanen berbeda dari cetakan sekali pakai dimana cetakan tidak perlu diperbarui setelah setiap siklus produksi. Cetakan permanen biasanya terbuat dari logam, cetakan yang memiliki titik leleh lebih tinggi daripada logam tempat cetakannya.
Teknik ini mencakup setidaknya empat metode berbeda: pengecoran permanen, die-casting, sentrifugal, dan kontinu.
5) Proses Pengecoran Logam
Dalam pelaksanaan pengecoran untuk logam sendiri, terdapat beberapa proses yang perlu dilakukan.
a) Pembuatan pola
Proses pertama ini bertujuan untuk membuat pola cetakan yang akan dibuat. Untuk pola ini bisa dibuat menggunakan kayu atau plastik logam.
b) Pembuatan cetakan
Selanjutnya, pola yang sudah dibuat tadi, dijadikan dasar pembuatan bentuk cetakan.
Untuk jenis dan cara pembuatannya berbeda-beda tergantung jenis pengecoran-nya.
Salah satu contohnya yaitu pengecoran dengan cetakan pasir. Maka bahan cetakannya akan menggunakan pasir sebagai bahan cetakannya.
c) Peleburan dan penuangan logam
Setelah cetakan terbentuk, selanjutnya cairan logam dilebur dan dituangkan ke dalam rongga cetakan. Setelah logam tersebut mengeras, barulah dikeluarkan dari cetakan.
d) Post-processing
Ini adalah langkah terakhir yang dilakukan setelah benda logam dikeluarkan dari cetakan. Biasanya hasil cetakan akan dibersihkan dan dirapikan sehingga bentuknya lebih halus.
6) Kelebihan dan Kekurangan Pengecoran Logam
Kelebihan pengecoran logam
Komponen besar dapat diproduksi dalam cor satu bagian
Bahan yang sulit atau mahal untuk dibuat dengan menggunakan proses pembuatan lain dapat dicetak
Dibandingkan dengan proses manufaktur lainnya, pengecoran lebih murah untuk jumlah sedang hingga besar
Bahan yang meleleh dapat mengalir ke bagian yang sangat kecil sehingga bentuk yang rumit dapat dibuat melalui proses ini.
Bisa menuang hampir semua bahan yang mengandung besi atau non-besi.
Kekurangan dari pengecoran logam
Permukaan yang yang relatif kasar
Cetakan cangkang memiliki batasan dalam hal ukuran dan pola
Pola memakan waktu dan mahal untuk dibuat
Harga die casting bisa sangat mahal untuk jumlah yang lebih kecil hingga sedang karena biaya die yang tinggi
Ukuran bagian dan pilihan material tergantung pada proses pengecoran yang dipilih
Akurasi dimensi dan permukaan akhir yang dibuat dengan proses pengecoran pasir merupakan batasan dari teknik ini
11.Proses Peleburan Logam
Peleburan(smelting) adalah Suatu proses mencairkan logam dan atau proses reduksi bijih logam pada temperatur tertentu dengan menggunakan energi panas yang dihasilkan oleh bahan bakar atau tungku.
Peleburan logam merupakan aspek terpenting dalam operasi-operasi reduksi bijih logam dan pengecoran logam karena berpengaruh langsung pada kualitas produk cor. Pada proses peleburan, mula-mula muatan yang terdiri dari bijih logam/logam, unsur-unsur paduan dan material lainnya seperti fluks dan unsur pembentuk terak dimasukkan ke dalam tungku.
Tungku adalah sebuah peralatan yang digunakan untuk mereduksi bijih logam atau mencairkan logam pada proses pengecoran atau untuk memanaskan bahan dalam proses perlakuan panas.Pemilihan tungku peleburan yang akan digunakan untuk mencairkan logam harus sesuai dengan bahan baku yang akan dilebur. Paduan aluminium, paduan tembaga, paduan timah hitam, dan paduan ringan lainnya biasanya dilebur dengan menggunakan tungku peleburan jenis krusibel, sedangkan untuk besi cor menggunakan tungku induksi frekuensi rendah atau kupola.
Tungku-tungku peleburan yang biasa digunakan dalam industri adalah tungku tanur tinggi(blast furnace), tungku busur listrik, tungku converter, tungku induksi, tungku krusibel, dan tungku kupola. Karakteristik masing-masing tungku peleburan adalah :
Tungku secara luas dibagi menjadi dua jenis berdasarkan metodapembangkitan panasnya: tungku pembakaran yang me nggunakan bahanbakar, dan tungku listrik yang menggunakan listrik. Tungku pembakaran dapat digolongkan menjadi beberapa bagian seperti ditunjukkan dalam Tabel jenis bahan bakar yang digunakan, cara pemuatan bahan baku, caraperpindahan panasnya dan cara pemanfaatan kembali limbah panasnya.Tetapi, dalam prakteknya tidak mungkin menggunakan penggolongan inisebab tungku dapat menggunakan berbagai jenis bahan bakar, cara pemuatan bahan ke tungku yang berbeda, dll.
Tungku yang paling umum digunakan akan dijelaskan dalam bagian berikutnya
Macam – macam tungku : 1.) Tungku Induksi
Penggunaan tanur induksi di industri pengecoran logam dewasa ini telah semakin berkembang. Hal ini terutama karena tanur induksi menjanjikan beberapa kelebihan antara lain:
a) Hasil peleburan bersih.
b) Mudah dalam mengatur/mengendalikan temperatur.
c) Komposisi cairan homogen.
d) Efisiensi penggunaan energi panas tinggi.
e) Dapat digunakan untuk melebur berbagai jenis material.
Namun demikian terdapat pula hambatan/kendala yang perlu diperhatikan yaitu:
a) Infestasi biaya beban tetap yang cukup besar menuntut loading yang tinggi.
b) Biaya operasi yang besar menuntut tingkat kegagalan yang rendah.
c) Dibutuhkan operator maupun teknisi berpengalaman dalam mengoperasikannya.
d) Tingkat bahaya besar, mengingat tanur ini menggunakan energi listrik yang sangat besar.
e) Biaya perawatan besar.
Prinsip proses peleburan dengan tanur induksi.
Tanur induksi bekerja dengan prinsip transformator dengan kumparan primer dialiri arus AC dari sumber tenaga dan kumparan sekunder. Kumparan sekunder yang diletakkan didalam medan mahnit kumparan primer akan menghasilkan arus induksi. Berbeda dengan transformator, kumparan sekunder digantikan oleh bahan baku peleburan serta dirancang sedemikian rupa agar arus induksi tersebut berubah menjadi panas yang sanggup mencairkannya.
Sesuai dengan frekuensi kerja yang digunakan, tanur induksi dikatagorikan sebagai tanur induksi frekuensi jala-jala (50 Hz – 60 Hz) dengan kapasitas lebur diatas 1 ton/jam dan tanur induksi frekuensi menengah (150 Hz – 10000 Hz) untuk tanur dengan kapasitas lebur rendah.Frekuensi jala-jala pada tanur induksi frekuensi menengah diubah terlebih dahulu dengan menggunakan thyristor menjadi freukensi yang lebih tinggi sebelum dialirkan kekumparan primer.
Secara umum tanur induksi terdiri dari 2 jenis yaitu:
1) Tanur induksi jenis saluran, yang digunakan sebagai holding furnace (hanya berfungsi untuk menahan temperatur cairan agar tidak turun).
2) Tanur induksi jenis krus, yang digunakan sebagai tanur peleburan.
Prinsip Pemanasan Tungku Induksi
Pemanasan hanya dilakukan pada bagian saluran cairan. Bahan cair yang panas akan bergerak keatas, sedangkan bahan cair yang dinggin bergerak kebawah mengisi saluran.
Dengan demikian cairan didalam tanur akan mengalami sirkulasi.
Potongan Melintang Tanur Induksi Jenis Saluran
Tanur induksi jenis krus dikonstruksi sedemikian rupa disesuaikan dengan ukuran dan jenis bahan yang dilebur, sehingga terdapat tanur induksi frekuensi jala-jala, tanur induksi frekuensi menengah dan tanur induksi frekuensi tinggi.
Prinsip Pemanasan Tanur Induksi Jenis Krus
Pemuatan Bahan Peleburan
Proses peleburan dengan tanur induksi akan semakin efisien bila menggunakan bahan baku yang masif (berukuran besar) dan kompak. Keuntungan yang diperoleh dari bahan masif adalah:
1) Bahan yang dilewati oleh medan induksi lebih banyak sehingga menghasilkan enerji panas yang lebih besar.
2) Permukaan bahan yang bersentuhan dengan udara sedikit sehingga mengurangi efek oksidasi.
3) Bahan homogen dengan komposisi yang serupa sehingga mengurangi faktor kesalahan peramuan.
4) Mengurangi kemungkinan bahan asing dan kotoran ikut terbawa pada saat pemuatan sehingga lebih dapat menjamin pencapaian komposisi yang dikehendaki serta
mengurangi terak ataupun bahaya-bahaya lain yang ditimbulkannya.
Dalam evaluasi kinerja penggunaan cairan pemotong nano berbasis air dan minyak nabati dibawah jumlah pelumas minimum dengan udara dingin terkompresi selama operasi penggilingan baja.
Pemesinan proses logam terjadi meningkatkan gaya gesek dan suhu tinggi,akibatnya akan mempengaruhi keausan alat dan kualitas produk. Metode pendingin berkontribusi secara signifikan untuk mengurangi panas,gaya gesekan, dan kekasaran permukaan benda kerja.
Metode pendinginan yang digunakan harus berkembang untuk mengerahkan pemesinan lingkungan dengan pelumasan kuantitas minimum (MQL) dan pemotongan kering , tetapi pemotongan kering memiliki kinerja yang terbatas karena pemlumasan yang rendah. MQL menggunakan minyak atau air alami nonfluid adalah tantangan utama dalam metode pendingin. Dalam penelitian ini untuk mengarahkan kinerja pendingin yang tinggi,
bionanofluid yang terbentuk dari konduktivitas termal tinggi nanopartikel (50nm) pengemulsi oleh air dan minyak bio sebagai cairan dasar dalam proses MQL dengan injeksi suhu rendah udara. Untuk meningkatkan kinerja pendinginan ini menggunakan udara dingin sebagai tekanan injeksi, dirancang dengan memanfaatkan proses refigeran proses evaporatif dengan arah aliran balik. Hasil percobaan menunjukan kekakasan terrendah diperoleh dari titanium dioksida TiO2 dengan cairan berbasis minyak sawit, diikuti aluminium oksida (AL2O3) berdasarkan minyak kelapa yang terjadi CuO terakhir dalam cairan berbasis air. TiO2 yang paling menyebar dibandingkan dengan yang lain dan berkolerasi dengan kinerja pendingin itu bisa menjadi kadidat untuk pendingin pemesinan.
BAB III PENUTUP 1. Kesimpulan
Dari pembahasan diatas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1) Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat, keras, penghantar listrik dan panas, serta mempunyai titik cair tinggi. Bijih logam ditemukan dengan cara penambangan yang terdapat dalam keadaan murni atau bercampur.
2) Logam terdiri dari unsur logam, non logam dan semi logam.
3) Logam mempunyai sifat-sifat istimewa yang menjadi dasar penggunaanya.
4) Jenis-jenis logam terdiri dari logam berat, logam ringan, logam mulia dan logam tahan api
5) Klasifikasi Logam Berdasarkan unsur-unsur penyusunnya, logam dan paduannya dibagi menjadi 2 golongan utama, yaitu : logam ferro dan logam non ferro.
6) Proses Pembentukan logam adalah proses-proses manufaktur di mana bentuk benda kerja logam diubah bentuknya melalui deformasi plastis.
7) Pengecoran logam adalah proses di mana logam cair panas dituangkan ke dalam cetakan yang berisi potongan berlubang atau rongga dengan bentuk jadi yang diinginkan.
8) Peleburan(smelting) adalah Suatu proses mencairkan logam dan atau proses reduksi bijih logam pada temperatur tertentu dengan menggunakan energi panas yang dihasilkan oleh bahan bakar atau tungku.
2. Saran
Demikian makalah yang saya buat, semoga dapat bermanfaat bagi pembaca. Karena keterbatasan pengetahuan dan referensi, penulis menyadari makalah ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu saran yang membangun sangat diharapkan agar makalah ini dapat disusun menjadi lebih baik lagi dimasa yang akan datang.
DAFTAR PUSTAKA https://www.gurupendidikan.co.id/pengertian-logam/
https://mesin.ulm.ac.id/assets/dist/bahan/Material_Teknik_full.pdf/
https://id.wikipedia.org/wiki/Logam
https://4winmobile.com/logam-pengertian-sifat-jenis-dan-fungsinya/
https://repository.unsri.ac.id/18387/2/RAMA_21201_03121405014_0019076305_%2000130 26905_02.pdf
https://adalah.co.id/logam/
sebutkan contoh pemanfaatan logam dalam kehidupan sehari-hari - Brainly.co.id apakah kelebihan dan kekurangan logam? - Brainly.co.id
Proses Pembentukan Logam: Pengertian dan Klasifikasi - InformasainsEdu https://wira.co.id/pengecoran-logam/
https://virusmetalurgi.wordpress.com/2020/05/15/peleburansmelting/#:~:text=Peleburan(smel ting)%20adalah%20Suatu%20proses,oleh%20bahan%20bakar%20atau%20tungku.
https://www.researchgate.net/publication/328060301_performance_evaluation_of_using_wat
er_and_bio_oil-based_nanocutting_fluids_under_minimum_quantity_lubrication_with_compresses_cold_air _during_milling_operations_of_stell