JENIS DAN JENIS MOULDING INDONESIA

JENIS-JENIS MOULDING

a. Cetakan Pasir ( Sand Casting )

Cetakan pasir merupakan cetakan yang paling banyak digunakan, karena memiliki keunggulan :

1. Dapat mencetak logam dengan titik lebur yang tinggi, misalnya baja, nikel dan titanium.

2. Dapat mencetak benda cor dari ukuran kecil sampai dengan ukuran besar.

3. Jumlah produksi dari satu sampai jutaan.

Tahapan tentang pengecoran cetakan pasir adalah sebagai berikut : Pasir

Kebanyakan pasir yang digunakan dalam pengecoran adalah pasir silika (SiO2). Pasir merupakan produk dari hancurnya batu-batuan dalam jangka waktu lama. Alasan pemakaian pasir sebagai bahan cetakan adalah karena murah dan ketahanannya terhadap temperatur tinggi. Ada dua jenis pasir yang umum digunakan yaitu naturally bonded (banks sands) dan synthetic (lake sands). Karena komposisinya mudah diatur, pasir sinetik lebih disukai oleh banyak industri pengecoran.

Pemilihan jenis pasir untuk cetakan melibatkan bebrapa faktor penting seperti bentuk dan ukuran pasir. Sebagai contoh , pasir halus dan bulat akan menghasilkan permukaan produk yang mulus/halus. Untuk membuat pasir cetak selain dibutuhkan pasir juga pengikat (bentonit atau clay/lempung) dan air. Ketiga Bahan tersebut diaduk dengan komposisi tertentu dan siap dipakai sebagi bahan pembuat cetakan.

Jenis Cetakan Pasir - Cetakan pasir basah

itu masih cukup mengandung air atau lembab ketika logam cair dituangkan ke cetakan itu. Istilah lain dalam cetakan pasir adalah skin dried. Cetakan ini sebelum dituangkan logam cair terlebih dahulu permukaan dalam cetakan dipanaskan atau dikeringkan. Karena itu kekuatan cetakan ini meningkat dan mampu untuk diterapkan pada pengecoran produk-produk yang besar, dibuat dari campuran pasir, lempung, dan air.Cetakan pasir basah juga banyak digunakan untuk besi tuang, paduan logam tembaga dan aluminium yang beratnya relatif kecil (maksimum 100 kg). Keunggulan cetakan pasir basah adalah :

 Memiliki collapsibility yang baik  Memiliki permeabilitas yang baik

 Dapat direklamasi untuk digunakan kembali  Murah

Kelemahan cetakan pasir basah :

 Uap lembab dalam pasir dapat menyebabkan kerusakan pada beberapa produk cor, tergantung pada logam dan geometri coran. Cetakan pasir basah dibuat dengan komposisi terdiri dari pasir (80%-90%), bentonit ( 10%-15%), air (4%-5%), dan zat aditif grafit (2%-3%). - Cetakan Pasir Kering

Cetakan pasir kering, dibuat dengan menggunakan bahan pengikat organik, dan kemudian cetakan dibakar dalam sebuah oven dengan temperatur berkisar antara 204o sampai 316oC. Pembakaran dalam oven dapat memperkuat cetakan dan mengeraskan permukaan rongga cetakan. Cetakan pasir kering digunakan pada benda tuang yang berukuran besar (diatas 100 kg). Komposisi dalam membuat cetakan pasir kering adalah pasir (80-90) %, tanah liat (10-15) %, gula tetes (1-2) %, Pitch (1-1,5) %, molases (0,5-1) %, air (kurang dari 4 %)

Keunggulan :

 Lebih mahal dibandingkan dengan cetakan pasir basah;

 Laju produksi lebih rendah karena dibutuhkan waktu pengeringan;  Pemakaian terbatas untuk coran yang medium dan besar dalam laju

produksi rendah → medium. - Cetakan Kulit Kering

Yaitu cetakan yang dapat diperoleh dengan mengeringkan permukaan pasir basah sedalam 1,2-2,5 cm pada permukaan rongga cetakan.

Gating System Cetakan Pasir (Sand Molding)

Cavity yang berada didalam sand molding, sebelumnya dibuat dengan menggunakan cetakan kayu sesuai dengan pola akhir yang diharapkan sesuai dengan pola akhir yang diharapkan. Core ditambahkan ketika ingin membuat benda dengan rongga dibagian tengahnya. Design dari sand moulding terdiri dari bagian cope (bagian atas) dan drag (bagian bawah).

Riser diletakkan setelah sprue. Tujuannya adalah untuk mensuplai logam cair saat proses solidifikasi di cetakan berlangsung. Sehingga shringkage terjadi tidak didalam cetakan, melainkan di riser nya. Riser biasanya diletakkan di tempat yang paling tinggi dan palin tebal, untuk mencegah shringkage terjadi di cetakan. Logam cair terakhir yang masih panas akan berakhir di riser, sehingga proses solidifikasinya berakhir di sana.

Runner berfungsi sebagai pengalir logam cair dari sprue kedalam cetakan melalui ingate. Ingate akan memberikan tekanan tertentu kedalam cetakan supaya logam cair bisa mengisi keseluruhan cetakan. Runner dibuat setipis mungkin supaya tidak ada logam cair yan tertinggal didalamnya dan bisa menyalurkannya dengan baik, namun cukup tebal juga untuk menahan logam cair panas.

Aturan mengenai design diantaranya sebagai berikut :

 Mengurangi tebal maksimum dinding part untuk mempercepat waktu pendinginan dan mengurangi volume

 Corners dibuat menjadi bentuk round untuk mengurangi stress concentrations dan perpatahan.

 Draft dibuat dengan sudut sekitar 2-3o _{terhadap semua dinding sejajar}

dengan parting direction untuk mempermudah dalam mengeluarkan bendanya setelah di cor.

b. Ceramic (Lost Wax Casting)

Proses manufaktur dari ceramic casting ialah seperti proses plaster casting, tetapi material dapat mencetak material pada temperature yang lebih tinggi. Ceramic casting biasanya menggunakan material refraktori dari keramik untuk membantu proses pencetakan. Pada industri-industri, part-part seperti mesin pemotong, cetakan untuk logam, dan impellers biasa di fabrikasi dengan metode ini.

Proses manufaktur dari ceramic casting ialah :

1. Mengkombinasikan material yang ingin di cetak. Campuran dari zircon (ZrSiO4), Alumunium Oksida, dan fused silica, binder, dan air untuk

membuat ceramic slurry.

2. Ceramic slurry ini lah yang di tuang pada pola cetakan lalu di diamkan. 3. Melepaskan pola dari cetakanm dan diamkan hingga mongering. Setelah

menering, lalu di panaskan (fired).

baik dan collapsibilty yang baik untuk proses metal casting. Properties dan hal yang harus di pertimbanhkan dalam pembuatan cetakan keramik antara lain :

 Proses manufaktur cetakan keramik hampir sama seperti proses plaster casting dimana proses ini dapat membuat material part dengan section yang tipis, permukaan yang baik, dan stabilitas dimensi yang baik. Toleransi material yang dapat dibuat dengan proses manufaktur ini adalah antara 0.002 – 0.10 inchi.

o Untuk dapat membuat part dengan akursi dimensi yang baik, hindari proses machining dan scrap yang dapat di produksi dari proses machining.

o Tidak seperti plaster carsting, cetakan material refraktori pada ceramic casting dapat bertahan pada perubahan temperature yang ekstrim. Sehingga membuat cetakan ini mempunyai heat tolerance yang baik sehingga proses cetakan keramik dapat di gunakan untuk mencetak logam ferrous dan logam lain yang mempunyai titik leleh yang tinggi. Stainless steel dan tool steel biasa di cetak dengan cetakan ini.

o Ceramic casting relative mahal.

o Preparasi yang memakan banyak waktu, membuat production rate dari cetakan ini lambat.

o Ceramic casting mempunyai permeabilitas yang baik yang di sebabkan karena microcrazing (hasil dari microspcopy crakcks) yang terjadi saat proses pembakaaran cetakan keramik.

c. c. c. c. c. c. c. c. c. c. c. Permanent Mold Casting

Permanent Mold Casting dibuat dengan menggunakan cetakan logam. Berdeda dengan sand casting, cetakan ini dapat digunakan kembali karena terbuat dari cast iron ataupun tool steel sehingga bisa digunakan sampai ribuan siklus. Oleh karena itu, kekuatan cetakan dari permanent mold sangat penting supaya tetap bisa menghasilkan produk yang bagus tanpa cetakan menjadi cacat. Sering disebut gravity casting. Biasa digunakan pada proses produksi massal dan dengan waktu yang cepat.

Pengecoran permanen antara lain:

1. Pengecoran Gravitasi (Gravity Permanent Mold Casting)

Pengecoran gravitasi adalah pengecoran dimana logam cair yang dituangkan ke dalam saluran masuk menggunakan gravitasi. Karena adanya tekanan gravitasi, cairan logam mengisi ke seluruh ruang dalam rongga cetakan.

Pengecoran cetak tekan/tekanan adalah pengecoran dimana logam cair yang dituangkan ke dalam saluran masuk menggunakan bantuan tekanan dari luar.

3. Pengecoran Sentrifugal (Centrifugal Die Casting)

Pengecoran sentrifugal adalah pengecoran yang menggunakan cetakan berputar, cetakan yang berputar akan menghasilkan gaya sentrifugal yang akan mempengaruhi kualitas coran. Coran yang dihasilkan akan memiliki bentuk padat, permukaan halus dan sifat fisik struktur logam yang unggul. Pengecoran sentrifugal biasanya digunakan untuk benda coran yang berbentuk simetris. Jenis pengecoran ini , cetakannnya dapat dipakai berulang kali (terbuat dari logam dan grafit). Pengecoran ini dikhususkan untuk pengecoran logam non ferrous dan paduan. Kualitas pengecoran ini tergantung dari kualitas mold, umumnya dikerjakan dengan machining untuk mendapatkan kualitas yang bagus maka dikerjakan dengan proses machining yang memiliki keakuratan yang tinggi.

Kelebihan :

1. Produksi Tinggi

2. Cetakan dapat dipakai berulang kali

3. Dalam operasinya tidak diperlukan tenaga ahli 4. Ketelitian produk lebih baik daripada sand casting

5. Tidak memerlukan proses lanjutan Kekurangan :

1. Harga cetakan mahal

2. Perlu perhitungan yang tepat dalam mengerjakan cetakan 3. Cetakan untuk satu macam produk

5. Tidak dapat mengecor baja

Gating System untuk permanent mold casting

Referensi :

http://www.cabinc.com/non-ferrous-sand-die-permanent-mold-castings.html

http://engineering.case.edu/groups/CMPL/sites/

engineering.case.edu.groups.CMPL/files/images/cwru_gating_al.pdf

http://magnesiumsquare.com/index.php?

option=com_content&view=article&id=40&Itemid=53

http://www.afsinc.org/content.cfm?ItemNumber=6904