3.3
Cil
Istilah untuk cil dan gunanya
• Cil adalah benda (terutama logam) yang diletakkan di bagian cetakan untuk mendinginkan coran secara cepat.
Cil dibagi menjadi tiga jenis, yaitu: • Cil luar
• Cetakan logam, dan • Cil dalam
• Cil luar dipasang di bagian coran yang sangat tebal atau yang tidak dapat diisi logam cair dari penambah, berfungsi untuk mendinginkan coran dari luar. • Cetakan logam pada umumnya dipakai untuk coran
bukan besi, yaitu untuk mendinginkan dan membekukan seluruh bagian luar coran secara cepat, serta mencegah segregasi dan mencegah kehilangan tahanan terhadap tekanan hidrolis. • Cil dalam dipasang pada pertemuan bos kecil yang
jauh dari penambah yang akan dikelilingi oleh logam dengan maksud untuk mencegah penyusutan di dalam coran.
Cil untuk besi cor
• Karena besi cor mempunyai rongga penyusutan yang kurang dibandingkan dengan coran besi dan bukan besi, maka cil tidak hanya dipakai untuk besi cor. Tetapi cil banyak dipakai untuk besi cor liat yang banyak diproduksi.
• Cil untuk coran besi berfungsi mencegah rongga penyusutan setempat, dengan mempercepat pembekuan dan pendinginan dari bagian yang tebal sehingga bagian yang tebal itu membeku pada waktu yang sama dengan bagian tipis.
• Kekurangan cil menyebabkan cacat seperti deformasi, retak dan juga rongga penyusutan.
Jenis Penggunaan Ilustrasi
Cil
Cil pelat diletakkan pada permukaan rata, cil berupa blok dan batang bulat diletakkan pada permukaan atau di sudut untuk membuat laju pembekuan yang seragam, atau untuk memperbaiki kekerasan.
Cetakan logam
Cetakan utama atau sebagian dari cetakan dibuat dari logam untuk mendinginkan seluruh coran secara cepat untuk memperbaiki kekerasan. Ci l d a la m Jarum atau batang cil
Batang bulat dimasukkan ke dalam bagian coran yang tebal dikelilingi logam untuk membuat laju pembekuan yang seragam.
Lilitan cil
Lilitan dibuat dari batang bulat dimasukkan ke bagian coran yang tebal untuk membuat laju pembekuan yang seragam.
Gambar 3.44 Penggunaan cil
2.2
Jenis Pola
Pola (Lanjutan)
Pola penggeret berputar dengan rangka cetak
• Pembuatan cetakan dilakukan dengan mengayunkan penggeret sekeliling porosnya. • Merupakan suatu kasus di mana bagian pola dapat
ditukar secara konsentris.
• Kedua ujung dari penggeret mempunyai poros.
Gambar 2.25 Pola penggeret berputar dengan
rangka cetak
Pola kerangka tipe A
• Dibuat dengan meletakkan pelat dasar dan membuat pola pelat dudukan penuntun di atasnya dan mengikat pelat-pelat untuk menahan pasir antara tiap penuntun.
• Pasir ditimbunkan di atasnya dan disapu oleh penggeret untuk membuat permukaan lengkung yang kontinu.
• Cocok untuk bentuk dengan lengkungan yang berbeda-beda.
• Lamanya pembuatan cetakan menjadi bertambah, sehingga hanya dipakai untuk jumlah produksi yang terbatas.
Gambar 2.26 Pola kerangka
Pola kerangka tipe B
• Pola ini dibuat dengan meletakkan pelat ukur pada permukaan pisah dan di atasnya diletakkan pengukur-pengukur dari ketebalan yang sama seperti dudukan coran, dan mempertemukan pengukur-pengukur lain yang mempunyai ketebalan serupa sehingga menjadi kerangka berbentuk sangkar.
• Pada pembuatan cetakan, pasir ditimbun dan dipadatkan sampai batas luar dan kertas direkatkan padanya, sehingga ia menjadi seperti pola tunggal atau pola belahan.
• Kemudian rangka cetak dipasang dan pasir ditimbun serta dipadatkan di sekelilingnya kemudian cetakan dibalik sehingga permukaan pisah berada di atas. • Pasir dikikis sampai ke tepi dalam dari pengukur
untuk dijadikan bentuk dari kotak inti.
• Selanjutnya kertas direkatkan pada permukaan dalamnya.
• Inti dibentuk di dalamnya dan kemudian diambil, akhirnya pola rangka diambil dari cetakan. • Harga pola jenis ini kira-kira 1/6 sampai 1/8 dari
harga pola biasa, sedangkan pembuatan cetakannya memerlukan waktu tiga kali lipat dari cara biasa. • Cara ini lebih baik tidak digunakan untuk produksi
lebih dari dua.
Gambar 2.27 Pola kerangka
P
2.2
Jenis Pola
Penggolongan kotak inti
Kotak inti berukir
• Kotak ini dibuat dari kayu atau tripleks dan diukir dengan menggunakan pahat.
• Cara ini cocok untuk pembuatan inti yang kecil.
Gambar 2.28 Kotak inti berukir
Kotak inti biasa
• Kotak ini berbentuk persegi, permukaan yang terluas merupakan permukaan tumbuk dan bagian-bagian yang menonjol terdapat di samping atau di dasar. • Kotak jenis ini sangat biasa dipakai sebagai kotak inti.
Gambar 2.29 Kotak inti biasa
Kotak inti penggeret sebagian
• Kotak inti ini adalah kotak inti yang dilengkapi dengan sebuah penggeret.
• Sebagian dari permukaan inti dibentuk dengan penggeret, kalau inti mempunyai permukaan yang konsentris.
Gambar 2.30 Kotak inti penggeret sebagian
Kotak inti lengkung
• Kotak ini digunakan untuk membuat inti dengan diameter besar, yang dibagi menjadi beberapa bagian yang sama.
• Setiap kotak inti dibuat hanya untuk satu bagian saja.
• Bagian-bagian yang dibuat dengan kotak ini dirangkai bersama untuk membentuk satu inti bulat.
Gambar 2.31 Kotak inti lengkung
3.2
Penambah
Penambah untuk coran bukan besi
Penambah samping Penambah atas • Coran bukan besi umumnya mempunyai penyusutan besar pada waktu pembekuan sehingga logam cair harus diisikan ke dalam rongga-rongga di antara butir-butir kristal pada waktu pembekuan, terutama untuk paduan tembaga yang mengandung logam dengan titik beku yang bermacam-macam. Perunggu Perunggu Mangan Perunggu Fosfor Paduan Aluminium
Gambar 3.41 Penambah untuk coran bukan besi
Menunjukkan sebuah contoh penambah untuk baling-baling, dibuat dari perunggu mangan yang ukurannya ditentukan oleh Gambar 3.43.
Gambar 3.42 Penambah untuk coran bukan besi Gambar 3.43 Penentuan penambah untuk sebuah
baling-baling Daftar 3.6 Daerah efektif dari penambah
Bahan Daftar efektif (T : tebal ) Keterangan
Baja cor 4,5T
Baja cor 6—6,5T PELLINI
Besi cor kelabu 8T
Perunggu 6T 20—40 (Tebal)
Perunggu 10T Dengan cil
Kuningan 5,5T Perunggu Aluminium 5—6T Aluminium 6T
P
RP
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20Tinggi & Diameter penambah (cm)
Diameter bos (cm)
Diameter Penambah
Tinggi Penambah
3.2
Penambah
Penambah untuk coran baja (Lanjutan)
Gambar 3.40
Kurva Pellini
Karena tempat, bentuk dan banyaknya penambah telah ditentukan maka ukuran tiap bagian harus ditentukan. Maka: (P+L) T P L T Faktor bentuk Panjang coran Lebar coran
Tebal bagian di mana penambah harus dipasang
• Bentuk penambah yang dari Gambar 3.40 selalu dibuat bentuk silinder.
• Seandainya penambah tidak dapat dipasang sesuai dengan perhitungan karena bentuk rangka cetakan atau coran, maka akan terjadi kekurangan pengisian antara penambah.
• Untuk itu penambah dibuat bentuk elip di mana jari-jari kecilnya sama dengan diameter asal dan jari-jari-jari-jari lebarnya dibuat secukupnya pada arah dari bagian yang tak dapat diisi untuk menjamin pengaruh penambah.
Tinggi penambah ( H )
2.2
Jenis Pola
Penggolongan kotak inti (Lanjutan)
Kotak inti setengah dengan pelat penyapu
Kotak ini berupa setengah lingkaran dengan sebuah penggeret yang dapat diputar di sekeliling poros pada kedua ujung kotak.
Gambar 2.32 Kotak inti setengan dengan pelat
penyapu
Kotak inti dengan pelat penyapu
• Kotak ini dipakai untuk membuat setengah dari inti besar yang konsentris.
• Cocok untuk jumlah produksi yang sedikit.
Gambar 2.33 Kotak inti dengan pelat penyapu
Kotak inti penyapu tidak dengan papan
Kotak ini digunakan untuk membuat inti berbentuk konsentris dari jumlah produksi yang kecil.
Gambar 2.34 Kotak inti penyapu tidak dengan
papan
Kotak inti penyapu dengan papan
• Kotak ini dilengkapi dengan sebuah penggeret yang dapat berputar di sekeliling pusat pada papan setengah lingkaran atau papan melingkar. • Inti dibuat dengan memutar penggeret.
• Kotak ini dipakai untuk membuat inti-inti ukuran besar dan sedang dari jumlah produk yang kecil, atau untuk inti-inti yang sulit dibalik.
Gambar 2.35 Kotak inti penyapu dengan papan
Volume penambah Volume pengecoran
Tinggi penambah H = (1,5 ± 0,2) x D untuk penambah berbentuk silinder Tinggi penambah H = (2,0 ± 0,2) x jari-jari kecil untuk penambah berbentuk elip
P
RP
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1P L
+
T
2.2
Jenis Pola
Penggolongan kotak inti (Lanjutan)
Kotak inti penyapu dengan pelat-pelat muka
• Kotak ini terdiri dari satu pelat dengan pelat-pelat muka dan sebuah pelat penyapu yang menyapu permukaan dari inti.
• Alat ini tidak cocok untuk jumlah produksi yang besar.
Gambar 2.36 Kotak inti penyapu dengan pelat-pelat muka
Papan penyapu
• Satu pipa dengan lubang-lubang kecil pada permukaannya dililit dengan tali, kemudian pasir ditumpuk padanya. • Pipa diputar pada sisi sebuah pelat ukur
sehingga terbentuk sebuah inti yang panjang dan silindris.
Gambar 2.37 Papan penyapu
Kotak inti untuk membuat tebal
• Kotak inti ini untuk membuat inti yang bertebal tetap, yang dipasang pada cetakan atau pada inti utama.
• Kotak inti ini dipakai untuk inti yang besar dengan permukaan-permukaan lengkung yang sulit.
Gambar 2.38 Kotak inti untuk membuat tebal
Kotak inti lapis
• Kotak inti ini berbentuk serupa dengan kotak inti untuk membuat tebal. • Inti yang dibuat dengan kotak ini
dipasang pada cetakan.
• Kotak ini dipakai untuk cetakan yang sulit dibalik atau pemasangan telapak inti yang sulit.
Gambar 2.39 Kotak inti lapis
Kotak inti untuk mesin pembuat cetakan
• Kotak ini dipakai dengan memasangnya pada mesin pembuat cetakan • Ukuran kotak ini harus cocok dengan
ukuran mesin.
• Di dalam kotak dipasang pola • Kotak inti ini dipakai untuk coran yang
harus memiliki ketelitian tinggi atau sulit untuk membuat cetakan dengan tangan.
Gambar 2.40 Kotak inti untuk mesin pembuat cetakan
3.2
Penambah
Penambah untuk coran baja
• Baja cor mempunyai titik cair yang tinggi dan koefisien penyusutan yang sangat besar, di samping itu pembekuannya terjadi dalam waktu yang pendek yang berbeda dengan besi cor, sehingga irisan penambah untuk baja cor harus besar.
• Penambah harus dipasang di atas saluran masuk, pada tempat yang tertinggi dari coran dan di atas bagian yang paling tebal dari coran.
• Saat pembongkaran penambah harus mudah dipisah.
• Bentuk silinder adalah bentuk yang biasa dipakai.
Jenis Contoh-contoh
Penambah atas
Penambah samping
Penambah buta atas
Penambah buta samping
Gambar 3.38 Jenis-jenis penambah
Gambar 3.39 Hubungan antara tebal coran ( T ) dan panjang isi dari penambah ( JP )
• Karena tempat dan bentuk penambah ditentukan, maka banyaknya penambah ditentukan dengan rumus berikut dari Gambar 3.39.
Banyaknya penambah = Jumlah panjang bagian di mana penambah harus disediakan (mm) 2 x jarak pengisian penambah ( JP ) (mm)
P
RP
0
50
100
150
Tebal coran
T
(mm)
Daerah yang dapat
diisi
300 200 100Jarak pengisian (
JP
) (mm)
3.2
Penambah
Penambah untuk coran besi
• Penyusutan besi cor < penyusutan baja cor dan paduan bukan besi ketika proses membeku. • Penambah berfungsi memberi logam cair ke bagian
yang menyusut karena pembekuan, mencegah terbentuk rongga-rongga penyusutan, meniadakan pasir yang terbawa, terak dan gas-gas dari coran.
Berikut koefisien penyusutan besi cor
• Kekuatan tarik > 35 kgf/mm2, penyusutan 5 %
• Kekuatan tarik > 30 kgf/mm2, penyusutan 3 %
• Kekuatan tarik > 25 kgf/mm2, penyusutan 2 %
• Kekuatan tarik > 20 kgf/mm2, penyusutan 0—1 %
Daftar 3.4 Perbandingan efektif dari penambah
Jenis penambah Besi kebau (%) Besi cor liat (%)
Penambah atas 30—35 20—25
Penambah samping 35—40 25—30
Contoh
Daftar 3.5 Penentuan diameter penambah
Kekuatan tarik bahan Diameter D (mm)
Penambah samping Penambah atas
20—25 kgf/mm2 T 1) + 30 T + 40
Lebih besar dari 30 kgf/mm2 T + 40 T + 50
1)T : tebal bagian coran di bawah penambah
Penambah sebaiknya dibuat berbentuk silinder mengingat pengaruhnya dan mudah pembuatannya. Diameter silinder ditentukan berdasarkan tebal coran seperti dalam Daftar 3.5.
JIka diameter ditentukan, maka ukuran bisa ditentukan untuk tiap bagian sesuai dengan gambar Gambar 3.34 dan Gambar 3.35.
Gambar 3.34 Saluran ukuran penambah samping Gambar 3.35 Ukuran penambah atas
• Radius daerah efektif diperhitungkan 8 kali tebal coran, yaitu tebal coran di bawah penambah.
• Jika tebal coran 40 mm, maka daerah pengisian efektif dari penambah adalah dalam radius 320 mm dari ujung permukaan penambah Penambah yang dipasang pada keseluruhan bagian
atas coran, biasanya untuk coran berbentuk silinder panjang seperti selubung silinder atau torak.
Gambar 3.36 Saluran pisah Gambar 3.37 Saluran pisah
2.3
Bahan-Bahan untuk Pola
Kayu Kayu yang dipaki untuk pola adalah kayu:
• Seru • Aras • Pinus, • Mahoni, • Jati dan lain-lain. Pemilihan kayu berdasarkan: • Jenis dan ukuran pola, • Jumlah produksi, dan • Lamanya pemakaian.
• Kayu yang kadar airnya lebih dari 14% tidak dapat dipakai karena akan terjadi pelentingan yang disebabkan perubahan kadar air dalam kayu. • Terkadang suhu udara luar harus diperhitungkan,
dan ini tergantung pada daerah di mana pola itu dipakai.
Resin sintesis
• Dari berbagai macam resin sintesis, hanya resin Epoksl-lah yang banyak dipakai.
Epoksi mempunyai sifat-sifat:
• penyusutan yang kecil pada waktu mengeras, • tahan aus yang tinggi,
• memberikan pengaruh yang lebih baik dengan menambah pengencer,
• zat pemlastis atau zat penggemuk menurut penggunaannya.
• Sebagai contoh, kekerasan meningkat dengan mencampurkan bubuk besi atau aluminium ke dalamnya.
• Ketahanan bentur akan meningkat dengan menumpukkan serat gelas dalam bentuk lapisan. • Resin polistirena (polistirena berbusa) dipakai
sebagai bahan untuk pola yang dibuang setelah dipakai dalam cara pembuatan cetakan yang lengkap.
• Pola dibuat dengan menambahkan zat pembuat busa padat polistirena untuk membuat berbutir, bentuk dan membuat busa. Massa jenisnya sangat kecil yaitu 0,02—0,04 kg/dm2 dan resin ini mudah dikerjakan, tetapi tidak dapat menahan penggunaan yang berulang-ulang sebagai pola.
• Resin epoksi dipakai untuk coran yang kecil-kecil dari satu masa produksi. Terutama sangat memudahkan bahwa rangkapnya dapat diperoleh dari pola kayu atau pola plaster.
Bahan untuk pola logam
• Bahan yang lazim dipakai untuk pola logam adalah besi cor.
Biasanya dipakai besi cor kelabu karena: • sangat tahan aus,
• tahan panas (untuk pembuatan cetakan kulit) dan • tidak mahal.
• Kadang-kadang besi cor liat dipakai agar lebih kuat. • Paduan tembaga juga biasa dipakai untuk pola cetakan kulit agar dapat memanaskan bagian cetakan yang tebal secara merata.
• Aluminium adalah ringan dan mudah diolah, sehingga sering dipakai untuk pelat pola atau pola untuk mesin pembuat cetakan.
• Baja khusus dipakai untuk pena atau pegas sebagai bagian dari pola yang memerlukan keuletan. Jika jumlah berat penambah 100 kg, maka
• berat penambah samping : 30—40 kg. Berfungsi sebagai penambah. • berat penambah atas : 30—35 kg. Bekerja sebagai berat efektif.
P
2.4
Rangkuman dan Jendela Motivasi
Modul 2 (Pertemuan ke-2)
• Penentuan kup, drag dan permukaan pisah adalah hal yang paling penting untuk mendapat coran yang baik. • Karena coran menyusut pada waktu pembekuan dan pendinginan, maka pembuat pola perlu menggunakan
“mistar susut” yang telah diperpanjang sebelumnya sebanyak tambahan penyusutan pada ukuran pola. • Tempat di mana memerlukan penyelesaian mesin setelah pengecoran harus dibuat dengan kelebihan tebal
seperlunya.
• Permukaan-permukaan tegak dari pola dimiringkan mulai dari permukaan pisah, untuk memudahkan pengangkatan pola dari cetakan; meskipun untuk pola logam, pola ditarik dengan pengarah dari pena-pena. • Penyusutan coran pada waktu pembekuan dan pendinginan, kadang-kadang bukan saja mengecilkan
keseluruhannya, tetapi juga mengakibatkan pelenturan yang tergantung pada bentuknya. • Pola biasanya mempunyai telapak inti dengan maksud:
1.Menempatkan inti
2.Menyalurkan udara dan gas-gas dari cetakan yang keluar melalui inti. 3.Memegang inti.
• Bahan-bahan yang biasa dipakai untuk pola ialah kayu, resin atau logam.
Jendela Motivasi
Memulai Sebuah Pekerjaan
Segala pekerjaan tidak pernah lebih sulit daripada kelihatannya, bila Anda telah memulai mengerjakan. Letakkan satu kaki di depan langkah kaki yang lain. Ambil selembar kertas dari tumpukan, dan mulailah bekerja. Mulailah menggali, dan jangan berhenti.
Jangan cari kenyamanan, tetapi buatlah kenyamanan. Rasakan kepuasan dan pencapaian saat apa yang Anda kerjakan telah selesai. Tidak peduli apa yang Anda kerjakan, berikan perhatian penuh, dan berikan yang terbaik. Jangan terpikir untuk memberikan yang sempurna. Cukup yang berharga dan berguna. Nikmati dan hargai kerja Anda. Banggalah karena Anda mengerjakannya.
Pekerjaan yang Anda kerjakan, apa pun pekerjaan itu, adalah sebuah kesempatan. Kesempatan bagi Anda untuk membuktikan orang macam apakah Anda itu. Kesempatan untuk menciptakan sebuah perbedaan. Kesempatan untuk menghargai diri Anda, dan orang di sekitar Anda.
3.2
Penambah
Istilah dari berbagai penambah dan peranannya
• Penambah memberi logam cair untuk mengimbangi penyusutan ketika pembekuan dalam coran • penambah harus membeku lebih lambat dari coran • Jika penambah terlalu besar, maka persentase
terpakai akan dikurangi dan kalau penambah terlalu kecil, akan terjadi rongga penyusutan. Karena itu penambah harus mempunyai ukuran yang pas.
Penambah digolongkan menjadi dua macam: • Penambah samping • Penambah atas Penambah khusus • Penambah terbuka • Penambah buta Penambah samping
• Penambah samping dipasang di samping coran, dan langsung dihubungkan dengan saluran turun dan pengalir.
• Penambah samping sangat efektif dipakai untuk coran dengan ukuran kecil dan menengah
Gambar 3.31 Contoh penambah samping
Penambah atas
Penambah atas dipasang di atas coran yang biasanya berbentuk silinder atau mempunyai ukuran besar.
Gambar 3.32 Contoh penambah atas
Penambah terbuka dan buta
• Penambah terbuka adalah penambah yang terbuka ke udara luar.
• Penambah buta adalah penambah yang dekat pada bagian atas penambah terbuka yang biasanya berbentuk setengah bola
• Penambah buta tidak dapat memberikan logam cair kalau bagian luarnya membeku, karena di bagian-bagian yang tidak membeku di atasnya menjadi hampa udara. Untuk menghindari kesukaran ini disisipkan kerucut inti yang kecil berujung tajam, lihat
Gambar 2. 33.
• Penambah buta lebih ekonomis sebab dapat diusahakan penambah buta yang kecil sebagai pengganti penambah yang terbuka yang lebih besar, tetapi menyebabkan pembuatan cetakan lebih lama.
Gambar 2. 33 Inti kering dimasukkan di bagian
atas penambah Penambah samping Lubang angin
P
RP
3.1
Sistem Saluran
Sistem saluran untuk coran bukan besi (Lanjutan)
Saluran cabang
• Saluran cabang digunakan untuk coran berbentuk rumit sebab penambah samping tidak mungkin digunakan karena bentuk coran yang tidak memungkinkan.
• Tentukan laju penuangan terlebih dahulu agar bisa menentukan perincian sistem saluran.
• Perhitungan untuk pengalir dan saluran masuk berdasarkan
Daftar 3.3 luassaluran
turun (a2)
: luas pengalir (a2)
: luas saluran masuk (a2)
1 : 2 : 2
Pengalir
Irisan pengalir dibuat trapesium, seperti pada besi cor
Gambar 3.30 Ukuran dan bentuk
saluran cabang
W1 H1
Lebar saluran masuk Tinggi saluran masuk
Daftar 3.3 Diameter saluran turun dari saluran cabang dan berat tuang
Berat tuang (kg) Luas saluran turun a3 (mm2) ⊘saluran turun (mm) Berat tuang (kg) Luas saluran turun a3 (mm2) ⊘saluran turun (mm) ≤ 10 130 13 300—350 1.200 39 10—20 240 19 350—400 1.200 39 20—30 370 22 400—450 1.270 40 30—40 430 24 450—500 1.360 42 40—50 480 25 500—600 1.460 43 50—75 580 27 600—700 1.620 45 75—100 700 30 700—800 1.710 47 100—125 770 31 800—900 1.840 48 125—150 830 33 900—1.000 1.910 49 150—175 920 34 1.000—1.250 2.170 52 175—200 1.030 36 1.250—1.500 2.410 55 200—250 1.180 39 1.500—2000 2.810 60 250—300 1.200 39 250—300
2.5
Evaluasi
Bagian A (Pertemuan ke-2)
Soal nomor 1
Tuliskan 3 fungsi dari telapak inti!
Soal nomor 2
Tuliskan fungsi kemiringan pola!
Soal nomor 3
Jenis pola apakah gambar di bawah ini?
➀
Pola tunggal➁
Pola setengah➂
Pola cetakan sapuan➃
Pola penarikan sebagian➄
Pola penarikan terpisahSoal nomor 4
Jenis pola apakah gambar di bawah ini?
➀
Pola tunggal➁
Pola setengah➂
Pola cetakan sapuan➃
Pola penarikan sebagian➄
Pola penarikan terpisah
Soal nomor 5
Jenis pola apakah gambar di bawah ini?
➀
Pola tunggal➁
Pola setengah➂
Pola cetakan sapuan➃
Pola penarikan sebagian➄
Pola penarikan terpisahD1 Coran H2 W2 W1 H1 P T W2 =√a2 H2 =W2 H1 < 0,5H2 W1 =2H1
P
Dudukan inti Poros Dilapisi Pelat logamPola Pola Pola
2.5
Evaluasi
Bagian B (Pertemuan ke-2)
Soal TTS (Teka-Teki Silang)
Isilah soal TTS di bawah ini!1 7 9 2 6 8 3 10 4 5 Mendatar
1 Pola yang biasa dipakai yang bentuknya hampir serupa dengan bentuk coran 2 Bahan untuk pola selain resin sintesis dan logam
3 Bahan untuk pola yang dibuang setelah dipakai dalam cara pembuatan cetakan yang lengkap 4 Bahan yang lazim dipakai untuk pola logam
5 Salah satu jenis Menurun
6 Hal yang terjadi akibat perubahan kadar air dalam kayu
7 Bahan yang ringan dan mudah diolah, sering dipakai untuk pelat pola atau untuk mesin pembuat cetakan 8 Pola yang dapat menjaga ketelitian ukuran benda coran, terutama dalam masa produksi, sehingga unsur
pola lebih lama dan produktivitas lebih tinggi
9 Kotak inti untuk membuat inti dengan diameter besar dan dibagi menjadi beberapa bagian yang sama 10 Jenis resin sintetis yang banyak dipakai untuk pola logam
3.1
Sistem Saluran
Sistem saluran untuk coran bukan besi (Lanjutan)
Saluran pensil
• Saluran pensil paling efektif untuk mencegah terjadinya rongga secara merata. Tetapi dalam hal ini, logam dituang dari atas cetakan sehingga logam cair terganggu dan cenderung untuk teroksidasi.
• Saluran pensil tidak cocok untuk paduan keluarga kuningan atau aluminium.
• Setelah penentuan diameter saluran pensil dengan rumus, berat tuang dihitung dan banyaknya jumlah saluran
ditentukan dari Daftar 3.2. Ukuran saluran pensil
Gambar 3.29 Ukuran saluran pensil
Daftar 3.2 Hubungan antara jumlah dan diameter dari sistem saluran pensil dan berat tuang
Berat tuang
W
(kg)
Diameter dan jumlah saluran pensil
8 10 12 14 16 18 20 22 20 < W ≤ 50 5 3 2 50 < W ≤ 75 6 4 3 2 75 < W ≤ 100 8 5 3 2 2 100 < W ≤ 125 8 5 4 3 2 2 125 < W ≤ 150 10 6 4 3 2 2 2 150 < W ≤ 200 11 7 5 4 3 2 2 2 200 < W ≤ 300 16 10 7 5 4 3 3 2 300 < W ≤ 450 18 11 7 6 5 3 3 2 450 < W ≤ 600 20 13 9 7 5 4 3 3 600 < W ≤ 800 24 15 11 8 6 5 4 3 800 < W ≤ 1.000 25 16 11 9 6 5 4 3 1.000 < W ≤ 1.500 31 21 14 11 8 6 5 4 1.500 < W ≤ 2.000 38 24 16 12 9 7 6 5 D <0,5T D H Coran T H =4D
P
RP
3.1
Sistem Saluran
Sistem saluran untuk coran bukan besi
Saluran penambah
• Saluran penambah: sistem saluran yang berfungsi menambah. • Ukuran saluran penambah harus besar sehingga agar efisiensi.
D2 H1 W1 W2 = = = = 3t atau t’ 1,5D2 ~ 2D2 0,5D2 0,8D2 A A H2 R1 = = = = 0,5D2 (bentuk batang) 0,8t (pelat) 1,5A D2 n l ∴
Banyak saluran masuk Panjang coran
Jumlah luas saluran (a1) = n x W2 x A
Banyak saluran masuk
Perbandingan luas saluran turun terhadap luas pengalir dan terhadap luas saluran masuk adalah 1 : 2 : 2.
w
∴ a2 0,8h
hw
Saluran turun Pengalir
Gambar 3.26 Ukuran saluran penambah
Saluran bawah
• Saluran bawah biasa dipakai untuk paduan yang cenderung membentuk terak.
• putaran logam cair dalam cawan harus dihindari
• Cawan tuang harus cukup besar dan cukup dalam agar logam cair mudah mengisi cetakan tanpa meluber.
• Kedalaman cawan tuang harus > 175 cm.
• Pengeluaran cairan dari ladel harus mempunyai sudut lengkung dengan r = 25—40 mm.
• Perbandingan luas saluran turun terhadap pengalir dan terhadap saluran masuk, ditetapkan seperti 1 : 4 : 4 untuk menjamin pembagian aliran logam.
Gambar 3.27 Diameter saluran turun
• Perhitungan ukuran-ukuran dilakukan setelah saluran turun pertama ditetapkan dari Gambar 3.27dengan perhitungan berat tuang (bandingkan Gambar 3.28) yaitu sebagai berikut.
D2 H1 D3 = ≥ = 2,5D1 75 mm 3D1 H3 D4 H4 = < = 2D3 = 6D1 ½T dan D4 ≥ 8 4D4 Banyaknya saluran pengalir (n)
• Jarak saluran masuk dibuat kurang dari 8T dan sama jarak
Lebar saluran pengalir (H1)
Lebar saluran pengalir (D5)
Gambar 3.28 Diameter saluran bawah
2.6
Penutup dan Rujukan
Penutup
Modul ini telah menguraikan pengetahuan mengenai pembuatan pola. Isi utama modul ini adalah pola dalam pembuatan coran.
• Pola yang digunakan untuk pembuatan cetakan benda coran, dapat digolongkan menjadi pola logam dan pola kayu (termasuk pola plastik). Pola logam digunakan agar dapat menjaga ketelitian ukuran benda coran, terutama dalam masa produksi, sehingga unsur pola bisa lebih lama dan produktivitas lebih tinggi.
• Bahan dari pola logam bisa bermacam-macam sesuai dengan penggunaannya. Sebagai contoh, logam tahan panas seperti: besi cor, baja cor dan paduan tembaga adalah cocok untuk pola pada pembuatan cetakan kulit, sedangkan paduan ringan, adalah mudah diolah dan dipilih untuk pola yang digunakan dalam masa produksi di mana pembuatan cetakan dilakukan dengan tangan.
• Pola kayu dibuat dari kayu, murah, cepat dibuatnya dan mudah diolahnya dibandingkan dengan pola logam. Oleh karena itu pola kayu umumnya dipakai untuk cetakan pasir. Sekarang sering dipakai pola kayu yang permukaannya diperkuat dengan lapisan plastik.
• Faktor penting untuk menetapkan jenis pola adalah proses pembuatan cetakan di mana pola tersebut dipakai, dan lebih penting lagi pertimbangan ekonomi yang sesuai dengan jumlah dari biaya pembuatan cetakan dan biaya pembuatan pola.
Kompetensi yang telah Anda kuasai setelah mempelajari modul ini, adalah mampu menerangkan hal dasar mengenai pengecoran. Materi pokok yang telah Anda pelajari dalam modul ini adalah:
1. Gambar untuk pengecoran 2. Jenis pola
3. Bahan-bahan untuk pola
Sebagai tindak lanjut dalam mempelajari modul ini diharapkan Anda mau mempelajari modul-modul berikutnya yang lebih teknis lagi. Selain itu mempraktikkan materi yang Anda pelajari dengan menggunakan bahan-bahan yang tersedia sesuai dengan petunjuk yang terdapat dalam modul ini.
Semoga sukses. Rujukan
Gambar awal modul Gambar 2.1—2.39 Gambar soal no. 2
Gambar soal no. 1,3—5
Daftar 1.1—1.5
Rolf Roller, dkk: Fachkunde Gießereitechnik (Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney 2016)
Tata Surdia, Kenji Chijiwa: Teknik Pengecoran (Pradnya Paramita, Jakarta 2006) Tata Surdia, Kenji Chijiwa: Teknik Pengecoran (Pradnya Paramita, Jakarta 2006) Rolf Roller, dkk: Fachkunde Gießereitechnik (Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney 2016)
Tata Surdia, Kenji Chijiwa: Teknik Pengecoran (Pradnya Paramita, Jakarta 2006)
R10 15 Miring Coran D1 D2 w D3 H3 H 2 H1 t A’ h W1 d R1 R3 W2 A n ≥ l 8 x t (atau t') h=√ a1 0,8 D1=√4a3 π Di am et er s al ur an tu ru n p er ta m a D 1 (mm) Berat tuang (kg) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 50 40 30 20 10 D2 D1 θ° D4 D5 D3 H4 H5 H 3 H2 Coran Waduk Miring I R30 P.C.D 1 10 T H5=1,25D5 D5=√ a2 1,2 H5=1,25D5
P
RP
Modul 3
Rencana pengecoran
Modul ini menjelaskan mengenai hal-hal yang berkaitan dengan pemilihan
saluran turun beserta ketentuan lainnya, penambah, dan cil dalam pengecoran.
Indikator Pembelajaran
• Mahasiswa mampu merancang suatu proses pembuatan produk coran yang akan dibuat.
• Mahasiswa mampu menghitung volume coran, sistem saluran, dan efisiensi coran dengan baik
pada pengecoran pasir cetak.
3.1
Sistem Saluran
Sistem saluran untuk coran baja • Sistem saluran untuk coran baja juga ditentukan
hampir serupa seperti untuk coran besi.
• Pada penuangan baja cor sering dipakai ladel penuangan bawah. Dalam hal ini luas saluran turun dibuat lebih besar daripada luas nozel dari ladel untuk mencegah meluapnya logam cair, dan luas pengalir dibuat lebih besar dari pada luas saluran turun dan luas saluran masuk dibuat lebih besar dari luas saluran pengalir, untuk menjamin mudahnya aliran logam cair masuk ke dalam cetakan, yaitu:
Sistem saluran yang memakai bahan tahan panas, bumbung chamotte atau pipa tanah, bertujuan untuk mencegah terkikisnya butir-butir panas pada permukaan saluran yang bisa terbawa masuk ke dalam rongga cetakan.
Gambar 3.25 SHubungan antara waktu tuang dan berat tuang untuk baja cor. (t = tebal coran)
Luas saluran turun = (1,4—1,5) x luas nozel
Luas saluran turun : luas pengalir : luas saluran masuk = 1 : (1,5-2) : (2-4).
0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 100
Waktu tuang (detik)
Be
ra
t t
ua
ng
(t
on
)
0,2 0,5 0,4 0,3 5 4 3 2 1 10 10 20 30 50 150 100 40 tRP
3.1
Sistem Saluran
Sistem saluran untuk coran besi cor (Lanjutan) • Banyaknya pengalir atau saluran masuk ditentukan
berdasarkan bentuk dari coran.
• Logam cair harus dituang ke dalam rongga serata mungkin melalui jarak yang sesingkat mungkin dari saluran turun.
• Arah dari saluran masuk harus ditentukan untuk mencegah tumbukan langsung logam cair dari saluran masuk pada dinding cetakan atau pada permukaan inti.
• Gambar 3.21sampaiGambar 3.24adalah contoh-contoh dari sistem saluran untuk coran besi
Gambar 3.21 Sistem saluran dari dudukan
bantalan
Gambar 3.22 Sistem saluran dari penekan packing
Gambar 3.23 Sistem saluran untuk saluran hisap Gambar 3.24 Sistem saluran dari rumah roda gigi.
Irisan dari pengalir dan saluran masuk
3
Rencana Pengecoran
3.1 Sistem saluran
Istilah-istilah dan fungsi dari sistem saluran…….. Bentuk dari bagian-bagian sistem saluran…….… Penggolongan sistem saluran……….. Sistem saluran untuk coran besi cor………... Sistem saluran untuk coran baja……….. Sistem saluran untuk coran bukan besi…………..
68 68 71 73 75 76 3.2 Penambah
Istilah dari berbagai penambah dan peranannya.. Penambah untuk coran besi………. Penambah untuk coran baja………. Penambah untuk coran non besi……….
79 80 81 83
3.3 Cil
Istilah untuk cil dan gunanya……….... Cil untuk besi cor………...…. Cil untuk coran baja……… Penentuan cil untuk coran bukan besi………
84 84 85 87 3.4 Rangkuman 3.5 Evaluasi
3.6 Penutup dan rujukan
“If you run into a wall, don’t turn around and give up. Figure out how to climb it, go through it, or work around it”
Jika kamu bertemu dinding, jangan berbalik dan menyerah. Cari tahu bagaimana
memanjatnya, melewatinya, atau mengatasinya
Michael Jordan 2 0 25 25 100 27 0 20 0 600 25 0 50 50 30 15 20 25 45 60 40 350 350 40 40 3920 4127 20 12 590 290 26 12 0 25 26 100 45 2 25 26 20 21 2 5 25 15 17 125 46 46 448 34 28 7 x (34) 34 31 15 35 28 31 34 35 638 480 110 1444,7 1 900 Penambah samping Lubang angin
RP
3.1
Sistem Saluran
Istilah-istilah dan fungsi dari sistem saluran
Sistem saluran turun adalah jalan masuk bagi cairan logam yang dituangkan ke dalam rongga cetakan.
Gambar 3.1 Istilah-istilah sistem pengisian Cawan tuang
Saluran turun :
:
yang menerima cairan logam langsung dari ladel.
saluran pertama yang membawa cairan logam dari cawan tuang ke dalam pengalir dan saluran masuk.
Pengalir
Saluran masuk :
:
saluran yang membawa logam cair dari saluran turun ke bagian-bagian yang cocok pada cetakan. saluran yang mengisikan logam cair dari pengalir ke dalam rongga cetakan.
Bentuk dari bagian-bagian sistem saluran
Cawan tuang
• Cawan tuang biasanya berbentuk corong atau cawan dengan saluran turun di bawahnya.
• Cawan tuang harus mempunyai konstruksi yang mampu membersihkan kotoran yang terbawa dalam logam cair dari ladel.
• Jika perbandingan antara: H tinggi logam cair dalam
cawan tuang dan d diameter cawan, nilainya terlalu
kecil, umpamanya < 3, maka akan terjadi pusaran-pusaran dan timbullah terak atau kotoran yang terapung pada permukaan logam cair.
• Cawan tuang sebaiknya dibuat sedalam mungkin seperti pada Gambar 3.2. Sebaliknya kalau terlalu dalam, penuangan menjadi sulit dan logam cair yang tersisa dalam cawan tuang akan terlalu banyak sehingga tidak ekonomis
Gambar 3.2 Ukuran cawan tuang
• Menunjukkan cawan tuang yang dilengkapi dengan inti pemisah, di mana logam cair dituangkan ke sebelah kiri dari saluran turun.
• Inti pemisah akan menahan terak atau kotoran, sedangkan logam bersih akan lewat di bawahnya kemudian masuk ke saluran turun
Gambar 3.3 Cawan tuang dengan inti pemisah
3.1
Sistem Saluran
Sistem saluran untuk coran besi cor
Beberapa cara yang dipakai untuk menentukan sistem saluran turun dari coran besi cor adalah sebagai berikut.
Cara 1
Tentukan waktu tuang T sesuai dengan jumlah berat dari logam cair yang dituang W, dengan menggunakan diagram empiris atau daftar.
Gambar 3.20 Diagram laju penuangan
Cara 2
• Menggunakan ukuran standar, di mana hanya perlu memilih salah satu ukuran yang sesuai.
• Daftar 3.1adalah salah satu contoh dari saluran turun yang lebih besar ari saluran masuk
Daftar 3.1 Contoh ukuran dari saluran turun, pengalir dan saluran masuk untuk coran besi cor
Berat coran (kg)
⊘ saluran turun (mm)
Ukuran pengalir Ukuran saluran masuk Pengalir tunggal Pengalir berganda Saluran masuk tunggal Saluran masuk berganda Saluran masuk tiga Saluran masuk empat 50—100 30 20 x 20 15 x 15 90 x 6 45 x 6 30 x 6 25 x 6 100—200 35 30 x 30 22 x 22 100 x 7 50 x 7 35 x 7 25 x 7 200—400 40 35 x 35 25 x 25 — 60 x 8 40 x 8 30 x 8 400—800 50 40 x 40 30 x 30 — 75 x 10 50 x 10 40 x 10 800—1.000 60 50 x 50 35 x 35 — 90 x 12 60 x 12 45 x 12 1.600—3.200 75 60 x 60 45 x 45 — — 70 x 15 60 x 15 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 80 70 60 50 40 30 20 10 Penu anga n lam bat W akt u tu an g (d et ik) Penuan gan cepat Penua ngan st andar Berat tuang (kg) Penua ngan ce pat Penu anga n stan dar 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 180 160 140 120 100 80 60 40 Penu anga n la mba t W akt u tu an g (d et ik)
Berat tuang (ton)
RP
RP
3.1
Sistem Saluran
Penggolongan sistem saluran (Lanjutan)
• Saluran terompet merupakan variasi lain dari saluran bawah.
• Sama seperti saluran bawah dan cincin, saluran terompet dipakai jika diperlukan laju penuangan cepat yaitu untuk baja cor atau bahan-bahan yang mudah teroksidasi seperti besi cor bergrafit bulat.
Gambar 3.16 Saluran terompet
• Saluran pensil merupakan sistem saluran di mana logam cair dijatuhkan ke bawah melalui beberapa lubang pada dasar dari cawan tuang.
• Sistem saluran pensil cocok untuk coran yang panjang dan tipis seperti pipa.
• Jika saluran pensil di ujung bagian atas dari cetakan pipa tegak dengan logam dituang, mak cetakan diisi secara merata dari bawah dan akan didapat pipa yang baik.
Gambar 3.17 Saluran pensil
• Saluran bertingkat mempunyai saluran turun yang dihubungkan dengan beberapa saluran masuk. • Logam cair mengalir ke dalam rongga dari saluran
masuk yang paling bawah, dan kemudian dari saluran masuk ke dua berikutnya, dari saluran ke tiga dan seterusnya. Oleh karena itu logam cair yang paling panas secara tetap diisikan ke atas logam di dalam rongga.
Gambar 3.18 Saluran bertingkat
• Saluran baji dibuat seperti celah pada bagian atas coran.
• Saluran baji dipakai untuk coran biasa dengan ketebalan merata.
• Logam cair diberikan sedikit demi sedikit, jadi bagian atas lebih panas dari pada bagian bawah sehingga rongga penyusutan kecil.
Gambar 3.19 Saluran baji
3.1
Sistem Saluran
Bentuk dari bagian-bagian sistem saluran (Lanjutan)
Cawan tuang
• Terkadang satu sumbat ditempatkan pada jalan masuk dari saluran turun agar aliran logam cair pada saluran masuk cawan tuang selalu terisi oleh logam. Dengan demikian kotoran dan terak akan terapung pada permukaan dan terhalang untuk masuk ke dalam saluran turun,
Gambar 3.4 Cawan tuang dengan penutup
• Menunjukkan sumbat saluran turun yang dibuat dari grafit dengan pegangan batang baja liat yang menyaring saluran turun dan terapung setelah penuangan.
Gambar 3.5 Peniadaan putaran oleh sumbat grafit
Saluran turun
• Saluran turun dibuat lurus dan tegak dengan irisan berupa lingkaran.
Terkadang irisan saluran turunan adalah:
• Sama dari atas sampai bawah; dipakai jika butuh pengisian yang cepat dan lancar.
• Mengecil dari atas ke bawah; dipakai jika butuh penahanan kotoran sebanyak mungkin.
• Saluran turun dibuat dengan melubangi cetakan, menggunakan satu batang atau dengan memasang bumbung tahan panas yang terbuat dari samot (chamotte).
• Chamotte cocok untuk membuat saluran turun yang panjang.
Pengalir
Potongan pengalir (A x A) mm Pengalir (C) mm • Pengalir biasanya mempunyai irisan seperti trapesium atau setengah lingkaran sebab irisan demikian mudah dibuat pada permukaan pisah, lagi pula pengalir mempunyai luas permukaan yang terkecil untuk satu luas irisan tertentu, sehingga lebih efektif untuk pendinginan lambat.
• Pengalir lebih baik sebesar mungkin untuk melambatkan pendinginan logam cair. Tetapi kalau terlalu besar tidak ekonomis. Karena itu ukuran yang cocok harus dipilih sesuai dengan panjangnya.
Gambar 3.6 Peniadaan putaran oleh sumbat grafit
20 x 20 < 600 30 x 30 < 1.000 40 x 40 < 2.000 50 x 50 < 3.000
RP
RP
3.1
Sistem Saluran
Bentuk dari bagian-bagian sistem saluran (Lanjutan)
Pengalir
Ada beberapa cara untuk membuang kotoran dari logam cair itu yaitu sebagai berikut.
Gambar 3.7 Contoh perpanjangan pengalir
(perangkap kotoran)
Cara 1 Perpanjangan pemisah dibuat pada ujung saluran pengalir, sehingga logam cair yang pertama masuk akan berkumpul bersama kotoran yang terbawa.
Gambar 3.8 Saluran masuk putar Gambar 3.9 Saluran turun bantu
Cara 2 Membuat kolam putaran di saluran masuk, lalu logam cair masuk kolam secara tangensial dan berputar sehingga akhirnya kotoran berkumpul di tengah kolam.
Cara 3 Logam cair yang pertama masuk bersama kotoran akan tertampung di saluran turun bantu yang ditempatkan di tengah-tengah pengalir.
Cara 4
• Kotoran akan ditahan di penyaring kalau logam cair
melalui inti penyaring atau piring saringan dengan lubang-lubang kecil, yang sebaiknya terbuat dari keramik.
• Piring saringan dengan lubang-lubang kecil
terkadang dipasang pada pintu masuk dari saluran turun.
Gambar 3.10 Contoh penyaring
Saluran masuk
• Irisan saluran masuk < irisan pengalir, agar dapat mencegah kotoran masuk ke dalam rongga cetakan. • Bentuk irisan saluran masuk biasanya berupa bujur sangkar, trapesium, segitiga atau setengah lingkaran, yang membesar ke arah rongga cetakan untuk mencegah terkikisnya cetakan.
• Terkadang irisan diperkecil di tengah dan diperbesar lagi ke arah rongga agar mudah diputuskan saat pembongkaran untuk mencegah kerusakan coran.
Gambar 3.11 Bentuk saluran masuk
3.1
Sistem Saluran
Penggolongan sistem saluran
• Saluran pisah mempunyai saluran masuk pada permukaan pisah dari cetakan, di mana logam cair dijatuhkan ke dalam rongga cetakan.
Gambar 3.12 Saluran pisah
• Saluran langsung adalah saluran tegak yang terbuka langsung pada bagian atas rongga. • Logam cair yang jatuh ke dalam rongga akan
mengganggu logam yang lebih dahulu dituang. • Sistem saluran langsung lebih ekonomis dan lazim,
karena saluran ini mudah dibuat dan pendek.
Gambar 3.13 Saluran langsung
• Saluran bawah mempunyai saluran masuk pada bagian bawah dari rongga cetakan.
• Saluran bawah mempunyai saluran turun tegak yang panjang disambung dengan pengalir horizontal dan saluran masuk sering dibuat membelok ke atas. • Saluran bawah dipakai jika diperlukan laju
penuangan cepat, yaitu untuk baja cor atau bahan-bahan yang mudah teroksidasi seperti besi cor bergrafit bulat.
Gambar 3.14 Saluran bawah
• Saluran cincin merupakan variasi lain dari saluran bawah.
• Sama seperti saluran bawah, saluran cincin dipakai jika diperlukan laju penuangan cepat yaitu untuk baja cor atau bahan-bahan yang mudah teroksidasi seperti besi cor bergrafit bulat.
Gambar 3.15 Saluran cincin
