Casting Defect

v BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Mengecor adalah proses pembuatan suatu benda dengan cetakan dimana logam cair dituangkan kedalam cetakan tersebut dan dibiarkan mendingin dan membeku. Cetakan yang sering digunakan untuk pengecoran logam antara lain :

 Cetakan pasir basah.  Cetakan semen proses.  Cetakan tanah liat.

Pasir yang digunakan dalam pembuatan cetakan pada umumnya adalah pasir yang diambil langsung dari alam. Seperti pada jenis cetakan pasir basah, pasir yang digunakan tidak dicampur dengan unsur lain. Tapi ada juga jenis cetakan yang menggunakan pasir cetak yang dicampur dengan unsur – unsur lain. Unsur – unsur tersebut antara lain : semen, tetes tebu, dan air.

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah:

1. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan cacat pengecoran.

2. Juga untuk mengetahui serta lebih memahami tentang jenis-jenis cacat pengecoran yang sering terjadi saat proses pengecoran logam.

1.3 Metode Penulisan

Metode yang digunakan dalam pembuatan makalah ini adalah metode Study Pustaka, Histori dan mempelajari dari berbagai media seperti, media cetak dan elektronik.

v BAB II PEMBAHASAN

II.1. Definisi Cacat Coran

Adalah kerusakan atau kesalahan yang terjadi pada benda cor yang menyebabkan ditolaknya benda cor tersebut oleh konsumen (reject). Adanya defect ini dalam produksi tidak dapat dihindari, tapi harus diminimalisir. Untuk proses foundry nilai reject yang baik adalah dengan angka yang berkisar 2,0 – 5,0 %. Diatas angka tersebut hingga 10 % termasuk tidak efisien, apalagi jika mendekati angka 20 % maka foundry tersebut secara ekonomis tidak layak.

Faktor yang berpengaruh :

 Perencanaan cetakan yang tidak menyebabkan turbulen pada aliran logam cair

 Pemakaian pasir yang mempunyai kadar air rendah dan permeabilitas yang sesuai.

 Sistem ventilasi yang baik

 Hindari fasa lumpur (campuran cair dan padat) kalau mungkin  Adanya ketebalan berbeda atau hot spot pada casting

Cacat-cacat pada pengecoran

(contoh kasus : pengecoran alumminum) 1)Porosity 2)Shrinkage (penyusutan) 3)Misrun 4)Dros 5)Gas defect 6)Cold shut 7)Non-metallic inclusion 8)Hot tears

v II.2. Jenis- Jenis Cacat Pengecoran 1. Porosity

Terperangkapnya gas dalam logam cair pada waktu proses pengecoran. Pada benda cor terdapat lubang-lubang baik pada permukaan maupun pada bagian dalam benda cor.

Gambar II.1 Cacat Porosity

Jenis cacat porositas yang banyak terjadi adalah ; – pinholes (lubang jarum),

– blisters, dan – body sears. Penyebab :

 Gas terbawa dalam logam cair selam pencairan  Gas terserap dalam logam cair dari cetakan  Reaksi logam induk dg uap air dari cetakan

 Titik cair terlalu tinggi & waktu pencairan terlalu lama Pencegahan :

v

 Penghilangan gas: meniupkan gas inert ke dalam cairan logam, seperti gas argon, helium dan nitrogen.

 Penghilangan gas dengan klorida (tablet)

 Penghilangan dengan fluks, terutama fluorida dan klorida dari logam alkali tanah

 Pencairan kembali 2. Shrinkage

Gambar II.2 Logam dengan cacat shrinkage

Dapat terjadi sebanyak 5 – 10 % volume

 Umumnya terjadi akibat casting design (gating sistem) yang kurang sempurna

 Adanya inklusi atau kotoran pada logam cair  Viskositas logam cair menurun

v Penyebab :

 Perbedaan ketebalan benda cor yang terlalu besar

 Terdapatnya bagian tebal yang tidak dapat dialiri logam cair secara utuh  Saluran masuk dan penam bah tidak m endukung adanya solidifikasi

progesif.

 Saluran masuk dan penam bah yang kurang banyak

 Saluran masuk dan penam bah yang salah dalam peletakannya  Penambah terlalu kecil

Pencegahan :

 Digunakan pembekuan mengarah sehingga penambah dapat bekerja secara efektif.

 Penggunaan cil yang dimaksudkan agar terjadi pembekuan mengarah dan pengaruh penambah meningkat

 Daerah pengisian yang efektif dari penambah 3. Misruns

Adalah cacat yg terjadi karena logam cair tidak mengisi seluruh rongga cetakan sehingga benda cor menjadi tidak lengkap atau ada bagian yg kurang dari benda cor.

Penyebab :

 Ketidakseragaman benda cor, shg mengganggu aliran dari logam cair  Benda cor terlalu tipis

 Temperatur terlalu rendah

 Kecepatan penuangan yg terlalu lambat  Lubang angin yg kurang pada cetakan  Penambah (riser) yg tidak sempurna  Ukuran saluran masuk, runner, & sprue  Penempatan saluran masuk yg kurang tepat  Persebaran saluran masuk yg tidak merata

v Pencegahan :

 Temperatur tuang jangan terlalu tinggi  Kecepatan penuangan yang tinggi

 Jumlah saluran harus ditambah dan logam cair harus diisikan secara seragam dari beberapa tempat pada cetakan

 Lubang angin harus ditambah  Lubang angin pada inti harus cukup 4. Dros

Penyebabnya adalah logam cair dari paduan aluminium yang mudah teroksidasi. Oksida dalam logam cair atau yang dihasilkan pada waktu penuangan terkumpul sebagai dros pada permukaan kup atau di bagian dalam coran.

5. Gas Defect

Adalah lobang pada hasil cor dalam bentuk bulat akibat terperangkapnya gas dalam logam cair sewaktu proses pembekuan. Hal ini bisa akibat kandungan gas dalam logam cair, cetakan atau core (inti) yang basah.

Gambar II.3 Cacat Gas Defect berupa bulatan rongga pada bagian logam yang sudah jadi

Penyebab

v

 kondisi peralatan yang basah (air/minyak)  Scrap basah oleh air atau minyak

Cara pencegahan yg dapat dilakukan:

 Penghilangan gas dengan peniupan gas inert ke dalam cairan logam, seperti gas nitrogen.

 Penghilangan dg klorida

 Penghilangan dg fluks, terutama fluorida & klorida dari logam alkali tanah  Pencairan kembali

 Perencanaan yang tidak menyebabkan turbulen pada aliran logam cair  Pemakaian pasir yang mempunyai kadar air rendah dan permeabilitas yang

sesuai.

6. Cold Shut

Adalah tidak terpenuhinya rongga cetakan oleh logam cair.

Penyebab :

 Temperatur preheating yang rendah

 Tidak tepatnya dalam pemilihan jenis logam yang digunakan sebagai cetakan

 Temperatur tuang yang terlalu rendah Pencegahan

 Preheat cetakan dengan temperatur yang sesuai  Pilih jenis cetakan yang sesuai

 Temperatur tuang yang optimum 7. Non Metalic

Masuknya 'non-metalic' pada logam cair yang akan di tuang ke dalam cetakan sehingga menyebabkan adanya beberapa bagian non metallic yang terdapat pada logam yang sudah dibekukan.

v 8. Hot Tears atau Retak Panas

Ini merupakan salah satu cacat material yang terjadi pada benda saat prpses pengecoran. Dimana terdapat keretakan yang cukup besar pada material yang sudah jadi, retak ini dapat disebabkan karena pasan yang terlalu tinggi saat proses pengecoran berlangsung.

1. Hydrogen Pinholes Ciri-ciri :

 Biasa muncul setelah benda cor diproses permesinan.

 Berupa lubang-lubang bulat kecil dengan diameter berukuran sekitar 3mm.

 Berada tepat di bawah permukaan benda cor (subsurface). Penyebab :

 Unsur aluminium atau titanium yang terlalu tinggi dalam cairan logam saat proses peleburan besi cor kelabu.

 Penggunaan bahan dasar peleburan yang memiliki kandungan uap air tinggi dan juga berkarat.

 Inti (core) yang digunakan terlalu lama disimpan sehingga kelembabannya tinggi.

 Penggunaan coating dengan kandungan uap air yang berlebihan. 2. Nitrogen Blowholes

Ciri-ciri :

 Dapat terjadi di bagian permukaan benda ataupun di bawah permukaan (subsurface).

 Berupa rongga dengan bentuk yang tidak beraturan dan di bagian tepi memiliki profil yang halus.

Penyebab utama :

 Terdapat kandungan unsur nitrogen yang berlebihan dalam proses pengecoran.

 Dapat dinetralisir dengan menggunakan titanium dan zirconium. 3. Shrinkage

Ciri-ciri :

 Berupa lubang dengan bentuk dendrite-dendrite di bagian dalamnya

v

 Bagian dari benda cor yang cukup tebal sehingga cairan logam tidak cukup untuk mensuplai ke bagian tersebut.

 Kesalahan dalam sistem perancangan coran seperti posisi penambah dan system saluran.

 Kandungan carbon atau carbon equivalent yang terlalu rendah.  Kandungan unsur phosphor yang terlalu tinggi (> 0.1% P).  Temperatur penuangan yang terlalu tinggi.

4. Slag Inclusions Ciri-ciri :

 Umumnya terjadi di bagian permukaan benda coran. Penyebab :

 Pembersihan terak yang kurang sempurna selama proses peleburan dan penuangan.

 Temperatur penuangan yang terlalu rendah.

 Kandungan unsur sulfur yang terlalu tinggi sehingga dapat terbentuk sulfide slag.

 Terjadi turbulensi dalam sistem saluran saat proses penuangan berlangsung.

5. Sand Inclusions Penyebab :

 Cetakan atau inti yang mengalami erosi akibat bersentuhan dengan cairan logam.

 Temperatur penuangan yang terlalu rendah.

 Terjadi turbulensi saat proses penuangan berlangsung.  Pasir inti atau pasir cetak yang digunakan terlalu kering.  Pasir rontok terlebih dahulu sebelum proses penuangan

v BAB III PENUTUP

III.1. Kesimpulan

Cacat dalam pengecoran merupakan kerusakan atau kesalahan yang terjadi pada benda cor yang menyebabkan ditolaknya benda cor tersebut oleh konsumen (reject). Adanya defect ini dalam produksi tidak dapat dihindari, tapi harus diminimalisir.

Pada proses pengcoran memang sering kali terjadi cacat yang mungkin tidak diduga, hal ini dikarenakan oleh berbagai penyebab. Namun bila pada pengerjaan pengecoran dilakukan dengan teliti dan sesuai prosedur maka prosentase terjadinya cacat dapat di minimalisir agar logam jadi memiliki kualitas yang baik.

v

Analisa Kegagalan “Casting Defect”

OLEH

Yosafat Pandu Dwi P. Y. (03091005025) Rudy Yosep Siahaan (03091005093)

FAKULTAS TEKNIK TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2011

v

Kata Pengantar

Assalamualaikum Wr.Wb

Puji dan syukur ke hadirat Allah swt,karena atas berkat rahmat dan ridho-NYA lah, kami dapat menyelesaikan tugas makalah Analisa Kegagalan “Casting Defect”, dan tak lupa salawat beriring salam kepada Nabi besar kita Nabi Muhammad SAW.

Kami menyadari betul bahwa baik isi maupun penyajian makalah ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kami,sangat mengharapkan adanya kritik dan saran sebagai penyempurnaan makalah ini, sehingga dikemudian hari makalah ini dapat bermanfaat bagi semua mahasiswa/i di Universitas Sriwijaya,terutama bagi kami sendiri.

Seiring dengan itu, kami mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing matakuliah, yang telah memberikan kesempatan kepada kami untuk mengkaji lebih dalam mengenai “Casting Defect”, semoga Allah SWT memberikan kesehatan serta rahmat dan hidayah-Nya kepada kita semua. Amin.

Wassalamualaikum Wr.Wb

Palembang, 17 Oktober 2011

v DAFTAR ISI

Halaman Judul ... i

Kata Pengantar ... ii

Daftar Isi... iii

Daftar Gambar ... iv

Daftar Pustaka ... v

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1. Latar belakang ... 1

I.2. Tujuan Penulisan ... 1

I.3. Metode Penulisan ... 1

II PEMBAHASAN ... 2

II..1. Definisi Cacat Coran ... 2

II..2. Jenis-Jenis Cacat Pengecoran ... 3

III PENUTUP ... 12

v DAFTAR GAMBAR Gambar II.1 ... 3 Gambar II.2 ... 4 Gambar II.3 ... 6 Gambar II.4 ... 7 Gambar II.5 ... 8 Gambar II.6 ... 9 Gambar II.7 ... 10

v

Daftar Pustaka

Surdia Tata, (1982), Teknik Pengecoran Logam , Indonesia : PT. Pradnya Paramita.

http://www.google.co.id/search?q=cacat+misruns

http://digilib.petra.ac.id/viewer.php?page=1&submit.x=0&submit.y=0&qual=h igh&fname=/jiunkpe/s1/mesn/2004/jiunkpe-ns-s1-2004-24498053-1413-labview-chapter1.pdf