COVER MAKALAH INVESTMENT CASTING

MAKALAH

INVESTMENT CASTING

DISUSUN OLEH:

DAFFA RIKO PUTRA 22050524031

UMMI SYAFIATUL AZHAR 22050524041

KESYA NAUFAL DANISHADWA 22050524051

FAISAL RAHMAN ALFAYETH 22050524052

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESIN

S1 PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...3

BAB 1 PENDAHULUAN...4

1.1 Latar Belakang...4

1.2 Rumusan Masalah...4

1.3 Tujuan...4

BAB II PEMBAHASAN...5

2.1 Pengertian Investment Casting...5

2.2 Proses Investment Casting...5

2.3 langkah-langkah Investment Casting...6

2.4 Cacat pengecoran dan pencegahannya...7

2.5 Kelebihan Dan Kekurangan...13

BAB III PENUTUP...13

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, atas segala limpahan rahmat, kesempatan, dan karunia yang diberikan, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah tentang

“Investment Casting” tepat pada waktunya. Makalah ini kami buat untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknik Pembentukan dan Pengecoran Logam. Makalah ini berisi tentang bagaimana konsep dan proses Centrifugal Casting, demi menjadi kajian yang kami pilih untuk memenuhi tugas Teknik Pembentukan Logam yang diampu oleh Bapak Ali Hasbi di jurusan Pendidikan Teknik Mesin Universitas Negeri Surabaya.

Tidak lupa kami ucapkan terima kasih kepada teman-teman kelompok yang telah membantu dan saling melengkapi dalam pembuatan makalah ini. Serta kami ucapkan kepada Bapak Ali Hasbi sebagai dosen dan pendamping mata kuliah Teknik Pembentukan dan Pengecoran Logam.

Dalam makalah ini kami berharap, Kami menyadari bahwa proses pembuatan makalah dan hasil dari makalah ini masih memiliki banyak kekurangan. Sehingga kami membuka diri terhadap siapapun yang ingin memberikan kritik dan saran yang membangun untuk kami. Kami berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya.

Surabaya, 14 September 2023

Penulis

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada era modern ini, dunia industry terus mengalami kemajuan terutama dalam bidang manufaktur. Ada berbagai macam produk yang dihasilkan dari proses manufaktur khususnya dari proses pengecoran. Proses pengecoran dalam dunia industry digunakan untuk membuat benda- benda berbentuk rumit, seperti benda berlubang dan lain sebagainya.

Pengecoran adalah proses pembuatan benda kerja dari logam, dengan cara memanaskan logam hingga melebur atau meleleh yang kemudian dituangkan kedalam cetakan. Bahan-bahan logam yang akan dilebur dipanaskan dalam dapur pemanas dengan temperatur tertentu hingga mencair atau melebur. Metode yang digunakan dalam proses pengecoran pun ada bermacam- macam, serta perbaikan metode proses pengecoran terus dilakukan untuk menghasilkan produk coran yang berkualitas, salah satunya adalah metode Investment Casting.

Investment Casting merupakan proses pengecoran dengan pola yang terbuat dari lilin dan dilapisi dengan bahan tahan panas sebagai cetakan. Lilin kemudian dilelehkan sebelum menuangkan logam cair. Investment casting merupakan proses pengecoran presisi. Pengecoran jenis ini mampu membuat produk dengan akurasi tinggi dan detail rumit.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari makalah Investment Casting adalah 1. Apa yang dimaksud dengan Investment Casting?

2. Bagaimana proses Investment Casting?

3. Kelebihan dan kekurangan Investment Casting?

1.3 Tujuan

Tujuan dari Makalah Investment Casting ini adalah untuk mengetahui:

1. Memahami dan mengetahui Pengertian dari Investment Casting, 2. Mengetahui proses kerja dari Investment Casting,

3. Mengetahui kelebihan serta kekurangan dari Investment Casting.

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Investment Casting

Investment casting adalah proses pengecoran dengan pola yang terbuat dari lilin dan dilapisi dengan bahan tahan panas sebagai cetakan. Lilin kemudian dilelehkan sebelum menuangkan logam cair. Istilah investment berasal dari kata invest yang berarti "melapisi sepenuhnya". Hal tersebut mengacu pada lapisan bahan tahan panas atau api di sekitar pola lilin.

Investment casting merupakan proses pengecoran presisi. Pengecoran jenis ini mampu membuat produk dengan akurasi tinggi dan detail rumit. Dulu proses ini dikenal sebagai proses lost-wax. Karena pola lilin dilelehkan setelah cetakan tahan panas dibuat, pola lain harus diproduksi untuk setiap pengecoran. Produksi pola biasanya dilakukan dengan molding operation yaitu dengan menuangkan atau menyuntikkan lilin panas ke dalam cetakan utama (master).

Cetakan tersebut dirancang dengan kelonggaran yang tepat untuk penyusutan lilin dan logam cor. Dalam kasus di mana geometri produk rumit, beberapa potongan lilin terpisah harus disatukan untuk membuat pola. Pada proses produksi tinggi, beberapa pola melekat pada sprue yang terbuat dari lilin, untuk membentuk pohon pola. Pohon pola ini adalah geometri yang akan dituangi logam cair.

2.2 Proses Investment Casting

Proses pembentukan cetakan dimana cetakan dibuat dari pasir cetak (sand casting) diawali dengan pembuatan model (pattern) dan untuk model yang dipakai dalam proses ini ialah dipilih dari bahan-bahan yang memiliki titik cair sangat rendah misalnya lilin (wax), ini digunakan dalam berbagai pembuatan model dengan bentuk yang sangat rumit, dalam proses ini model dibentuk dengan bahan lilin, selanjutnya dilapisi dengan bahan pelapis seperti ethil atau sodium silikat untuk menghaluskan permukaan model. Kemudian model ini ditempatkan (invested) didalam bahan cetakan seperti “resin” yang, selanjutnya investment dikeringkan melalui pemanasan, proses pengeringan dengan pemanasan dari 1000C sampai 1100C ini akan mengakibatkan lilin sebagai model (pattern) ini menjadi lumer dan mengalir melalui pori-pori bahan cetakan sehingga membentuk rongga sesuai dengan bentuk produk yang diinginkan, kemudian pemanasan dilanjutkan sampai 10000C untuk mengeraskan cetakan tersebut.

2.3 langkah-langkah Investment Casting

Tahap-tahap Investment Casting Berikut langkah-langkah investment casting sesuai gambar 1. Pola lilin diproduksi.

2. Beberapa pola melekat pada sprue untuk membentuk pohon pola. Pohon pola dilapisi dengan lapisan bahan tahan panas.

3. Cetakan terbentuk.

4. Cetakan dibalik dan dipanaskan untuk melelehkan lilin serta membiarkannya menetes keluar dari rongga.

5. Cetakan dipanaskan pada suhu tinggi untuk memastikan bahwa semua kontaminan hilang.

6. Cetakan yang panas juga membantu logam cair mengalir lebih mudah ke rongga cetakan.

Logam cair dituang.

7. Cetakan terlepas dari produk cor. Bagian-bagian produk dipisahkan dari sprue.

2.4 Cacat pengecoran dan pencegahannya

Selama produksi pengecoran investasi , tidak dapat dihindari bahwa beberapa cacat pengecoran investasi terjadi karena beberapa operasi yang salah. Berikut adalah beberapa cacat umum:

1) Lubang gas

Lubang gas adalah lubang yang terdapat pada permukaan pengecoran atau bagian dalam. Bentuknya bisa bulat, lonjong, atau tidak beraturan, terkadang berupa massa udara yang terdiri dari beberapa lubang gas. Lubang gas internal biasanya berbentuk buah pir. Bentuk lubang tersedak tidak beraturan dan permukaannya kasar. Sarang gas menimbulkan penyok di permukaan, permukaannya jauh lebih halus. Lubang gas permukaan dapat ditemukan melalui inspeksi penampilan, namun lubang gas bawah permukaan hanya dapat diuji setelah pemesinan.

Penyebab:

 Temperatur pemanasan awal cetakan pengecoran terlalu rendah, dan pendinginan logam cair terlalu cepat saat melewati sistem penuangan.

 Desain knalpot yang berjamur kurang bagus, sehingga gas tidak bisa mengalir keluar.

 Bahan pelapisnya jelek, knalpotnya jelek, bahkan mudah menguap atau memecah gas itu sendiri.

Cara Mencegah :

 Cetakan harus dipanaskan terlebih dahulu, granularitas lapisan (grafit) tidak boleh terlalu tipis, permeabilitas harus baik.

 Menggunakan cara penuangan miring saat pengecoran.

 Bahan baku harus disimpan di tempat yang berventilasi, kering, dan harus dipanaskan terlebih dahulu saat digunakan.

2) Penyusutan Rongga (Shrinkage)

Penyebab :

 Kontrol suhu kerja cetakan tidak memenuhi persyaratan pemadatan terarah.

 Lapisan yang tidak tepat seleksi, kontrol kontrol ketebalan lapisan lapisan di berbagai area buruk.

 Posisi bagian pengecoran investasi dalam cetakan tidak dirancang dengan baik.

Metode Pencegahan:

 Meningkatkan suhu cetakan.

 Sesuaikan ketebalan lapisan pelapis, bahkan penyemprotan cat, dan hindari fenomena akumulasi lapisan lokal saat cat pelapis terlepas atau terisi.

 Pemanasan lokal pada cetakan, atau pelestarian panas lokal menggunakan bahan isolasi termal.

3) Lubang terak (fluks terak atau terak oksida logam)

Slag hole adalah lubang bening atau tidak jelas pada pengecoran. Itu terisi penuh atau sebagian oleh terak, dan bentuknya tidak beraturan. Terak fluks bentuk kecil tidak mudah ditemukan, setelah terak dikeluarkan akan muncul lubang halus, umumnya tersebar di area bawah posisi penuangan, di sekitar bagian runner, atau dekat sudut. Terak oksida tersebar dalam bentuk jaring pada permukaan pengecoran dekat sariawan, terkadang berupa lembaran tipis, atau bentuk awan tidak beraturan dengan kerutan, atau membentuk lapisan serpihan, atau berbentuk flokulan di bagian dalam pengecoran.

Penyebab:

 Lubang terak terutama disebabkan oleh proses peleburan paduan dan proses penuangan (termasuk desain sistem gerbang yang tidak tepat), cetakan itu sendiri tidak akan menyebabkan lubang terak, dan cetakan logam adalah salah satu metode efektif untuk mencegah masuknya terak.

Metode Pencegahan:

 Desain sistem gating yang benar, atau gunakan filter serat cor.

 Menggunakan cara menuangkan miring.

 Pilih fluks, dan kendalikan kualitasnya dengan ketat.

4) Retak (retak termal, retak dingin)

Penampakan retakannya berbentuk kurva linier atau tidak beraturan. Permukaan retakan termal berwarna abu-abu tua atau hitam karena oksidasi kuat, tidak ada kilau logam. Permukaan retakan pada retakan dingin bersih, dengan kilau logam. Retak pengecoran umum dapat dilihat secara langsung, namun retakan bagian dalam hanya dapat dilihat dengan metode lain. Retakan sering kali dikaitkan dengan cacat seperti penyusutan, masuknya terak. Hal ini sebagian besar terjadi pada bagian dalam sudut pengecoran, ketebalan sambungan, dan bagian panas antara riser penuangan dan pengecoran.

Penyebab:

 Pengecoran cetakan logam mudah menghasilkan cacat retak, karena cetakan logam tidak memiliki kemampuan deformasi itu sendiri. Kecepatan pendinginan yang tinggi akan mudah meningkatkan tegangan internal pengecoran. Sudut penuangan terlalu besar atau kecil, ketebalan lapisan terlalu tipis, dll. semuanya dapat menyebabkan retak pengecoran. Selain itu apabila terjadi keretakan pada cetakannya sendiri juga akan mudah menimbulkan keretakan.

Metode Pencegahan:

 Perhatian harus diberikan pada struktur pengecoran, buat transisi seragam dengan ketebalan dinding yang tidak seragam.

 Dan pilih ukuran fillet yang sesuai. Sesuaikan ketebalan lapisan, usahakan untuk mencapai laju pendinginan yang diperlukan pada setiap area pengecoran, dan hindari pembentukan tegangan internal yang terlalu besar.

 Suhu kerja cetakan logam harus diperhatikan dan sudut cetakan harus disesuaikan.

5) Tutup Dingin

Cold shut adalah sejenis celah atau retakan permukaan yang tepinya membulat, bagian tengahnya dipisahkan oleh kerak, sehingga tidak menyatu sempurna. Jika cold shotnya serius, itu akan menjadi “hutang cast”. Cold shut sering muncul pada dinding atas pengecoran, bidang tipis horizontal atau vertikal, atau pada area sambungan dengan ketebalan dinding tipis & tebal.

Penyebab:

 Desain ventilasi cetakan logam tidak masuk akal.

 Suhu kerja terlalu rendah. Kualitas buruk atau pengoperasian pelapisan yang tidak tepat.

 Desain posisi riser yang tidak tepat Kecepatan menuangkan terlalu lambat.

Metode Pencegahan:

 Desain sistem runner dan pembuangan yang benar.

 Kentalkan lapisan pelapis dengan tepat untuk pengecoran investasi ketebalan dinding tipis.

 Meningkatkan suhu kerja cetakan.

6) Lubang Pasir

Lubang pasir terbentuk di permukaan pengecoran atau bagian dalam, dan relatif teratur. Bentuknya sesuai dengan bentuk pasir. Ketika coran investasi dikeluarkan dari cetakan, kita dapat melihat butiran pasir bertatahkan di permukaan pengecoran.

Penyebab:

 Kekuatan permukaan inti pasir kurang baik, terbakar atau tidak sembuh sempurna.

 Ukuran inti pasir tidak sesuai dengan cetakan luar, atau hancur saat cetakan dijepit.

 Cetakannya tercemar oleh air grafit dan pasir.

 Pasirnya mengalir ke dalam rongga.

Metode Pencegahan:

 Pembuatan inti pasir sesuai proses kabupaten.

 Usahakan ukuran inti pasir konsisten dengan cetakan luar.

 Air grafit bersih tepat waktu.

2.5 Kelebihan Dan Kekurangan

Kelebihan :

 Dapat membuat produk dengan bentuk yang rumit

 Dimensi produk yang baik, sangatpresisi, tanpa finishing

 Permukaan yang halus

 Tidak memiliki parting line

 Hanya diperlukan sedikit permesinan

 Dapat memproduksi banyak produk dalam satu kali proses pengecoran Kekurangan :

 Biaya pembuatan yang tinggi

 Hampir tidak dapat didaur ulang (keramik)

 Sulit untuk membuat produk yang memiliki inti

 Terbatas untuk pengecoran produk yang berukuran kecil

BAB III PENUTUP

Pengecoran adalah proses pembuatan benda kerja dari logam, dengan cara memanaskan logam hingga melebur atau meleleh yang kemudian dituangkan kedalam cetakan. Bahan-bahan logam yang akan dilebur dipanaskan dalam dapur pemanas dengan temperatur tertentu hingga mencair atau melebur. Metode yang digunakan dalam proses pengecoran pun ada bermacam- macam, serta perbaikan metode proses pengecoran terus dilakukan untuk menghasilkan produk coran yang berkualitas, salah satunya adalah metode Investment Casting.

Proses pengecoran dengan Investment casting ini menghasilkan produk yang akurat karena mould (cetakan)nya sangat kaku (rigid) serta digunakan hanya untuk satu buah produk dan untuk produk berikutnya harus membentuk mould baru, namun dalam satu rangka cetak dapat terdiri dari beberapa buah pola untuk beberapa buah produk yang tersusun dengan perencanaan saluran tunggal untuk proses penuangan (mono-shelles Mold).

Proses pengecoran dengan metode Investment Casting ini dilakukan pada dapur Vacum untuk mengindari terbentuknya rongga yang diakibatkan oleh gelembung uap atau udara.

Investment Casting memungkinkan untuk membentuk benda tuangan yang tidak mungkin untuk dibentuk dengan metode-metode yang lain seperti sand Casting dan lain-lain yang menuntut kemudahan dalam melepas model (Pattern) sebagaimana terjadi dalam metoda Sand Casitng atau mungkin kemudahan dalam mengeluarkan benda hasil penuangan dari dalam cetakan sebagaimana yang terjadi dalam Die Casting.