BAB III TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 12 BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 PENDAHULUAN Pada saat ini perusahaan yang bergerak dalam penyediaan produk seperti spare part otomotif mengalami perkembangan yang begitu pesat. Hal ini di dorong dari faktor daya beli konsumen yang begitu tinggi terhadap keperluan dibidang transportasi, sehingga dengan demikian perusahaan diwajibkan untuk menyediakan keperluan spare part dari bagian-bagian komponen pada moda transportasi baik motor maupun mobil. Dalam menyediakan spare part otomotif ini keberagaman bentuk dan material pembuatan menjadi hal penting yang perlu diperhatikan untuk menentukan teknologi yang akan diterapkan dalam proses pembuatan spare part nantinya. Teknologi yang digunakan dalam pembuatan spare part otomotif ini biasanya berupa cetakan (mold), dimana cetakan yang akan dijadikan sebagai teknologi pendukung pembuatan spare part ditentukan sesuai dengan bentuk serta material pembuatan spare part itu sendiri. Berdasarkan bahan dasar pembuatan spare part otomotif maka cetakan dibagi menjadi 2 (dua) jenis diantaranya ialah: 1. Injection Molding Injection molding merupakan cetakan yang dikhususkan untuk material non logam, mis gelas, plastik dan karet. Injection molding beroperasi seperti operasi pada jarum suntik, dimana lelehan plastik disuntikan kedalam cetakan (mold) yang tertutup rapat yang berada didalam mesin sehingga lelehan tersebut memenuhi ruang yang berada pada mold sesuai dengan bentuk produk yang diinginkan. Proses siklus untuk injection molding terdiri dari empat tahapan sebagai yaitu, clamping sebelum injeksi bahan ke dalam cetakan dua bagian dari cetakan harus tertutup rapat pada mesin, injection plastik cair disuntikkan ke dalam mold dan memenuhi ruangan sesuai dengan bentuk produk yang diinginkan, cooling merupakan proses

2 13 pendinginan material plastik setelah proses penyuntikan, ejection ketika mold dibuka mekanisme yang digunakan untuk ejection sistem adalah mendorong bagian dinginan plastik dari cetakan. Yulianto (2014). 2. Die casting Die casting merupakan proses manufaktur untuk memproduksi benda benda dengan keakuratan dimensi yang tinggi, toleransi yang sangat ketat dan proses permesinan yang sangat rendah melalui logam cair (molten metal) yang diinjeksi dengan gaya tekan sehingga logam cair tersebut masuk kedalam die/mold dan kemudian dibiarkan membeku. Saat ini die casting digunakan untuk memproduksi part part yang memiliki keseragaman dan keakuratan dengan jumlah yang tidak terbatas. Die casting ini merupakan salah satu proses manufaktur yang menghasilkan produksi tinggi sehingga dapat mengurangi biaya produksi. Die casting umumnya digunakan untuk memproduksi part part dengan material non ferrous dan paduan (alloy) seperti aluminium, magnesium, zinc (seng), copper (tembaga) dan kuningan (brass). Sulatin (2014) Berdasarkan kedua jenis cetakan tersebut memiliki peranan yang penting sesuai dengan fungsinya masing-masing sehingga perusahaan perlu kiranya menyesuaikan kebutuhan terhadap teknologi cetakan yang akan diterapkan nantinya. Salah satu implementasi untuk jenis spare part otomotif berbahan dasar logam seperti material aluminium sangat cocok menerapkan jenis cetakan die casting. Penggunaan bahan aluminium dan logam paduan aluminium dalam proses pembuatan spare part automotif terus mengalami perkembangan sampai saat ini, menuntut perusahaan jasa penyediaan spare part automotif untuk melaksanakan rekayasa guna memenuhi kebutuhan yang semakin kompleks, serta bentuk spare part yang semakin beragam, dan teknologi yang memiliki peran penting dalam menghasilkan produk berbahan aluminium. Dalam menghasilkan sebuah produk perusahaan dituntut untuk memilih teknologi yang efisien dalam semua hal, teknologi yang diterapkan dalam menghasilkan spare part automotif ini ialah berupa cetakan yang disebut dengan die/mold. Jenis mold yang sering digunakan pada perusahaan jasa penyediaan spare part automotif yang berbahan alumunium ialah jenis Mold Die Casting. Penerapan pengecoran aluminium dengan cetakan tetap (die casting) merupakan salah satu trobosan dalam rekayasa proses untuk memperoleh kualitas produk dan efisiensi proses yang baik.

3 14 Penerapan pengecoran aluminium dengan cetakan tetap (die casting) merupakan salah satu terobosan dalam rekayasa proses untuk memperoleh kualitas produk dan efisiensi proses yang baik. Salah satu komponen mekanis yang dikerjakan dengan proses die casting adalah spare part otomotif berbahan paduan aluminium alloy Selain memiliki geomteri yang relatif kompleks, spare part teresbut harus memiliki karakteristik material yang terbaik karena beban operasi yang tinggi. Mengacu pada pada kondisi tersebut, proses pengecoran spare part harus dapat mengeliminasi cacat yang mungkin terjadi selama proses pengecoran. Widyanto (2011) Berdasarkan besarnya tekanan die casting dibedakan menjadi dua jenis yaitu low pressure die casting (LPDC) dan high pressure die casting (HPDC). Low pressure die casting merupakan jenis die casting yang menggunakan tekanan rendah dalam proses pengecorannya.high Pressure Die Casting (HPDC) adalah proses pemasukan (injection) logam cair (molten metal) kedalam mold cavity dengan tekanan tinggi yang mencapai 250 MPa. HPDC ini mempunyai tipikal dapat memproduksi benda kerja atau part part dengan keakuratan dimensi yang tinggi, toleransi yang sangat ketat dan proses permesinan yang rendah. Sulatin (2014) Berdasarkan proses dan tipe mesin, HPDC dibagi menjadi dua yaitu hot chamber dan cold chamber. Hot chamber die casting adalah salah satu tipe dari HPDC yang digunakan untuk paduan paduan (alloys) dengan temperatur cair (melting) yang rendah, seperti seng (zinc) dan timah, hal ini disebabkan Karena temperatur yang dibutuhkan untuk mencairkan paduan lain(paduan dengan temperatur melting yang tinggi) akan merusak pompa pada mesin HPDC hot chamber. Cold chamber adalah salah satu tipe dari HPDC yang digunakan untuk paduan paduan dengan temperatur cair (melting) yang tinggi yang tidak dapat diaplikasikan pada hot chamber karena akan merusak unit pompa pada mesin hot chamber. Sulatin (2014)

4 KOMPONEN UTAMA DIE CASTING Die Casting merupakan sebuah mold yang terdiri dari beberapa part pendukung sehingga dari part-part yang disusun atau diassembling maka menjadi satu kesatuan mold die casting. Dalam die casting terdapat bagian-bagian utama dari die casting yaitu: Gambar 3.2 Assy mold die casting Keterangan: 1. Fix Body Fix Body merupakan komponen dari mold die casting yang tetap atau bagian yang tidak bergerak. Bagian fix body ini biasanya hanya sebagai rumah dari cavity fix. 2. Move Body Move Body merupakan komponen dari mold die casting yang bergerak, biasanya dalam move body ini terdapat lubang untuk komponen lainnya seperti core pin, dan ejector pin. 3. Cavity Fix Cavity fix merupakan komponen dari mold die casting yang berfungsi sebagai profil pembentukan dari produk. Pada cavity ini hanya terdapat alur dari profil produk saja tidak terdapat lubang untuk ejector pin.

5 16 4. Cavity Move Cavity Move merupakan komponen dari mold die casting yang memiliki fungsi sama dengan cavity fix, hanya saja terdapat perbedaan yaitu terdapatnya lubang ejector pin yang berfungsi untuk mendorong hasil cetakan keluar dari mold die casting. 5. Lock Dies Lock Dies berfungsi untuk mengkunci bagian move body dan fix body pada bagian luar. 6. Leader Pin Leader Pin memiliki fungsi untuk mengkunci bagian move body terhadap bagian fix body. Dimana leader pin ini mengkunci dengan cara memasukan sebagian dari leader pin kedalam lubang yang ada di bagian move body. 7. Spacer Block Spacer Block berfungsi sebagai penahan atau penyangga Move Body ketika di setting atau di pasang di plattern move mesin. Spacer Block ini hanya terdapat di bagaian Move Body dan tidak terdapat di fix body. 8. Plate C Plate C berfungsi sebagai penyeimbang terhadap spacer block agar spacer block tidak berubah atau bergeser posisinya dari posisi semula. 9. Plate B Plate B berfungsi sebagai pengunci atau penahan dari kepala ejector pin. 10. Plate A Plate a berfungsi sebagai rumah dari ejector pin. 11. Slider Rail Slider Rail berfungsi sebagai pengunci dari slider. Sehingga slider tidak berubah atau bergeser posisinya. 12. Slider Slider ini digunakan pada bagian produk yang sulit keluar dari body mold die casting, sehingga dibuat celah untuk bagian tersebut dan celah tersebut ditutup dengan komponen ini. Sehingga apabila produk akan dikeluarkan dari mold maka slider akan dikeluarkan

6 17 terlebih dahulu untuk memudahkan jalan keluar dari produk tersebut. 13. Angular Pin Angular pin adalah pin yang fungsinya untuk membuka atau mendorong slider keluar.dan terkadang dibantu dengan spring atau pegas. Fungsi lain ialah pengunci slider agar slider tidak bergerak. 14. Sprue Bushing Sprue Bushing adalah bagian dari mold yang berada di cavity,letaknya biasanya di tengah dari front plate.fungsi dari sprue bushing ini adalah sebagai saluran material masuk dari nozzle menuju runner gate. Sprue bushing ini bersentuhan dengan nozzel dan biasa nya mempunyai standard radius 19mm. 15. Sprue Spreader Sprue spreader berfungsi sebagai jalur atau lintasan logam cair. Sprue spreader ini hanya berada di bagian move body.

7 Proses pengerjaan die casting Proses produksi yang dilakukan PT. Dong Ying Indonesia dilakukan sesuai dengan flow chart yang telah dibuat sebagai berikut: Gambar 3.3 Diagram Alur Proses Pembuatan Die Casting

8 PEMBAHASAN Pemesanan Mold Pemesanan Mold merupakan step awal dimana job order berupa produk yang diberikan oleh customer untuk dibuatkan mold die castingnya. Pada proses ini file yang diberikan biasanya berupa 2D drawing, 3D drawing ataupun sample produk. File yang biasa diberikan untuk dijadikan mold base biasanya diberikan dengan beberapa file pendukung diantaranya: 1. File yang diberikan dengan semua file pendukung yaitu 2D dan 3D drawing serta sample produk. Pada file pendukung ini akan dilakukan berbandingan terhadap setiap file pendukung guna mengetehui perbedaan ukuran produk terhadap keseluruhan ukuran yang ada sehingga ketika diketemukan beberapa ukuran yang berbeda dari ketiga file pendukung tersebut maka akan dibuatkan power point dan akan dikirimkan kepada customer untuk menentukan ukuran mana yang akan dijadikan acuan terhadap proses pembuatan mold die casting selanjutnya. 2. File pendukung berupa 2D dengan 3D drawing saja tanda adanya sampel produk pada proses ini maka file 3D drawing akan di compare menjadi 2D drawing dan di Analisa terhadap dimensi yang menyimpang antara kedua file tersebut. 3. File pendukung berupa 2D drawing dengan sample tanpa 3D drawing. Pada proses ini maka sample akan dibuat menjadi file yang dapat di ukur menggukan perangkat lunak sehingga dimensi sample dapat dibandingkan dengan 2D drawing yang ada. 4. File pendukung yang diberikan hanya satu saja dari ketiga file pendukung yang diperlukan. Pada hal ini apabila hanya file 2D drawing yang diberikan oleh customer maka akan dibuatkan 3D drawing terlebih dahulu baru akan didiskusikan kembali kepada customer guna mengecek 3D drawing dengan 2D drawing terhadap permintaan dari customer. Sedangkan apabila hanya file berupa sampel produk yang diberikan maka proses berlangsung akan cukup lama dikarenakan proses akan dimulai dari step awal yaitu pembuatan 2D drawing dari acuan sample produck dan setelah design 2D drawing selesai maka akan dibuatkan 3D drawing sehingga file yang dibutuhkan untuk pembuatan mold base dapat terpenuhi semua. Dari beberapa tipe file yang diberikan semuanya akan dilakukan proses perbandingan dan selama proses perbandingan berlangsung jika ada beberapa ukuran yang berbeda maka pihak penerima jasa akan memberikan power point yang berisikan diviasi (perbedaan) terhadap ketiga perbandingan tersebut yaitu perbandingan dengan 2D drawing, 3D drawing

9 20 serta Sample produk. Power point akan diberikan ke customer guna mengetahui dimensi mana yang akan dijadikan rujukan dalam proses pembuatan mold, selain perbandingan terhadap dimensi dialukan juga perbandingan terhadap bentuk profile yang ada Proses Desain Mold Proses Desain Mold merupakan proses diskusi terhadap suatu proses pembuatan mold base yang dilakukan sebelum pembuatan gambar layout mold. Dalam proses diskusi ini dihadiri oleh beberapa pihak diantaranya ialah : 1. GM (General Manager) memiliki tugas untuk memimpin diskusi pada penentuan pointpoint gambar yang akan dibuat. Biasanya GM bergabung dan mengikuti diskusi hanya pada produk baru yang akan dibuat, sementara produk yang sudah dibuat sebelumnya dan cutomer meminta atau memesan produk tersebut dibuat kembali maka GM berhak tidak mengikuti discussion terbut dikarenakan data yang akan dibahas sudah dibahas pada diskusi sebelumnya. 2. Kepala Bagian Gambar memiliki tugas untuk menentukan design terhadap mold die casting sehingga dalam diskusi ini mendapatkan gambaran terhadap desain mold layout yang dapa digunakan untuk perhitungan dalam proses berikutnya. 3. Kepala Bagian Produksi memiliki tugas untuk menentukan berapa lama proses produksi untuk pembuatan mold die casting ini. Biasanya perhitungan diketahui setelah adanya sketsa gambar yang akan di buat. Dalam proses desain mold ini akan diproleh hasil berupa: 1. Penjabaran Point Penting Untuk Menggambar. Penjabaran point penting untuk menggambar merupakan penjabaran terhadap point-point penting guna membuat gambar 2D drawing mold layout. Disini akan dilakukan diskusi bagaimana bentuk gambar mold die casting yang masih berupa sketsa atau gambar awal dalam penggambaran mold layout serta part-part yang akan digunakan ataupun dihilangkan dalam mold base nantinya. 2. Diskusi Teknik Pembuatan Mold Die Casting Diskusi Teknik Pembuatan Mold Die Casting merupakan proses diskusi yang dilakukan setelah bentuk design yang masih berupa sketsa dianalisa bagaimana prose pengerjaan nantinya sehingga dapat diketahui bagian mana yang dikerjakan terlebeh dahulu serta menganalisa system kerja dari mold die casting nantinya dan menganalisa berapa lama waktu pengerjaan untuk pembuatan mol die casting tersebut.

10 Menggambar Mold Menggambar Mold merupakan tahap proses pengerjaan design terhadap mold die casting. Proses pembuatan mold design dilakukan dengan merujuk hasil dari proses sebelumnya dimana proses sebelumnya telah membahas bagaimana design mold yang akan dibuat beserta teknik pengerjaan nantinya. Pada proses mold die casting terdapat beberapa tahap dalam proses pembuatan mold design diantaranya: 1. Casting Drawing Casting drawing merupakan gambar produk hasil pencetakan sebelum memulai proses machining. Dimana pada gambar ini produk diberikan beberapa tambahan dalam gambar 2D maupun 3D tambahan tersebut yaitu berupa allowance. Allowance ialah tambahan daging di permukaan profil sehingga ketika setelah proses pengecoran produck masih bisa diperhalus dengan cara machining. 2. Mold layout Mold layout merupakan design utuh mold die casting yang masih dalam bentuk 2D. dalam mold layout ini semua part yang terdapat dalam mold die casting masih menyatu sehingga akan dilakukan proses pemisahan terhadap part-part yang terdapat didalam design layout ini. Proses pemisahan part-part dalam layout mold dilakukan dengan tujuan untuk mempermudah proses selanjutnya dan mengetahui part-part apa saja yang akan dibuat dalam proses pembuatan mold die casting. Gambar.3.4 Mold layout die casting

11 22 3. Pembutan Gambar 3D Pembutan gambar 3D merupakan design lanjutan sebelum memulai proses pemesinan sehingga dalam step ini semua gambar 2D dijadikan 3D, dakam proses ini terdapat 2 file berbentuk 3D diantaranya ialah: A. Computer-Aided Design (CAD) Computer-Aided Design (CAD) Merupakan satu bentuk otomatisasi yang membantu perancang untuk memperbaiki gambar, spesifikasi, dan elemenelemen yang berhubungan dengan perancangan yang menggunakan efek grafik khusus dan perhitungan programprogram komputer. Handayani (2005) Pada proses ini merupakan proses awal pembuatan gambar 3d, proses ini di mulai dari gambar 2d casting, machining dan gambar 2d mold layout. Semua gambar 2d tersebut dijadikan 3d pada software CAD, gambar yang telah dibuat menjadi 3D CAD selanjutnya akan diperiksa guna proses lanjutan yaitu proses pemprograman komputer dimana proses ini file yang berupa 3d cad akan diubah menjadi file 3d cam. B. Computer Aided Manufacture (CAM) Computer-Aided Manufacturing (CAM) adalah sistem manufaktur yang mengoptimalkan kemampuan program komputer untuk menterjemahkan disain rekayasa yang dibuat oleh CAD sehingga dapat mengontrol mesin NC (Numerical Controlled Machines). Bhirawa (2014) Pada proses ini ialah proses dimana 3D CAD akan diterjemahkan kedalam Bahasa mesin agar file CAD tersebut dapat menjalankan mesin untuk membuat benda sesuai dengan 3D CAD yang telah dibuat. Dalam Proses pembuatan gambar mold ini terdapat beberapa software yang dapat digunakan untuk pembuatan gambar CAD diantaranya ialah: 1. Autocad AutoCAD adalah software Desain aplikasi perangkat lunak Computer Aided untuk 2-dan 3D desain dan drafting. AutoCAD adalah salah satu program CAD pertama yang berjalan di personal komputer dan komputer pada umumnya. Pada saat itu, sebagian besar

12 23 program CAD lain berjalan pada komputer mainframe atau mini-komputer yang terhubung ke terminal komputer grafis untuk setiap pengguna. 2. Catia Catia adalah software desain aplikasi perangkat lunak Computer Aided untuk 3D desain dan drafting. Catia memiliki keunggulan dibidang modeling surface, Mampu mengombinasikan antara desain solid, wire-frame, sketch, modul dalam satu jendela windows yang disebut dengan hybrid desain, serta CATIA mensuport tahapan-tahapan yang ada dalam pembuatan suatu produk dari disain konseptual (CAD), disain manufacturing (CAM) hingga analisa (CAE). 3. SolidWorks SolidWorks adalah software program mekanikal 3D CAD (computer aided design) yang berjalan pada Microsoft Windows. file SolidWorks menggunakan penyimpanan file format Microsoft yang terstruktur. SolidWorks adalah apa yang kita sebut parametrik modelling yang solid yang diperuntukan untuk pemodelan desain 3-D. Parametrik sendiri itu berarti bahwa dimensi dapat memiliki hubungan antara satu dengan yang lainnya dan dapat diubah pada saat proses desain dan secara otomatis mengubah part solid dan dokumentasi terkait (blueprint) Persiapan Material Periapan Material merupakan proses persiapan material yang bertujuan untuk menentukan material yang akan digunakan dalam proses pembentukan mold die casting. Material yang sering digunakan pada komponen die casting ialah SKD61. SKD61 merupakan jenis baja paduan rendah hypoeutektoid, menurut standarisasi JIS (Japanese Industrial for standar) Baja SKD61 merupakan baja paduan yang mengandung unsur-unsur paduan sebagai berikut: Table 3.1 Komposisi material SKD61. Komposisi Material SKD61 (%) C Si Mn Cr Mo V ,8-1,2 0,5 Max 4,5-5,5 1,0-1,5 0,8-1,2

13 24 Baja paduan ini dihasilkan dari proses Hot Work Tool Steel dan memiliki keunggulan sebagai material yang tahan terhadap penurunan kekerasan dibawah kondisi operasi panas tinggi, ketangguhan yang baik, dan ketahanan aus yang baik. Baja SKD61 ekuivalen dengan AISI H13 menurut AISI (American Industrial for standard International). Persiapan material dilakukan tidak hanya untuk bagian-bagian mold saja akan tetapi persiapan material juga diperlukan untuk keperluan pada proses mold trial nantinya. Material yang perlu dipersiapkan pada proses mold trial tersebut ialah material dengan kode ADC 12. ADC 12 merupakan jenis material dari alumunium Alloy yang memiliki komposisi paduan seperti terlihat pada table 4.2. Raharjo (2011) Tabel 3.2 komposisi paduan aluminum menurut standar jis h5302 Komposisi Material ADC12 (%) Al Si Fe Cu Mn Mg Ni Zn < < 0.5 < 0.3 < 0.5 < Pembuatan Mold Pembuatan Mold merupakan proses pengerjaan pembuatan mold berdasarkan mold design yang sudah di buat sebelumya pada proses mold design. Proses pembuatan mold meliputi beberapa step yaitu: 1. Mold base manufacturing Mold base manufacturing ialah proses pembuatan mold secara keseluruhan baik proses pembuatan move dan fix body serta keseluruhan komponen yang ada. Pada proses mold base ini menggunakan beberapa mesin salah satunya ialah mesin CNC dimana mesin ini berfungsi sebagai pembentuk mold base. Pada proses mold base yang dikerjakan dengan mesin CNC ini memerlukan data. Dimana data tersebut didapat dari design 3D CAD yang telah dijadikan kedalam perangkat lunak CAM yang nantinya didalam perangkat lunak tersebut menjadikan data yang dipergunakan dalam proses mesin CNC ini.

14 25 2. Inner cold machining Inner cold machining merupakan proses dimana dibentuknya insert yang terdapat pada mold base. Insert ini diperuntukan untuk bagian-bagian yang memerlukan diantaranya bagian yang memiliki bentuk diluar cavity dan pada bagian yang memiliki slider. 3. Heat treatment Heat Treatment (Proses perlakuan panas) adalah suatu proses mengubah sifat logam dengan cara mengubah struktur mikro melalui proses pemanasan dan pengaturan kecepatan pendinginan dengan atau tanpa merubah komposisi kimia logam yang bersangkutan. Tujuan proses perlakuan panas untuk menghasilkan sifat-sifat logam yang diinginkan. Perubahan sifat logam akibat proses perlakuan panas dapat mencakup keseluruhan bagian dari logam. Pada proses heat treatment ini bagian yang diberikan perlakuan panas ialah pada bagian cavity move dan fix. 4. Machining after heat treatment Maching after heat treatment merupakan proses pengerjaan setelah bagian cavity diberikan perlakuan panas pada bagian ini proses yang dilakukan hanyalah pengerjaan terhadap bagian dalam cavity seperti bagian lubang untuk core pin maupun injector pin serta bagian insert. 5. Wire cute Wire cute merupakan proses pemesinan dimana proses ini menggunakan mesin yang bekerja dengan menggunakan sebuah kawat elektroda (electrode wire) panas yang bergerak menembus benda kerja. Benda kerja yang dapat diproses menggunakan wire cut berupa material konduktif karena basis kerjanya menggunakan listrik. Panas yang terjadi pada kawat disebabkan oleh pulsa elektrik DC yang dibangkitkan antara kawat dengan benda kerja, dimana kawat menjadi kutub negative dan benda kerja menjadi kutub positif sehingga akan dapat menimbulkan loncatan bunga api. Di antara kawat dan benda kerja terdapat air yang ter-deionisasi yang disebut dielectric. Proses deionisasi akan menyebabkan air menjadi air murni yang berfungsi sebagai insulator dan air tap yang mengandung mineral, sehingga hal tersebut membuat kawat menjadi sangat konduktif.

15 26 6. Edm Edm (electrical discharge machining) merupakan proses pemotongan logam yang dilakukan dengan menciptakan ribuan kotoran perdetik. Listrik mengalir di antara elektroda dan benda kerja dalam cairan dielektrikum. Pada saat proses pemotonga, akan muncul uap logam yang sangat kecil pada wilayah erosi. Edm dapat digunakan pada bahan yang konduktif listrik, termasuk bahan-bahan eksotis seperti waspaloy atau hastaloy, yang sangat sulit dikerjakan mesin menggunakan metode konvensional 7. Interior polishment Interior polishment merupakan proses akhir dari pengerjaan mold pada proses ini dilakukan pengecekan secara visiual yang bertujuan untuk mengecekan terhadap mold yang sudah dikerjakan dengan gambar 2D agar diketahui perbedaan ataupun ketepatan terhadap produk yang telah dikerjaan terhadap gambar 2D tersebut Perakitan Mold Perakitan mold merupakan proses penyatuan terhadap komponen-komponen mold untuk di assembling menjadi satu. Proses ini haruslah merujuk terhadap design layout 2d agar ketepatan terhadap posisi dapat diatur terutama pada posisi letak core pin dan injector pin Karena kedua posisi ini sangat penting dalam hal ketepatan posisinya Mold trial Mold trial merupakan proses dimana mold yang telah di assembling dilakukan percobaan pertama untuk melakukan mencetakan, dalam proses ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana mold dapat bekerja dengan baik dan sesuai dengan yang diharapkan nantinya. Dalam pengecekan dari proses mold trial ada beberapa point penting yang harus dicek diantaranya ialah: 1. Proses pemasukan bahan cor kedalam mold hal ini bertujuan untuk mengetahui apakah saluran masuk dapat bekerja dengan baik atau tidak hal ini dapat diketahui dengan cara memasukan bahan cor kedalam saluran inlet sehingga nantinya dapat diberikan kesimpulan berupa saluran tersebut tersendat atau tidak apabila pada proses awal pemasukan bahan cor kedalam saluran terkendala atau tersendat maka dalam saluran inlet ini dilakukan proses repair yang bertujuan untuk memperhalus dibagian yang tersendat

16 27 tadi supaya jalan dari saluran dapat berjalan dengan baik dan mengurangi resiko terhadap proses mencetakan natinya. 2. Pengecekan terhadap sistem pendinginan, hal ini memiliki tujuan dan fungsi yang sangat penting dikarenakan proses pengecoran akan gagal total apabila pada sistem ini tidak bekerja dengan baik atau maximal. Hal yang dapat mempengaruhi ialah apabila sistem ini bekerja terlalu dingin atau banyaknya saluran cooling sistem maka pada proses pengecoran nantinya bahan cor akan cepat membeku sebelum permukaan atau volume produk yang ada dicavity terisi secara merata hal ini mengakibatkan proses pengecoran akan tersendat pada titik tertentu yang dipengaruhi terhadap titik beku bahan pengecoran tersebut. Sebaliknya apabila jumlah saluran sistem pendinginan sedikit maka proses pendinginan terhadap cavity akan memakan waktu yang sangat lama, hal lain yang dapat terpengaruh dari jumlah saluran sistem pendinginan yang sedikit ialah berdampak pada cavity dikarenakan struktur pada bahan cavity akan berubah yang dipengaruhi dari panas bahan cor yang berlangsung lama dalam kavity tersebut akan mengalami kehausan atau bahkan profil yang ada di cavity akan mengalami perubahan dimensi akibat panas bahan cor Inspeksi produk hasil Pengecoran Inspeksi Produk hasil pengecoran merupakan proses pengecekan yang membandingkan terhadap ukuran hasil pengecoran dengan ukuran 2D drawing, hal ini bertujuan guna mengetahui sejauh mana ketepatan terhadap toleransi yang diberikan kepada hasil pengecoran dengan 2D drawing. Pengecekan dilakukan terhadap semua keseluruhan dimensi yang ada di 2D drawing dan ditambah dengan penegecekan terhadap ketebalan thickness pada point-point tertentu. Proses pemeriksaan dimensi pada produk hasil pengecoran dilakukan dengan mengunakan software dianataranya ialah : 1. Gom insfection Gom insfection merupakan perangkat lunak yang bekerja dengan cara merekam seluruh permukaan produk dengan kamera khusus sehingga dimensi yang ada dapat terekam semua dan memiliki perbandingan 1:1 terhadap produk yang ada. Selanjutnya produk dapat dilakukan penganalisaan terhadap dimensi produk dengan dimensi 2d drawing.

17 28 Gambar 3.5 Tampilan perangkat lunak gom inspection. (Sumber: PT. Dong Ying Indonesia, 2016) 2. CMM (Coordinate Measuring Machine) Coordinate Measuring Machine adalah sebuah alat pengukur multi fungsi berkecepatan tinggi yang menghasilkan akurasi dan efisiensi pengukuran yang tinggi. Pada prinsipnya CMM adalah kebalikan dari CNC. Pada CNC koordinat yang dimasukkan menghasilkan gerakan pahat pada sumbu X, Y dan Z. Sedangkan pada CMM kontak antara probe dengan benda kerja menghasilkan kordinat. Selain itu jika pada mesin CNC menggunakan bantalan peluru bersirkulasi (circulated ball bearing) maka pada mesin CMM menggunakan batalan udara (air pad bearing) sehingga gerakannya sangat halus. Untuk menjamin keakuratan konstruksi CMM dibuat sangat kaku (rigid). Salah satu caranya dengan menggunakan granit sebagai meja atau bidang acuan. CMM dapat digunakan untuk mengukur benda tiga dimensi (3D), dimensi yang diukur adalah ruang yang memiliki panjang, lebar dan tinggi, yang diterjemahkan ke dalam system koordinat kartesian adalah X, Y dan Z. Kemudian data koordinat yang terukur oleh CMM dikonversikan menjadi data pengukuran seperti posisi, diameter, jarak, sudut. Secara sederhana cara kerja CMM adalah membaca perubahan posisi dari suatu titik origin acuan nol suatu part yang diukur atau terhadap origin mesin itu sendiri. Akhmad (2011)

18 29 Gambar 3.6 Contoh alat CMM (Sumber: PT. Dong Ying Indonesia, 2016) Dokumentasi Data Mold Dokumentasi Mold merupakan proses akhir dimana pada proses ini dilakukan pengumpulan terhadap data yang telah dilakukan dari awal proses sampai akhir proses pengerjaan mold die casting yang akan diberikan ke customer dan dijadikan file dokumen yang nantinya akan dibuat rujukan apabila ada pekerjaan pembuatan mol die casting terhadap produk yang sama. 3.5 SALURAN LOGAM MASUK PADA MOLD DIE CASTING Aliran logam cair ke bagian rongga memerlukan beberapa saluran yang terintegrasi ke dalam die dan sedikit berbeda untuk mesin ruang panas dan mesin ruang dingin. Dalam mesin ruang panas, logam cair memasuki die melalui sepotong disebut sprue bushing (di cover die) dan mengalir di sekitar sprue bushing (dalam ejector die). sprue bushing mengacu pada saluran primer ini logam cair memasuki die. Dalam mesin ruang dingin, logam cair masuk melalui lengan injeksi. Setelah memasuki die, baik jenis mesin, logam cair mengalir melalui serangkaian alur dan memasuki bagian rongga melalui saluran inlet, yang mengarahkan aliran. Seringkali, rongga akan berisi ruang yang disebut over flow, yang menyediakan sumber tambahan logam cair selama pembekuan. Ketika pengecoran mendingin, logam cair akan menyusut dan bahan tambahan yang diperlukan. Terakhir, saluran kecil termasuk saluran inlet dari rongga ke luar die. saluran ini bertindak sebagai ventilasi lubang untuk memungkinkan udara dapat keluar dari rongga die. Logam cair yang mengalir melalui semua saluran ini akan melekat di cavity dan harus dipisahkan dari bagian setelah itu dikeluarkan. Salah satu jenis saluran yang tidak mengisi dengan bahan adalah saluran pendingin. Saluran ini memungkinkan air atau minyak mengalir melalui die, berdekatan dengan rongga, dan menghilangkan panas dari die.

19 SIKLUS DALAM DIE CASTING Proses siklus untuk die casting memiliki waktu siklus yang sangat pendek, biasanya antara 2 detik dan 1 menit. Dalam siklus die casting terdiri dari lima tahapan utama, yang dijelaskan di bawah ini. 1. Clamping Langkah pertama adalah persiapan dan menjepit dua bagian dari die. Masing-masing setengah die pertama dibersihkan dari injeksi sebelumnya dan kemudian dilumasi untuk memfasilitasi ejeksi dari bagian selanjutnya. Waktu pelumasan meningkat dengan ukuran bagian, serta jumlah lubang dari sisi core. Juga, pelumasan mungkin tidak diperlukan setelah setiap siklus, tapi setelah 2 atau 3 siklus, tergantung pada materi. Setelah pelumasan, dua die bagian, yang melekat di dalam mesin die casting, ditutup dan aman dijepit bersama-sama. kekuatan yang cukup harus diterapkan untuk die untuk tetap aman ditutup sementara logam disuntikkan. Waktu yang diperlukan untuk menutup dan menjepit die tergantung pada mesin - mesin yang lebih besar (orang-orang dengan gaya pencekaman lebih besar) akan membutuhkan lebih banyak waktu. Kali ini dapat diperkirakan dari waktu siklus kering mesin. 2. Injeksi Logam cair yang dipertahankan pada suhu tertentu dalam tungku, yang selanjutnya ditransfer ke dalam ruang di mana ia dapat disuntikkan ke die. Metode mentransfer logam cair tergantung pada jenis mesin die casting, apakah ruang panas atau mesin ruang dingin yang sedang digunakan. Setelah ditransfer, logam cair disuntikkan pada tekanan tinggi ke die. Tekanan injeksi khas berkisar dari hingga psi. Tekanan ini memegang logam cair dalam dies selama pembekuan. Jumlah logam yang disuntikkan ke die disebut sebagai injeksi. Waktu injeksi adalah waktu yang diperlukan untuk logam cair untuk mengisi semua saluran dan rongga dalam cetakan. kali ini sangat singkat, biasanya kurang dari 0,1 detik, untuk mencegah pembekuan awal salah satu bagian dari logam. Waktu injeksi yang tepat dapat ditentukan oleh sifat termodinamika dari bahan, serta ketebalan dinding casting. Sebuah ketebalan dinding lebih besar akan membutuhkan waktu injeksi lagi. Dalam kasus di mana sebuah ruang dingin mati mesin pengecoran sedang digunakan, waktu injeksi juga harus mencakup waktu memasukan secara manual sendok logam cair ke dalam ruang injeksi.

20 31 3. Pendinginan Logam cair yang disuntikkan ke die akan mulai mendingin dan mengeras setelah memasuki rongga die. Ketika seluruh rongga diisi dan memadat logam cair, bentuk akhir dari pengecoran terbentuk. mati tidak dapat dibuka sampai waktu pendinginan telah berlalu dan casting yang dipadatkan. Waktu pendinginan dapat diperkirakan dari beberapa sifat termodinamika dari logam, ketebalan dinding maksimum casting, dan kompleksitas mati. Sebuah ketebalan dinding lebih besar akan membutuhkan waktu pendinginan lebih lama. Kompleksitas geometris die juga membutuhkan waktu pendinginan lebih lama karena hambatan tambahan untuk aliran panas. 4. Mengeluarkan Hasil Pengecoran Setelah waktu pendinginan yang telah ditentukan telah berlalu, bagian die dapat dibuka dan mekanisme injeksi dapat mendorong casting dari rongga die. Waktu untuk membuka die dapat diperkirakan dari waktu siklus kering mesin dan waktu injeksi ditentukan oleh ukuran tutup pengecoran dan harus mencakup waktu untuk casting untuk jatuh bebas dari die. Mekanisme injeksi harus menerapkan beberapa kekuatan untuk mengeluarkan sebagian karena selama pendinginan bagian menyusut dan mematuhi die. Setelah casting dikeluarkan, die dapat dijepit tertutup untuk injeksi berikutnya. 5. Over Flow Selama pendinginan, bahan dalam saluran die akan memperkuat melekat casting. Materi kelebihan ini, bersama dengan flash yang telah terjadi, harus dipangkas dari pengecoran baik secara manual melalui memotong atau menggergaji, atau menggunakan tekan pemangkasan. Waktu yang diperlukan untuk memangkas kelebihan material dapat diperkirakan dari ukuran tutup pengecoran ini. Bahan scrap yang dihasilkan dari pemangkasan ini baik dibuang atau dapat digunakan kembali dalam proses die casting. bahan daur ulang mungkin perlu direkondisi dengan komposisi kimia yang tepat sebelum dapat dikombinasikan dengan logam non-daur ulang dan digunakan kembali dalam proses die casting. 3.7 DESAIN DIE Selain ini berbagai jenis saluran, ada masalah desain lain yang harus diperhatikan dalam desain dies. Pertama, die harus memungkinkan logam cair mengalir dengan mudah ke semua rongga. Desain die juga harus mengakomodasi fitur kompleks di bagian tersebut,

21 32 seperti undercut, yang akan membutuhkan potongan die tambahan. Sebagian besar perangkat ini meluncur ke bagian rongga melalui sisi die, dan karena itu dikenal sebagai slide, atau samping tindakan. Jenis yang paling umum dari sisi lubang yang memungkinkan sebuah undercut eksternal yang akan dibentuk. Aspek penting lain dari merancang dies adalah memilih bahan. Dies dapat dibuat dari berbagai jenis logam. Tinggi alat baja kelas adalah yang paling umum dan biasanya digunakan untuk ,000 siklus. Namun, baja dengan kandungan karbon yang rendah lebih tahan terhadap retak dan dapat digunakan untuk siklus. bahan umum lainnya untuk die termasuk kromium, molibdenum, paduan nikel, tungsten, dan vanadium. Setiap sisi lubang yang digunakan dalam dies juga dapat dibuat dari bahan-bahan ini. 3.8 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN DIE CASTING Keuntungan Excellent akurasi dimensi (tergantung pada materi casting, tapi biasanya 0,1 mm untuk pertama 2,5 cm (0,005 in untuk inci pertama) dan 0,02 mm untuk setiap sentimeter tambahan (0.002 masuk untuk setiap inci tambahan). Smooth cast permukaan (1-2,5 mikrometer atau 0,04-0,10 rms engkau). Tipis dinding dapat dilemparkan dibandingkan dengan pasir dan casting cetakan permanen (sekitar 0,75 mm atau 0,030 tahun). Sisipan bisa cast-in (seperti insert berulir, elemen pemanas, dan kekuatan tinggi permukaan bearing). Mengurangi atau menghilangkan pengoperasian mesin sekunder. Rapid tingkat produksi. Kekuatan tarik Casting sebesar 415 MPa (60 ksi). Pengecoran dibuat sebesar 8 meter dan 30Lbs berat. Kekurangan Berat Casting harus antara 30 gram (1 ons) dan 10 kg (20 lb). Tinggi biaya awal. Limited untuk logam fluiditas tinggi. Sebuah jumlah tertentu porositas adalah umum. Sebuah volume produksi yang besar diperlukan untuk membuat alternatif ekonomis untuk proses lainnya.