2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan dan pendinginan dari logam dalam cetakan.

Transkripsi

1 Definisi Pengecoran Logam I.1 Definisi Pengecoran Proses pengecoran logam (casting) adalah salah satu teknik pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian dituangkan ke dalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat. Sebagai suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan, pengecoran digunakan untuk menghasilkan bentuk asli produk jadi. Dalam proses pengecoran, ada empat faktor yang berpengaruh atau merupakan ciri dari proses pengecoran, yaitu : 1. Adanya aliran logam cair ke dalam rongga cetak. 2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan dan pendinginan dari logam dalam cetakan. 3. Pengaruh material cetakan. 4. Pembekuan logam dari kondisi cair. I.2 Klasifikasi Pengecoran Klasifikasi pengecoran berdasarkan umur dari cetakan, ada pengecoran dengan cetakan nonpermanen/cetakan sekali pakai yang terbuat dari bahan pasir (expendable mold) dan ada pengecoran dengan cetakan permanen atau cetakan yang dipakai berulang-ulang kali yang biasanya dibuat dari logam (permanent mold) yang memiliki kegunaan dan keuntungan yang berbeda. 1 Pengecoran Permanen (Permanent Mold) Pengecoran permanen menggunakan cetakan permanen (permanent mold) yaitu cetakan yang dapat digunakan berulang-ulang dan biasanya dibuat dari logam. Cetakan permanen yang digunakan adalah cetakan logam yang biasanya digunakan pada pengecoran logam dengan suhu cair rendah. Coran yang dihasilkan mempunyai bentuk yang tepat dengan permukaan licin sehingga pekerjaan pemesinan berkurang. Pengecoran permanen antara lain: 1. Pengecoran Gravitasi (Gravity Permanent Mold Casting) Pengecoran gravitasi adalah pengecoran dimana logam cair yang dituangkan ke dalam saluran masuk menggunakan gravitasi. Karena adanya tekanan gravitasi, cairan logam mengisi ke seluruh ruang dalam rongga cetakan. 2. Pengecoran Cetak Tekan (Pressure Die Casting)

2 Pengecoran cetak tekan/tekanan adalah pengecoran dimana logam cair yang dituangkan ke dalam saluran masuk menggunakan bantuan tekanan dari luar. 3. Pengecoran Sentrifugal (Centrifugal Die Casting) Pengecoran sentrifugal adalah pengecoran yang menggunakan cetakan berputar, cetakan yang berputar akan menghasilkan gaya sentrifugal yang akan mempengaruhi kualitas coran. Coran yang dihasilkan akan memiliki bentuk padat, permukaan halus dan sifat fisik struktur logam yang unggul. Pengecoran sentrifugal biasanya digunakan untuk benda coran yang berbentuk simetris. 2 Pengecoran Nonpermanen (Expendable Mold) Pengecoran expendable mold menggunakan cetakan yang tidak permanen, hanya dapat digunakan satu kali. Perbedaan antara cetakan permanen dengan cetakan non-permanen terletak pada penggunaan bahan cetakan dimana cetakan permanen menggunakan logam dan cetakan non-permanen menggunakan pasir. Pengecoran cetakan pasir memberikan fleksibilitas dan kemampuan yang tinggi jika dibandingkan dengan cetakan logam. Pengecoran cetakan pasir memiliki keunggulan antara lain mudah dalam pengoperasiannya, biayanya relatif lebih murah dan dapat membuat benda dengan ukuran yang besar. Cetakan biasanya dibuat dengan memadatkan pasir. Pasir yang dipakai biasanya pasir alam atau pasir buatan yang mengandung tanah lempung. Cetakan pasir mudah dibuat dan tidak mahal. Pasir yang digunakan kadang-kadang dicampur pengikat khusus, misalnya air-kaca, semen, resin furan, resin fenol atau minyak pengering, karena penggunaan zat-zat tersebut memperkuat cetakan atau mempermudah operasi pembuatan cetakan. Logam yang dapat digunakan pada pengecoran ini adalah besi, baja, tembaga, perunggu, kuningan, aluminium ataupun logam paduan. Pengecoran nonpermanen antara lain: 1. Cetakan pasir basah (Green-Sand Mold), Cetakan ini dibuat dari pasir cetak basah. Cetakan pasir basah merupakan cetakan yang paling banyak digunakan. Prosedur pembuatan cetakan pasir basah dapat dilihat pada Gambar Cetakan kulit kering, cetakan kulit kering merupakan cetakan pasir yang menggunakan campuran pengikat. cetakan ini dapat memiliki kekuatan yang meningkat jika permukaan dalam cetakan dipanaskan atau di keringkan sebelum di tuangkan logam cair, cetakan kuit kering dapat diterapkan pada pengecoran produk-produk yang besar. Pembuatan Cetakan Pasir

3 3. Cetakan pasir kering (Dry-sand molds) Cetakan dibuat dari pasir yang kasar dengan campuran bahan pengikat. Sebelum digunakan, cetakan ini harus dipanaskan di dalam dapur karena tempat cetakan terbuat dari logam. Cetakan pasir kering tidak menyusut jika terkena panas dan bebas dari gelembung udara. Cetakan pasir kering banyak digunakan pada pengecoran baja. 4. Cetakan Lempung (Loam molds), Cetakan ini digunakan untuk benda cor yang kasar. Kerangka cetakan terdiri dari batu bara atau besi yang dilapisi dengan lempung dimana permukaannya diperhalus. Selanjutnya cetakan dikeringkan agar kuat menahan beban logam cair. Pembuatan cetakan lempung memakan watu yang lama sehingga agak jarang digunakan. 5. Cetakan furan (Furan molds) Pada cetakan ini, pasir kering dan tajam dicampur dengan asam fosfor. Kemudian resin furan ditambahkan secukupnya dan campuran diaduk hingga mesin merata. Langkah selanjutnya, pasir dibentuk dan dibiarkan mengeras, biasanya dibutuhkan waktu 1 atau 2 jam agar bahan cukup keras. Pasir resin furan dapat digunakan sebagai dinding atau permukaan pada pola sekali pakai. 6. Cetakan CO2 Pasir yang bersih dicampur dengan natrium silat dan campuran dipadatkan di sekitar pola. Kemudian dialirkan gas CO2 dan campuran tanah akan mengeras. Cetakan CO2 diterapkan untuk bentuk yang rumit dan dapat menghasilkan permukaan yang licin. Pasir cetak yang digunakan harus memiliki bentuk dan ukuran yang halus dan bulat serta memiliki syarat-syarat sebagai berikut : a. Kemampuan pembentukan adalah sifat ini memungkinkan pasir cetak bisa mengisi semua sisi dan ujung dari pola sehingga menjamin bahwa hasil coran memiliki dimensi yang benar. b. Plastisitas adalah bisa bergerak naik maupun turun mengisi rongga-rongga yang kosong. c. Kekuatan basah adalah kekuatan ini menjamin cetakan tidak hancur/rusak ketika diisi dengan cairan logam ataupun ketika dipindah-pindahkan. d. Kekuatan kering adalah kekuatan yang diperlukan pada saat cetakan mengering karena perpindahan panas dengan cairan logam. e. Permeabilitas adalah kemampuan cetakan untuk membebaskan udara panas dan gas dari dalam cetakan selama operasi pengecoran melalui celah-celah pasir cetak. (Surdia, Tata., Teknik Pengecoran Logam, 1992)

4 Alumunium casting merupakan suatu cara ( metode ) pembuatan paduan logam alumunium dengan menggunakan cetakan ( die casting atau sand casting ) dengan cara melebur paduan logam yang kemudian dituang didalam suatu cetakan sehingga mengalami pendinginan ( solidification ) didalam cetakan. Alumunium dipilih sebagai bahan dasar casting karena memiliki beberapa sifat yaitu : 1. Alumunium merupakan unsur dengan massa jenis yang rendah ( 2.7 g/cm3) sehingga dapat menghasilkan paduan yang ringan 2. Temperatur leburnya rendah ( derajat celcius ) sehingga dapat meminimalkan energi pemanasan 3. Flowabilitynya baik, kemampuan mengisi rongga rongga cetakan baik dll Cetakan ( dies ) yang dipergunakan pada alumunium casting dapat dibagi dua macam : a) Sand casting ( cetakan pasir ) b). Die casting ( cetakan logam ) A) Cetakan pasir ( sand casting ) Cetakan yang terbuat dari pasir, biasanya ada yang terbuat dari pasir kering ( dry sand ) maupun green sand atau pasir basah. Ketiganya memiliki komposisi campuran yang berbeda- beda. Kelebihan : dapat digunakan berulang kali ( reusable ), murah, dll Kekurangaan : permukaan kurang baik ( kasar ), porosita Cetakan pasir memiliki beberapa bagian, yaitu : 1. Sprue

5 Sprue adalah bagian yang pertama kali untuk mengalirkan logam cair kedalam cetakan. Bentuk dari sprue biasanya berbentuk kerucut, karena untuk menghindari adanya turbulensi didalam cetakan. Turbulensi ini harus dihindari karena gas gas akan terperangkap didalam cetakan sehingga akan menyebabkan porositas. 2. Runner Merupakan bagian yang berfungsi mengalirkan aliran logam dari sprue ke dalam cetakan ( mold ) atau core ( inti cetakan ). Bentuk gate biasanya silinder dengan diameter tertentu. 3. Riser Merupakan bagian yang berfungsi untuk membuang gas gas yang terjebak didalam cetakan sehingga akan bebas dari porosity. 4. Gate Merupakan bagian yang menghubungkan riser dan core ( inti ) Note : Vent : merupakan tempat untuk mengeluarkan gas panas Parting Line : garis dimana bagian atas dan bawah dari katup cetakan pasir bertemu

6 Gating sistem : adalah bagian dimana leburan logam masuk kedalam cetakan. Gating sistem meliputi : Cup, sprue, runner dan gate. Cope : merupakan bagian atas dari cetakan pasir ( sad mold ) Drag :bagian bawah dari cetakan pasir Flask : kotak yang terbuat dari logam atau kayu yang mengandung atau dilapisi pasir ( sand ) Sand casting product ( cylinder head ) 2. Cetakan logam ( die casting ) Cetakan logterbagi menjadi beberapa macam, yaitu : a) Gravity casting Teknik pengecoran dengan menggunakan gaya gravitasi untuk mengalirkan aliran logam kedalam cetakan. Teknik ini cocok untu produksi massal ( mass production )

7 Figure 3. Schematic view of the components of a casting mould (gravity die casting). b). High Pressure Die casting Logam cair ( hot metal ) diinjeksikan dengan kecepatan dan pressure yang tinggi kedalam cetakan ( mould casting ). Pada saat logam cair mengalami proses pendinginan didalam cetakan, moving die bergerak sedangkan fixed die diam sehingga produk dapat dikeluarkan.

8 Figure 4. Schematic view of a high pressure die casting machine meskipun machine ini cocok untuk mass production dan menghasilkan permukaan yang baik tetapi harga die ini sangatlah mahal sehingga tidak cocok untuk produksi skala kecil. c. Low Pressure Die casting Logam cair diinjeksikan dengan menggunakan pressure yang rendah ( 2 15 psi ). Pada bagian bawah terdapat holding furnace ( crusibel ) tempat menyimpan logam cair yang dicor. Teknik ini cocok untuk produk produk yang simetris, misal ( velg mobil atau motor ).

9 Figure 5. Schematic view of a low pressure die casting machine. d) Vacumm Die Casting VAcum die casting prinsipnya hampir sama dengan low pressure die casting dimana menggunakan tekanan rendah pada saat memasukan logam cair kedalam cetakan. Terdapat lubang udara yang fungsinya untuk menyalurkan gas gas didalam cetakan sehingga akan meminimalisasi adanya gas porosity. Figure 6 Vacumm Die Casting e). Squezz casting ( squezz forming )

10 Squezz casting merupakan teknik pengecorang yang masih tergolong baru. Logam cair dimasukan kedalam fixed die ( die yang diam ) kemudia n die yang bergerak ( moving die ) menekan logam cair tersebut sehingga akan akan membentuk cetakan. Teknik ini cocok untuk untuk alumunium matriks komposit dimana kekuatan fatik bisa dua kali lipat pada temperature 300 derajat celcius. figure 7 squezz casting Alumunium Alloying Untuk menghasillkan paduan yang memiliki mechanical properties yang baik ( touhnest, tensile strength, ductility, wear resistace, etc ) maka diperlukan adanya unsur paduan lain pada logam alumunum. Logam logam yang ditambahkan yaitu : 1. Silikon ( Si ) Silikon memiliki sifat mampu alir yang baik ( fluidity ) sehingga akan memudahkan logam cair untuk mengisi rongga rongga cetakan. Selain itu Silikon juga tahan terhadap hot tear ( perpatahan pada metal casting pada saat solidificasion karena adanya kontraksi yang merintangi. Sifat AlSi dapat menghasilkan sifat sifat yang baik, yaitu : 1. Good castibility 2. Good corrosion resistance 3. Good machinability 4. Good weldability 5. etc

11 Al-Si phase diagram Pada paduan ( lihat AL- Si phase diagram ) logam alumunium silikon,kita dapat membagi daerahnya menjadi 3 macam, yaitu : 1. Daerah Hipoeutektik Pada daerah ini terdapat kandungan silikon < 12.2 % dimana struktur akhir yang terbentuk pada fasa ini adalah struktur f errite ( alpha ) kaya alumunium, dengan struktur eutektik sebagai tambahan. Hypoeutectic Microstructure

12 2. Eutectic Pada komposisi ini paduan Al-Si dapat membeku secara langsung ( dari fase cair ke padat ). Kandungan silikon yang terkandung didalamnya sekitar 11.7% sampai 12.2% Paduan alumunium yang sesuai dengan tipe eutectik adalh Alumunium tuang ADC 12 ( copper silumin ). Material ini memiliki kekuatan dan ketangguhan yang tinnggi sehingga banyak diaplikasikan pada komponen dengan pressure yang tinggi, seperti : crank case, wheel hub, cylinder barrel, etc. c). Hypereutectic Komposisi silikon diaas 12.2 persen sehingga kaya akan silikon dengan fasa eutektik sebagai fasa tambahan. hypereutectic microstructure Contoh alumunium alloy jenis ini : AC8H, A.390 Note : 1. Pada komposisi silikon antara 0 14 persen tensile strength paduan Al-Si mencapai kondisi puncak, yaitu sekitar 36 ksi atau sekitar 250 MPa 2. Setelah 14 persen, tensile strength material menurun sampai 200 MPa 3. Hardnesspun meningkat dari kadar Si 0 sampai 15 % kemudian setelah itu berhenti.

13 Tugas Mata Kuliah Proses Manufaktur: PENGECORAN LOGAM MENGGUNAKAN CETAKAN PASIR October 5, 2014 karinabieber27 A. DEFINISI PENGECORAN Proses pengecoran logam (casting) adalah salah satu teknik pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian dituangkan ke dalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat. Sebagai suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan, pengecoran digunakan untuk menghasilkan bentuk asli produk jadi. Dalam proses pengecoran, ada empat faktor yang berpengaruh atau merupakan ciri dari proses pengecoran, yaitu : 1. Adanya aliran logam cair ke dalam rongga cetak. 2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan dan pendinginan dari logam dalam cetakan. 3. Pengaruh material cetakan. 4. Pembekuan logam dari kondisi cair. Proses pengecoran meliputi: pembuatan cetakan, persiapan dan peleburan logam, penuangan logam cair ke dalam cetakan, pembersihan coran dan proses daur ulang pasir cetakan. Produk pengecoran disebut coran atau benda cor. Berat coran itu sendiri berbeda, mulai dari beberapa ratus gram sampai beberapa ton dengan komposisi yang berbeda, mulai dari beberapa ratus gram sampai beberapa ton dengan komposisi yang berbeda dan hamper semua logam atau paduan dapat dilebur dan dicor. Proses pengecoran secara garis besar dapat dibedakan dalam proses pengecoran dan proses percetakan. Pada proses pengeceron tidak digunakan tekanan sewaktu mengisi rongga cetakan, sedang pada proses pencetakan logam cair ditekan agar mengisi rongga cetakan. Karena pengisian logam berbeda, cetakan pun berbeda, sehingga pada proses percetakan, cetakan umumnya dibuat dari logam. Pada proses pengecoran cetakan biasanya dibuat dari pasir meskipun ada kalanya digunakan pula plaster, lempung, keramik atau bahan tahan api lainnya. B. KLASIFIKASI PENGECORAN Klasifikasi pengecoran berdasarkan umur dari cetakan, ada pengecoran dengan cetakan nonpermanen/ cetakan sekali pakai yang terbuat dari bahan pasir (expendable mold) dan ada pengecoran dengan cetakan permanen atau cetakan yang dipakai berulang-ulang kali yang biasanya dibuat dari logam (permanent mold) yang memiliki kegunaan dan keuntungan yang berbeda. 1. Pengecoran Permanen (Permanent Mold) Pengecoran permanen menggunakan cetakan permanen (permanent mold) yaitu cetakan yang dapat digunakan berulang-ulang dan biasanya dibuat dari logam.

14 Cetakan permanen yang digunakan adalah cetakan logam yang biasanya digunakan pada pengecoran logam dengan suhu cair rendah. Coran yang dihasilkan mempunyai bentuk yang tepat dengan permukaan licin sehingga pekerjaan pemesinan berkurang. Pengecoran permanen antara lain: a. Pengecoran Gravitasi (Gravity Permanent Mold Casting) Pengecoran gravitasi adalah pengecoran dimana logam cair yang dituangkan ke dalam saluran masuk menggunakan gravitasi. Karena adanya tekanan gravitasi, cairan logam mengisi ke seluruh ruang dalam rongga cetakan. b. Pengecoran Cetak Tekan (Pressure Die Casting) Pengecoran cetak tekan/tekanan adalah pengecoran dimana logam cair yang dituangkan ke dalam saluran masuk menggunakan bantuan tekanan dari luar. c. Pengecoran Sentrifugal (Centrifugal Die Casting) Pengecoran sentrifugal adalah pengecoran yang menggunakan cetakan berputar, cetakan yang berputar akan menghasilkan gaya sentrifugal yang akan mempengaruhi kualitas coran. Coran yang dihasilkan akan memiliki bentuk padat, permukaan halus dan sifat fisik struktur logam yang unggul. Pengecoran sentrifugal biasanya digunakan untuk benda coran yang berbentuk simetris. 2. Pengecoran Nonpermanen (Expendable Mold) Pengecoran expendable mold menggunakan cetakan yang tidak permanen, hanya dapat digunakan satu kali. Perbedaan antara cetakan permanen dengan cetakan non-permanen terletak pada penggunaan bahan cetakan dimana cetakan permanen menggunakan logam dan cetakan non-permanen menggunakan pasir. Pengecoran cetakan pasir memberikan fleksibilitas dan kemampuan yang tinggi jika dibandingkan dengan cetakan logam. Pengecoran cetakan pasir memiliki keunggulan antara lain mudah dalam pengoperasiannya, biayanya relatif lebih murah dan dapat membuat benda dengan ukuran yang besar. Cetakan biasanya dibuat dengan memadatkan pasir. Pasir yang dipakai biasanya pasir alam atau pasir buatan yang mengandung tanah lempung. Cetakan pasir mudah dibuat dan tidak mahal. Pasir yang digunakan kadang-kadang dicampur pengikat khusus, misalnya air-kaca, semen, resin furan, resin fenol atau minyak pengering, karena penggunaan zat-zat tersebut memperkuat cetakan atau mempermudah operasi pembuatan cetakan. Logam yang dapat digunakan pada pengecoran ini adalah besi, baja, tembaga, perunggu, kuningan, aluminium ataupun logam paduan. Pengecoran nonpermanen antara lain: a. Cetakan pasir basah (Green-Sand Mold) Cetakan ini dibuat dari pasir cetak basah. Cetakan pasir basah merupakan cetakan yang paling banyak digunakan. Prosedur pembuatan cetakan pasir basah dapat dilihat pada Gambar 2.1 b. Cetakan kulit kering Cetakan kulit kering merupakan cetakan pasir yang menggunakan campuran pengikat. cetakan ini dapat memiliki kekuatan yang meningkat jika permukaan dalam cetakan dipanaskan atau di keringkan sebelum di tuangkan logam cair, cetakan kuit kering dapat diterapkan pada pengecoran produk-produk yang besar.

15 c. Cetakan pasir kering (Dry-sand molds) Cetakan dibuat dari pasir yang kasar dengan campuran bahan pengikat. Sebelum digunakan, cetakan ini harus dipanaskan di dalam dapur karena tempat cetakan terbuat dari logam. Cetakan pasir kering tidak menyusut jika terkena panas dan bebas dari gelembung udara. Cetakan pasir kering banyak digunakan pada pengecoran baja. d. Cetakan Lempung (Loam molds) Cetakan ini digunakan untuk benda cor yang kasar. Kerangka cetakan terdiri dari batu bara atau besi yang dilapisi dengan lempung dimana permukaannya diperhalus. Selanjutnya cetakan dikeringkan agar kuat menahan beban logam cair. Pembuatan cetakan lempung memakan watu yang lama sehingga agak jarang digunakan. e. Cetakan furan (Furan molds) Pada cetakan ini, pasir kering dan tajam dicampur dengan asam fosfor. Kemudian resin furan ditambahkan secukupnya dan campuran diaduk hingga mesin merata. Langkah selanjutnya, pasir dibentuk dan dibiarkan mengeras, biasanya dibutuhkan waktu 1 atau 2 jam agar bahan cukup keras. Pasir resin furan dapat digunakan sebagai dinding atau permukaan pada pola sekali pakai. f. Cetakan CO2 Pasir yang bersih dicampur dengan natrium silat dan campuran dipadatkan di sekitar pola. Kemudian dialirkan gas CO2 dan campuran tanah akan mengeras. Cetakan CO2 diterapkan untuk bentuk yang rumit dan dapat menghasilkan permukaan yang licin. Pasir cetak yang digunakan harus memiliki bentuk dan ukuran yang halus dan bulat serta memiliki syarat-syarat sebagai berikut : Kemampuan pembentukan adalah sifat ini memungkinkan pasir cetak bisa mengisi semua sisi dan ujung dari pola sehingga menjamin bahwa hasil coran memiliki dimensi yang benar. Plastisitas adalah bisa bergerak naik maupun turun mengisi rongga-rongga yang kosong. Kekuatan basah adalah kekuatan ini menjamin cetakan tidak hancur/rusak ketika diisi dengan cairan logam ataupun ketika dipindah-pindahkan. Kekuatan kering adalah kekuatan yang diperlukan pada saat cetakan mengering karena perpindahan panas dengan cairan logam. Permeabilitas adalah kemampuan cetakan untuk membebaskan udara panas dan gas dari dalam cetakan selama operasi pengecoran melalui celah-celah pasir cetak. C. CETAKAN PASIR Dalam artikel ini kami akan membahas lebih dalam mengenai cetakan pasir. Seperti yang telah diuraikan sebelumnya bahwa cetakan pasir merupakan jenis pengecoran nonpermanen (Expendable Mold), artinya hanya dapat digunakan satu kali. Alasan mengapa banyak industri condong menggunakan cetakan pasir adalah karena mudah dalam pengoperasiannya, biayanya relatif lebih murah dan dapat membuat benda dengan ukuran yang besar. a. Proses Pembuatan Cetakan

16 Secara umum cetakan harus memiliki bagian-bagian utama sebagai berikut : Cavity (rongga cetakan), merupakan ruangan tempat logam cair yang dituangkan kedalam cetakan. Bentuk rongga ini sama dengan benda kerja yang akan dicor. Rongga cetakan dibuat dengan menggunakan pola. Core (inti), fungsinya adalah membuat rongga pada benda coran. Inti dibuat terpisah dengan cetakan dan dirakit pada saat cetakan akan digunakan. Bahan inti harus tahan menahan temperatur cair logam paling kurang bahannya dari pasir. Gating sistem (sistem saluran masuk), merupakan saluran masuk kerongga cetakan dari saluran turun. Gating sistem suatu cetakan dapat lebih dari satu, tergantung dengan ukuran rongga cetakan yang akan diisi oleh logam cair. Sprue (Saluran turun), merupakan saluran masuk dari luar dengan posisi vertikal. Saluran ini juga dapat lebih dari satu, tergantung kecepatan penuangan yang diinginkan. Pouring basin, merupakan lekukan pada cetakan yang fungsi utamanya adalah untuk mengurangi kecepatan logam cair masuk langsung dari ladle ke sprue. Kecepatan aliran logam yang tinggi dapat terjadi erosi pada sprue dan terbawanya kotoran-kotoran logam cair yang berasal dari tungku kerongga cetakan. Raiser (penambah), merupakan cadangan logam cair yang berguna dalam mengisi kembali rongga cetakan bila terjadi penyusutan akibat solidifikasi. Cetakan diklasifikasikan berdasarkan bahan yang digunakan: 1. Cetakan pasir basah (green-sand molds) Cetakan dibuat dari pasir cetak basah. Prosedur pembuatannya dapat dilihat pada gambar Cetakan kulit kering (Skin dried mold) 3. Cetakan pasir kering (Dry-sand molds) Cetakan dibuat dari pasir yang kasar dengan bahan pengikat 4. Cetakan lempung (Loan molds) 5. Cetakan furan (Furan molds) 6. Cetakan CO2 7. Cetakan logam Cetakan logam terutama digunakan pada proses cetak-tekan (die casting) logam dengan suhu cair rendah. 8. Cetakan khusus Cetakan khusus dapat dibuat dari plastik, kertas, kayu semen, plaster, atau karet. Proses pembuatan cetakan yang dilakukan di pabrik-pabrik pengecoran dapat di kelompokkan sebagai berikut: 1. Pembuatan cetakan di meja (Bench molding) Dilakukan untuk benda cor yang kecil. 2. Pembuatan cetakan di lantai (Floor molding) Dilakukan untuk benda cor berukuran sedang atau besar 3. Pembuatan cetakan sumuran (pit molding) 4. Pembuatan cetakan dengan mesin (machine molding)

17 Pembuatan Cetakan Pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan aktivitas-aktivitas seperti menempatkan pola dalam kumpulan pasir untuk membentuk rongga cetak, membuat sistem saluran, mengisi rongga cetak dengan logam cair, membiarkan logam cair membeku, membongkar cetakan yang berisi produk cord an membersihkan produk cor. Hingga sekarang, proses pengecoran dengan cetakan pasir masih menjadi andalan industri pengecoran terutama industri-industri kecil. Tahapan pengecoran logam dengan cetakan pasir : Dalam gambar 3.1 ditunjukkan tahapan pengecoran logam dengan menggunakan cetakan pasir sebagai berikut : Pembuatan pola, sesuai dengan bentuk coran yang akan dibuat; Persiapan pasir cetak; Pembuatan cetakan; Pembuatan inti (bila diperlukan); Peleburan logam; Penuangan logam cair kedalam cetakan; Pendinginan dan pembekuan; Pembongkaran cetakan pasir; Pembersihan dan pemeriksaan hasil coran; Produk cor selesai. Gambar 3.1 Tahapan pengecoran logam dengan cetakan pasir Catatan : Kadang-kadang diperlukan perlakuan panas terhadap produk coran untuk memperbaiki sifat-sifat metalurginya. Keuntungan dari proses cetak sekali pakai ini meliputi : 1. Sangat tepat untuk mengecor benda-benda dalam jumlah kecil 2. Tidak memerlukan pemesinan lagi 3. Menghemat bahan coran 4. Permukaan mulus 5. Tidak diperlukan pembuatan pola belahan kayu yang rumit 6. Tidak diperlukan inti atau kotak inti 7. Pengecoran jauh lebih sederhana Kerugiannya adalah : 1. Pola rusak sewaktu dilakukan pengecoran 2. Pola lebih mudah rusak, oleh karena itu memerlukan penangangan yang lebih sederhana. 3. Pada pembuatan pola tidak dapat digunakan mesin mekanik 4. Tidak ada kemungkinan untuk memeriksa keadaan rongga cetakan b. Pembuatan Pola Pola merupakan gambaran dari bentuk produk yang akan dibuat. Pola dapat dibuat dari kayu, plastic/polimer atau logam. Pemilihan material pola tergantung pada

18 bentuk dan ukuran produk cor, akurasi dimensi, jumlah produk cor dan jenis proses pengecoran yang digunakan. Jenis-jenis pola: a. Pola padat (solid pattern); b. Pola belah (split pattern) c. Pola dengan papan penyambung (match-plate pattern) d. Pola cope and drag (cope and drag pattern). Gambar 1.2 Beberapa jenis pola Pola padat disebut juga dengan pola tunggal: Pola padat dibuat sama dengan geometri benda cor dengan mempertimbangkan penyusutan dan kelonggaran untuk pemesinan. Biasanya digunakan untuk jumlah produksi yang sangat kecil.walaupun pembuatan pola ini mudah, akan tetapi sulit untuk membuat cetakannya, seperti membuat garis pemisah antara bagian atas cetakan (cope) dengan bagian bawah cetakan (drag). Demikian pula untuk membuat sistem saluran (riser) diperlukan tenaga kerja yang terlatih. Pola belah: Terdiri dari dua bagian yang disesuaikan dengan garis pemisah (belahan) cetakannya. Biasanya digunakan untuk benda cor yang memiliki geometri lebih rumit dengan jumlah produksi menengah. Pola pembuatan cetakannya lebih mudah dibandingkan dengan memakai poal padat. Pola dengan papan penyambung: Digunakan untuk jumlah produksi yang lebih banyak. Pada pola ini, dua bagian pola belah masing-masing diletakan pada sisi berlawanan dari sebuah papan kayu atau plat besi. Pola cope and drag: Pola ini hampir sama dengan pola papan penyambung, tetapi pada pola ini dua bagian dari pola belah masing-masing ditempelkan pada papan yang terpisah. Pola ini juga biasa dilengkapi dengan sistem saluran masuk dan riser. c. Operasi Pengecoran Cetakan Pasir Setelah proses perancangan produk cor, dilanjutkan dengan tahapan-tahapan berikutnya : Menyiapkan bidang dasar datar atau pelat datar dan meletakan pola atas (cope) yang sudah ada dudukan inti dipermukaan pelat datar tadi. Seperti pada langkah sebelumnya, untuk cetakan bagian bawah (drag) beserta sistem saluran. Menyiapkan koak inti (untuk pembuatan inti) Inti yang telah jadi disatukan (inti yang dibuat berupa inti setengah atau paroan inti) Pola atas yang ada dipermukaan pelat datar ditutupi oleh rangka cetak atas

19 (cope) dan ditambahkan system saluran seperti saluran masuk dan saluran tambahan (riser). Selanjutnya diisi dengan pasir cetak. Setelah diisi pasir cetak dan dipadatkan, pola dan system saluran dilepaskan dari cetakan Giliran drag diisi pasir cetak setelah menempatkan rangka cetak diatas pola dan pelat datar. Setelah disi pasir cetak dan dipadatkan, pola dilepaskan dari cetakan Inti ditempatkan pada dudukan inti yang ada pada drag. Cope dipasangkan pada drag dan dikunci kemudian dituangkan logam cair. Setelah membeku dan dingin, cetakan dibongkar dan produk cor dibersihkan dari sisa-sisa pasir cetakan. Sistem saluran dihilangkan dari produk cor dengan berbagai metoda dan produk cor siap untuk diperlakukan lebih lanjut Pengecoran adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan parts dengan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Logam cair akan dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang memiliki rongga sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Setelah logam cair memenuhi rongga dan kembali ke bentuk padat, selanjutnya cetakan disingkirkan dan hasil cor dapat digunakan untuk proses sekunder. Pasir hijau untuk pengecoran digunakan sekitar 75 percent dari 23 million tons coran yang diproduksi dalam USA setiap tahunnya. Proses pengecoran sendiri dibedakan menjadi dua macam, yaitu traditional casting dan nontraditional/contemporary casting. Teknik traditional terdiri atas : 1. Sand-Mold Casting 2. Dry-Sand Casting 3. Shell-Mold Casting 4. Full-Mold Casting 5. Cement-Mold Casting 6. Vacuum-Mold Casting Sedangkan teknik non-traditional terbagi atas : 1. High-Pressure Die Casting

20 2. Permanent-Mold Casting 3. Centrifugal Casting 4. Plaster-Mold Casting 5. Investment Casting 6. Solid-Ceramic Casting Perbedaan secara mendasar di antara keduanya adalah bahwa contemporary casting tidak bergantung pada pasir dalam pembuatan cetakannya. Perbedaan lainnya adalah bahwa contemporary casting biasanya digunakan untuk menghasilkan produk dengan geometriyang kecil relatif dibandingkan bila menggunakan traditional casting. Hasil coran non-traditional casting juga tidak memerlukan proses tambahan untuk penyelesaian permukaan. Jenis logam yang kebanyakan digunakan di dalam proses pengecoran adalah logam besi bersama-sama dengan aluminium, kuningan, perak, dan beberapa material non logam lainnya. MACAM-MACAM PENGECORAN * PERMANENT MOLD CASTING Jenis pengecoran ini, cetakannnya dapat dipakai berulang kali (terbuat dari logam dan grafit). Pengecoran ini dikhususkan untuk pengecoran logam non ferrous dan paduan. Kualitas pengecoran ini tergantung dari kualitas mold, umumnya dikerjakan dengan machining untuk mendapatkan kualitas yang bagus maka dikerjakan dengan proses machining yang memiliki keakuratan yang tinggi Advantage Permanent Mold Casting: 1. Produksi Tinggi 2. Cetakan dapat dipakai berulang kali 3. Dalam operasinya tidak diperlukan tenaga ahli 4. Ketelitian produk lebih baik daripada sand casting 5. Tidak memerlukan proses lanjutan Disadvantage Permanent Mold Casting: 1. Harga cetakan mahal 2. Perlu perhitungan yang tepat dalam mengerjakan cetakan 3. cetakan untuk satu macam produk 4. ukuran produk kecil dan sederhana 5. tidak dapat mengecor baja * CENTRIFUGAL CASTING Prinsip: Menuangkan logam cair ke dalam cetakan yang berputar dan akibat gaya centrifugal logam cair akan termampatkan sehingga diperoleh benda kerja tanpa cacat. Pengecoran ini digunakan secara intensif untuk pengecoran plastik, keramik, beton dan semua logam.

21 Advantage Centriugal Casting: 1. Riser tidak diperlukan 2. Produk yang berlekuk-lekuk dapat diproses dengan kualitas permukaan baik 3. toleransi dimensi kecil 4. ketebalan benda kerja uniform Disadvantage Centrifugal Casting: 1. Harga peralatan mahal 2. Biaya maintenance mahal 3. Laju produksi rendah 4. One product in one mold 5. Gaya centrifugal besar Pengecoran Centrifugal dapat dibagi 2 macam, yaitu: A. Pengecoran Centrifugal Mendatar B. Pengecoran Centrifugal Vertikal INVESTMENT CASTING Proses pengecoran dengan pola tertanam dalam rangka cetak, kemudian pola dihilangkan dengan cara pemanasan sehingga diperoleh rongga cetak. Pola biasanya terbuat dari lilin (wax), plastik atau mateial yang mudah meleleh. Pengecoran ini sering juga disebut WAX LOST CASTING. Proses Pengecoran ini Dibagi 2 Macam: A. Investment Flask Casting B. Investment Sheel Casting Prosedur Investment Casting: 1. Membuat Master Pattern 2. Membuat Master Die 3. Membuat Wax Pattern 4 4. Melapisi Wax Pattern 5. Mengeluarkan Wax Pattern dari Mold 6. Preheat Mold 7. Menuangkan logam cair 8. Mengeluarkan Produk Proses yang termasuk juga Investment Casting adalah FULL MOLD PROCESS atau LOST FOAM PROCESS. Bahan Pattern biasanya Expanded Polystyrene. DIE CASTING Proses ini mempergunakan tekanan dalam memasukkan logam cair ke dalam rongga cetakan dan dengan dibawah tekanan dibiarkan membeku. Die Casting umumnya untuk logam non Ferrous dan paduan. Die biasanya terbuar dari baja yang dikeraskan.

22 Advantage Die Casting 1. Ukuran dan bentuk benda sangat tepat 2. Jarang menggunakan proses finishing 3. Baik untuk produksi massal 4. Waste material rendah. Disadvantage Die Casting 1. Harga mesin dan cetakan mahal 2. Bentuk benda kerja sederhana 3. Benda kerja harus segera dikeluarkan 4. Berat dan ukuran produk terbatas 5. Umur cetakan menurun Berdasarkan prosesnya, Die Casting dapat dikelompokkan 2 jenis: A. Hot Chamber Die Casting B. Cold Chamber Die Casting HOT CHAMBER DIE CASTING Pada proses ini, tungku pencair logam jadi satu dengan mesin cetak dan silinder injeksi terendam dalam logam cair. Silinder injeksi digerakkan secara pneumatik atau hidrolik. Pada umumnya Die Casting jenis ini hanya cicik untuk deng, timah putih, timbal dan paduannya. Pada mesin ini mempunyai komponen utama : silinder plunger, leher angsa (goose neck) dan nozzle. Logam cair ditekan ke dalam rongga cetakan dengan tekanan tetap dipertahankan salama pembekuan terjadi. Leher angsa yang terendam logam cair sewaktu plunger pada kedudukan teratas. Kemudian logam cair diinjeksikan ke rongga cetakan dengan amat cepat. COLD CHAMBER DIE CASTING Pada mesin cetak ini, tungkunya terpisah dari mesinnya. Mesin membutuhkan tekanan yang lebih besar untuk menutup cetakan dan pengisian rongga cetakan. M = Massa Benda Coran N = Jumlah Produk Yang DiproduksiW=M[1+(N-1)(1-0.3 x o.95) x 0.05] W=200 [ 1+(3000-1)( ) ] W= gramjadi total aluminium yang harus disediakan 429,06 kg Cara kerja mesin ini, dimulai dari pencairan logam cair kemudian dituangkan ke dalam plunger yang berdekatan dengan cetakan, baru dilakukan penekanan secara hidrolis. Proses ini biasanya cocok untuk logam-logam yang memiliki temperatur leleh tinggi, misalnya aluminium dan magnesium. The Advantage of Cold Chamber Die Casting: 1. Produk yang dibuat Hot Chamber bisa dibuat di sini 2. Tidak terjadi serangan panas dari logam cair pada bagian mesin 3. Dapat dioperasikan pada tekanan tinggi 4. Kualitas benda kerja dapat dikontrol

23 The Disadvantage of Cold Chamber Die Casting 1. Diperlukan alat bantu 2. Siklus kerja lebih lama 3. Kemungkinan cacat cukup besar INJECTION MOLDING Perbedaan dengan Die Casting adalah cara material diumpankan dan msuk ke rongga cetakan. Injection molding dikhususkan untuk material non logam, mis gelas, plastik dan karet. Butiran plastik dimasukkan dalam hopper kemudian feed screw butiran plastik dipanaskan oleh elemen pemanas kemudian pada waktu sampai di nozzle sudah berupa cairan plastik dan cairan plastik ditekan masuk ke rongga cetakan. Die pada injection casting dilengkapi dengan sistem pendingin untuk membentu proses pembekuan (solidifikasi). BLOW MOLDING Proses ini digunakan untuk produk plastik, gelas dan karet, seperti botol plastik, gelas minuman, nipple karet, gelas kendi, dsb. Proses ini diawali dengan pembuatan parison (gumpalan cair dalam bentuk penampang pipa) dan dimasukkan ke mesin cetak tiup. Kemudian udara ditiup masuk melalui lubang penampang pipa, karena desakan udara maka gumpalan tadi akan menyesuaikan dengan bentuk cetakan dan dibiarkan sampai menjadi padat. The Advantage of Injection Molding 1. Keakuratan dimensi tinggi 2. Kualitas permukaan baik 3. Siklus kerja pendek The anadvantage of Injection Molding 1. Harga mesin mahal 2. Ekonomis untuk produksi massal TEKNIK PENGECORAN LOGAM Definisi pengecoran Review Proses Pengecoran Pengecoran (CASTING) adalah salah satu teknik pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian di tuangkan kedalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat Ada 4 faktor yang berpengaruh atau merupakan cirri dari proses pengecoran, yaitu : 1. Adanya aliran logam cair kedalam rongga cetak 2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan dan pendinginan dari logam dalam cetakan 3. Pengaruh material cetakan 4. Pembekuan logam dari kondisi cair Klasifikasi pengecoran berdasarkan umur dari cetakan, ada pengecoran dengan sekali pakai (expendable

24 Mold) dan ada pengecoran dengan cetakan permanent (permanent Mold). Cetakan pasir termasuk dalam expendable mold. Karena hanya bisa digunakan satu kali pengecoran saja, setelah itu cetakan tersebut dirusak saat pengambilan benda coran. Dalam pembuatan cetakan, jenis-jenis pasir yang digunakan adalah pasir silika, pasir zircon atau pasir hijau. Sedangkan perekat antar butir-butir pasir dapat digunakan, bentonit, resin, furan atau air gelas. Terminologi Pengecoran dengan Cetakan Pasir Secara umum cetakan harus memiliki bagian-bagian utama sebagai berikut : 1. Cavity (rongga cetakan), merupakan ruangan tempat logam cair yang dituangkan kedalam cetakan. Bentuk rongga ini sama dengan benda kerja yang akan dicor. Rongga cetakan dibuat dengan menggunakan pola. 2. Core (inti), fungsinya adalah membuat rongga pada benda coran. Inti dibuat terpisah dengan cetakan dan dirakit pada saat cetakan akan digunakan. Bahan inti harus tahan menahan temperatur cair logam paling kurang bahannya dari pasir. 3. Gating sistem (sistem saluran masuk), merupakan saluran masuk kerongga cetakan dari saluran turun. Gating sistem suatu cetakan dapat lebih dari satu, tergantung dengan ukuran rongga cetakan yang akan diisi oleh logam cair. 4. Sprue (Saluran turun), merupakan saluran masuk dari luar dengan posisi vertikal. Saluran ini juga dapat lebih dari satu, tergantung kecepatan penuangan yang diinginkan. Pouring basin, merupakan lekukan pada cetakan yang fungsi utamanya adalah untuk mengurangi kecepatan logam cair masuk langsung dari ladle ke sprue. Kecepatan aliran logam yang tinggi dapat terjadi erosi pada sprue dan terbawanya kotoran-kotoran logam cair yang berasal dari tungku kerongga cetakan. 5. Raiser (penambah), merupakan cadangan logam cair yang berguna dalam mengisi kembali rongga cetakan bila terjadi penyusutan akibat solidifikasi. Pengecoran Cetakan Pasir Pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan aktivitas-aktivitas seperti menempatkan pola dalam kumpulan pasir untuk membentuk rongga cetak, membuat sistem saluran, mengisi rongga cetak dengan logam cair, membiarkan logam cair membeku, membongkar cetakan yang berisi produk cord an membersihkan produk cor. Hingga sekarang, proses pengecoran dengan cetakan pasir masih menjadi andalan industri pengecoran terutam industri-industri kecil. Tahapan yang lebih umum tentang pengecoran cetakan pasir diperlihatkan dalam gambar dibawah ini. 1. Pasir

25 Kebanyakan pasir yang digunakan dalam pengecoran adalah pasir silika (SiO2). Pasir merupakan produk dari hancurnya batu-batuan dalam jangka waktu lama. Alasan pemakaian pasir sebagai bahan cetakan adalah karena murah dan ketahanannya terhadap temperature tinggi. Ada dua jenis pasir yang umum digunakan yaitu naturally bonded (banks sands) dan synthetic (lake sands). Karena komposisinya mudah diatur, pasir sinetik lebih disukai oleh banyak industri pengecoran. 2. Jenis Cetakan Pasir Ada tiga jenis cetakan pasir yaitu green sand, cold-box dan no-bake mold. Cetakan yang banyak digunakan dan paling murah adalah jenis green sand mold (cetakan pasir basah). Kata basah dalam cetakan pasir basah berati pasir cetak itu masih cukup mengandung air atau lembab ketika logam cair dituangkan ke cetakan itu. Istilah lain dalam cetakan pasir adalah skin dried. Cetakan ini sebelum dituangkan logam cair terlebih dahulu permukaan dalam cetakan dipanaskan atau dikeringkan. Karena itu kekuatan cetakan ini meningkat dan mampu untuk diterapkan pada pengecoran produk-produk yang besar. Dalam cetakan kotak dingin (box-cold-mold), pasir dicampur dengan pengikat yang terbuat dari bahan organik dan in-organik dengan tujuan lebih meningkatkan kekuatan cetakan. Akurasi dimensi lebih baik dari cetakan pasir basah dan sebagai konsekuensinya jenis cetakan ini lebih mahal. 3. Pola Pola merupakan gambaran dari bentuk produk yang akan dibuat. Pola dapat dibuat dari kayu, plastic/polimer atau logam. Pemilihan material pola tergantung pada bentuk dan ukuran produk cor, akurasi dimensi, jumlah produk cor dan jenis proses pengecoran yang digunakan. Jenis-jenis pola : a. Pola tunggal (one pice pattern / solid pattern) Biasanya digunakan untuk bentuk produk yang sederhana dan jumlah produk sedikit. Pola ini dibuat dari kayu dan tentunya tidak mahal. b. Pola terpisah (spilt pattern) Terdiri dari dua buah pola yang terpisah sehingga akan diperoleh rongga cetak dari masing-masing pola. Dengan pola ini, bentukproduk yang dapat dihasilkan rumit dari pola tunggal. c. Match-piate pattern Jenis ini popular yang digunakan di industri. Pola terpasang jadi satu dengan suatu bidang datar dimana dua buah pola atas dan bawah dipasang berlawanan arah pada suatu pelat datar. Jenis pola ini sering digunakan bersama-sama dengan mesin pembuatan cetakan dan dapat menghasilkan laju produksi yang tinggi untuk produk-produk kecil. 4. Inti Untuk produk cor yang memiliki lubang/rongga seperti pada blok mesin kendaraan atau katup-katup biasanya diperlukan inti. Inti ditempatkan dalam rongga cetak sebelum penuangan untuk membentuk permukaan bagian dalam produk dan akan dibongkar setelah cetakan membeku dan dingin. Seperti cetakan, inti harus kuat, permeabilitas baik, tahan panas dan tidak mudah hancur (tidak rapuh).

26 5. Operasi Pengecoran Cetakan Pasir Operasi pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan tahapan proses perancangan produk cor, pembuatan pola dan inti, pembuatan cetakan, penuangan logam cair dan pembongkaran produk cor. PROSES PELEBURAN LOGAM Peleburan logam merupakan aspek terpenting dalam operasi-operasi pengecoran karena berpengaruh langsung pada kualitas produk cor. Pada proses peleburan, mula-mula muatan yang terdiri dari logam, unsur-unsur paduan dan material lainnya seperti fluks dan unsur pembentuk terak dimasukkan kedalam tungku. Fluks adalah senyawa inorganic yang dapat membersihkan logam cair dengan menghilangkan gas-gas yang ikut terlarut dan juga unsur-unsur pengotor (impurities). Fluks memiliki beberpa kegunaan yang tergantung pada logam yang dicairkan, seperti pada paduan alumunium terdapat cover fluxes (yang menghalangi oksidasi dipermukaan alumunium cair). Cleaning fluxes, drossing fluxes, refining fluxes, dan wall cleaning fluxes, Tungku-tungku peleburan yang biasa digunakan dalam industri pengecoran logam adalah tungku busur listrik, tungku induksi, tungku krusibel, dan tungku kupola. Karakteristik masing-masing tungku peleburan adalah : a. Tungku busur listrik - laju peleburan tinggi atau laju produksi tinggi - polusi lebih rendah dibandingkan tungku-tungku lain - memiliki kemampuan menahan logam cair pada temperatur tertentu untuk jangka waktu - lama untuk tujuan pemaduan b. Tungku induksi > Khususnya digunakan pada industri pengecoran kecil > Mampu mengatur komposisi kimia pada skala peleburan kecil >Terdapat dua jenis tungku yaitu Coreless (frekuensi tinggi) dan core atau channel (frekuensi rendah, sekitar 60 Hz) > Biasanya digunakan pada industri pengecoran logam-logam non-ferro > Secara khusus dapat digunakan untuk keperluan superheating (memanaskan logam cair diatas temperatur cair normal untuk memperbaiki mampu alir), penahanan temperatur (menjaga logam cair pada temperatur konstan untuk jangka waktu lama, sehingga sangat cocok untuk aplikasi proses diecasting), dan duplexing/tungku parallel (menggunakan dua tungku seperti pada operasi pencairan logam dalam satu tungku dan memindahkannya ke tungku lain) c. Tungku krusibel > Telah digunakan secara luas disepanjang sejarah peleburan logam. Proses pemanasan dibantu oleh pemakaian berbagai jenis bahan bakar. >Tungku ini bias dalam keadaan diam, dimiringkan atau juga dapat dipindah-pindahkan >Dapat diaplikasikan pada logam-logam ferro dan non-ferro

27 d. Tungku kupola >Tungku ini terdiri dari suatu saluran/bejana baja vertical yang didalamnya terdapat susunan bata tahan api >Muatan terdiri dari susunan atau lapisan logam, kokas dan fluks >Kupola dapat beroperasi secara kontinu, menghasilkan logam cair dalam jumlah besar dan laju peleburan tinggi Muatan Kupola - Besi kasar (20 % - 30 %) - Skrap baja (30 % - 40 %) Kadar karbon dan siliko yang rendah adalah menguntungkan untuk mendapat coran dengan prosentase Carbon dan Si yang terbatas. Untuk besi cor kekuatan tinggi ditambahkan dalam jumlah yang banyak. > Skrap balik Yang dimaksud skrap balik adalah coran yang cacat, bekas penambah, saluran turun, saluran masuk atau skrap balik yang dibeli dari pabrik pengecoran. >Paduan besi Paduan besi seperti Fe-Si, Fe-Mn ditambahkan untuk mengatur komposisi. Prosentase karbon berkurang karena oksidasi logam cair dalam cerobong dan pengarbonan yang disebabkan oleh reaksi antar logam cair dengan kokas. Prosentase karbon terutama diatur oleh perbandingan besi kasar dan skrap baja. Tambahan harus dimasukkan dalam perhitungan untuk mengimbangi kehilangan pada saat peleburan. Penambahan dimasukkan 10 sampai 20 % untuk Si dan 15 sampai 30 % untuk Mn. Prosentase steel bertambah karena pengambilan steel dari kokas. Peningkatan kadar belerang (steel) yang diperbolehkan biasanya 0,1 % BAGIAN-BAGIAN CETAK 1. Pouring Basin berfungsi manampung kotoran atau slag (terak) yang ikut terbawa pada saat menuangkan logam dari laddle berfungsi juga menampung kelebihan logam cair. 2. Riser berfungsi untuk menanpung kelebihan logam cair sebagai cadangan bila terjadi penyusutan dan juga berfungsi sebagai pemberat. 3. Saluran turun (sprue) berfungsi untuk meneruskan lagam cair dari cawan tuang ke runner dan saluran masuk (gate). 4. Gate berfungsi sebagaii saluran masuk yang menghubungi runner dengan rongga cetak (cavity). Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam perencanaan pola: 1. SHRINKAGE 2. KELEBIHAN MATERIAL 3. DRAFT ANGLE 4. DISTORSI 5. PATING LINE Kondisi cacat yang paling banyak dijumpai pada proses pengecoran saluran keluar

28 teko adalah lubang saluran keluar pada ujung teko yang terlalu sempit bahkan tertutup di akhir proses pengecoran. Banyak faktor yang mempengaruhi proses pengecoran ini sehingga menyebabkan cacat tersebut. Kondisi cacat ini dapat direpresentasikan dengan ketebalan dari produk cor saluran keluar teko. Pada makalah ini akan dianalisa faktor yang paling signifikan mempengaruhi ketebalan saluran teko hasil cor. Metode yang digunakan adalah metode desain eksperimen khususnya metode desain faktorial untuk menentukan faktor-faktor yang signifikan serta kondisi optimumnya dan metode response surface untuk mendapatkan model pendekatan untuk ketebalan saluran teko sebagai fungsi dari faktor-faktor tersebut sehingga dapat diperoleh kondisi keseluruhan yang paling optimal. Dari analisa hasil eksperimen ini ditemukan bahwa faktor yang signifikan terhadap ketebalan adalah temperature tuang, radius sprue dan holding time. Dapat pula disimpulkan bahwa kondisi optimum dari factor-faktor tersebut adalah temperatur tuang 475?C, radius sprue 29.6 mm dan holding time 8 detik yang menghasilkan ketebalan sebesar 2.54 mm. 14 KESIMPULAN Di dunia industri sekarang ini kebutuhan akan logam semakin meningkat tidak lain karna rasa ingin memiliki dari konsumen yang tidak ada habisnya. Banyak pihak yang memanfaatkan kesempatan untuk meraup uang dari kebiasaan manusia tersebut, semua kebutuhan akan logam yang tak mungkin dikerjakan dengan mesin konfensional itulah yang merupakan suatu ilmu yang sangat bermanfaat yang sebenarnya merupakan suatu peluang bisnis yang cukup menjanjikan di negara indonesia ini Peluang bisnis berupa pengecoran logam itulah yang sekarang ini telah ditekuni oleh banyak orang atau perusahaan. Pengecoran sangat berguna karna tanpa pengecoran maka dunia industri logam dunia tidak akan ada, karna pengecoranlah yang merupakan proses awal pembuatan logam dari biji besi. Kontributor Doyle, Lawrence E., Cark A Proses pembuatan Material Untuk Permesinan. New Jersey: Prentice Hall inc Higgins, Raymond A Ilmu Logam Persmesinan bagian 2, Tekhnologi Proses Ilmu Logam. Honkong: ELBS. Kim, S.E., Hyun, Y.T., et al Centrifugal Castability Of Tial Base Alloys. Korea Japan: Foundary Engineers Suprapto, Agus Pengaruh Serbuk Rumah Kerang Laut Terhadap Kualitas Hasil Pengecoran Alumnium.Jakarta Drs, Zainuddin Teknik Pembentukan Dasar.Palembang