Pengecoran logam adalah salah satu teknik produksi dimana di Indonesia masih memerlukan banyak usaha dalam pembinanya yang lebih terarah, sehingga kualitas produk, kemampuan produksi dan biaya produksi dalam proses memproduksi benda-benda coran akan dapat menyaingi benda-benda coran buatan luar negeri. Dalam hal ini Perlu pembinaan dilakukan, oleh karena itu ahli ilmu pengecoran harus mampu mengembangkan industri pengecoran di Indonesia yang mana salah satu caranya adalah dengan memberikan dasar ilmu pengetahuan yang baik kepada Perguruan Tinggi.
Proses pengecoran pada dasarnya ialah penuangan logam cair kedalam cetakan yang telah terlebih dahulu dibuat pola, hingga logam cair tersebut membeku dan kemudian dipindahkan dari cetakan tersebut.
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.
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.
- 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:
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.
- 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. - 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.
Adapun Jenis-jenis pengecoran yang ada yaitu:
- Sand Casting, Yaitu jenis pengecoran dengan menggunakan cetakan pasir.
Jenis pengecoran ini paling banyak dipakai karena ongkos produksinya
murah dan dapat membuat benda coran yang berkapasitas berton–ton.
- Centrifugal Casting, Yaitu jenis pengecoran dimana cetakan diputar
bersamaan dengan penuangan logam cair kedalam cetakan. Yang bertujuan
agar logam cair tersebut terdorong oleh gaya sentrifugal akibat berputarnya
cetakan. Contoh benda coran yang biasanya menggunakan jenis pengecoran
ini ialah pelek dan benda coran lain yang berbentuk bulat atau silinder.
- Die Casting, Yaitu jenis pengecoran yang cetakannya terbuat dari logam.
Sehingga cetakannya dapat dipakai berulang-ulang. Biasanya logam yang
dicor ialah logam non ferrous.
- Investment Casting, yaitu jenis pengecoran yang polanya terbuat dari lilin
(wax), dan cetakannya terbuat dari keramik. Contoh benda coran yang biasa
menggunakan jenis pengecoran ini ialah benda coran yang memiliki
kepresisian yang tinggi misalnya rotor turbin.
dalam dunia industri khusnya di PT. KRAKATAU STEEL
Continuous Casting Machine
Baja billet diperoleh dari proses pencetakan kontinyu (continuous casting) dimana perlindungan menggunakan gas argon diperlukan antara ladle dan tundish. Ukuran billet yang dihasilkan adalah 110x110mm 120x120mm; 130x130mm dan panjang maksimum mencapai 12000mm.
adapun vidionya yang bisa dilihat di
Tahapan-tahapan pembuatan logam dapat Anda lihat di video animasi disitus ini
//www.youtube.com/watch?v=3Dx4ngX3DeM
Gambar 1.2 proses pengecoran baja di pt.krakatau steel
Dalam pengecoran, kita juga memerlukan pola gatting system, yaitu sistem aliran untuk mengalirkan logam cair ke dalam cetakan benda coran.
Gamabar 1.1 sistem saluran
Gatting system dibagi atas 4 bagian, yaitu: 1. Cawan tuang 2. Saluran turun 3. Saluran pengalir
4. Saluran masuk
Tujuan dari gatting system ini adalah untuk mengatur kecepatan aliran logam cair ke dalam rongga cetakan, sehingga rongga cetakan terisi secara sempurna. Dan juga agar slag logam cair tidak ikut masuk kedalam rongga cetakan. Selain pola benda coran dan pola gatting system kita juga memerlukan pola riser atau pola penambah. Riser atau penambah juga diperlukan untuk mengimbangi penyusutan (Shrinkage) pada saat logam cair tersebut membeku. Karena setiap logam mempunyai nilai penyusutan tersendiri. Contoh macam-macam saluran tuang yang dipakai dalam pengecoran. Lihat gambar 3, yaitu: 1. saluran pisah 2. saluran langsung 3. saluran bawah 4. saluran cincin 5. saluran terompet 6. saluran bertingkat
7. saluran baji
Adapun kelebihan dan kerugaiannya dalam pengecoran yaitu :
- Kelebihan Pengecoran Berikut beberapa kelebihan penggunaan proses pengecoran dalam manufaktur:
Saat ini terdapat banyak variasi metode pengecoran bentuk. Pengecoran dapat digunakan untuk membuat komponen dengan geometri kompleks termasuk bentuk bagian luar maupun dalam. Dapat membuat komponen yang memiliki rongga atau lubang. Beberapa proses pengecoran memiliki kemampuan untuk membuat komponen dengan bentuk final (net shape), sehingga tidak diperlukan proses manufaktur lebih lanjut. Pengecoran dapat digunakan untuk memproduksi komponen berukuran sangat besar. Benda cor dengan berat lebih dari 100 ton dapat dibuat. Proses pengecoran dapat diterapkan pada banyak logam yang bisa dipanaskan ke fase cair. Beberapa metode pengecoran sangat cocok untuk produksi massal. Lebih murah dibanding dengan proses manufaktur lain. Komponen hasil pengecoran bisa optimal dengan kombinasi sifat mekanis dan bentuk coran. Dapat mengurangi biaya machining. Dapat mengurangi biaya perakitan (benda cor terintegrasi). Dapat didaur ulang, tanpa mengurangi kualitas hasil daur ulang. Hemat bahan dibanding dengan proses machining. - Kekurangan
Setiap metode pengecoran memiliki kekurangan yang berbeda. Berikut kekurangan-kekurangan pengecoran dari berbagai metode yang ada:
Bisa terjadi porosity. Sifat mekanisnya kurang baik.mTingkat akurasi dimensinya buruk. Permukaan benda kerja buruk. Proses peleburan dan penuangan bahaya kesehatan bagi manusia. Bahaya bagi lingkungan.
Hal-hal yang Memengaruhi Sifat Produk Pengecoran Sifat produk pengecoran tergantung pada:
Geometri komponen. Komposisi kimia material. Perlakuan terhadap cairan material (inoculation, desulfurization, deoxidation, dll).
Jenis cetakan dan proses pengecoran. Kecepatan pendinginan. Perlakuan panas. Perlakuan terhadap lapisan luar (surface alloying, proses kimia-panas, surface deformation, dll). Perubahan lapisan permukaan melalui machining. Jenis pelapisan yang digunakan (pengecatan, galvanizing, dll).
Pengaplikasi Pengecoran dalam dunia industri maupun kehidupan sehari hari antara lain yaitu : Proses pengecoran dapat diterapkan untuk membuat komponen mulai dari yang kecil hingga besar, ringan hingga berat. Contoh-contohnya seperti perhiasan, patung, tungku, blok mesin, rangka mesin, roda kereta, wajan, sambungan pipa, pipa, dll. Selain itu semua variasi logam baik ferro maupun non ferro dapat dicor.
Pabrik pengecoran dikenal dengan istilah foundry. Orang yang bekerja pada bidang pengecoran adalah foundrymen.
KESIMPULAN Dalam pengecoran, kita sangat memerlukan gatting system, yaitu sistem aliran untuk mengalirkan logam cair ke dalam cetakan benda coran. Gatting system dibagi atas 4 bagian, yaitu: 1. Cawan tuang 2. Saluran turun 3. Saluran pengalir
4. Saluran masuk
Klasifikasi yang berkaitan dengan bahan pembentuk, proses pembentukan, dan metode pembentukan dengan logam cair, dapat dikategorikan sebagai berikut: a. Expendable mold, yang mana tipe ini terbuat dari pasir, gips, keramik, dan bahan semacam itu dan umumnya dicampur dengan berbagai bahan pengikat (bonding agents) untuk peningkatan peralatan. Sebuah cetakan pasir khas terdiri dari 90% pasir, 7% tanah liat, dan 3% air. Materi-materi ini bersifat patah (bahwa, bahan ini memiliki kemampuan untuk bertahan pada temperature tinggi logam cair). Setelah cetakan yang telah berbentuk padat, hasil cetakan dipisahkan dari cetakannya. b. Permanent molds, yang mana terbuat dari logam yang tahan pada temperature tinggi. Seperti namanya, cetakan ini digunakan berulang-ulang dan dirancang sedemikian rupa sehingga hasil cetakan dapat dihilangkan dengan mudah dan cetakan dapat digunakan untuk cetakan berikutnya. Cetakan logam dapat digunakan kembali karena bersifat konduktor dan lebih baik daripada cetakan bukan logam yang terbuang setelah digunakan. sehingga, cetakan padat terkena tingkat yang lebih tinggi dari pendinginan, yang mempengaruhi sturktur mikro dan ukuran butir dalam pengecoran.
c. Comosite molds, yang mana terbuat dari dua atau lebih material yang berbeda (seperti pasir, grafit, dan logam) dengan menggabungkan keunggulan masing-masing bahan. Pembentuk ini memiliki sifat tetap dan sebagian dibuang dan digunakan di berbagai proses cetakan untuk meningkatkan kekuatan pembentuk, mengendalikan laju pendinginan, dan mengoptimalkan ekonomi keseluruhan proses pengecoran.
REFERENSI :
Tata surdia., Prof. Ir, M.Sc.Met dan Kenji Chijiiwa, Prof. Dr, Teknik pengecoranlogam, Jakarta, 1982.
//teknikmesinmanufaktur.blogspot.co.id/2015/02/proses-pengecoran-logam-metal-casting.html
Casting by ASM Handbook Vol 15
//fajareko-fs.blogspot.co.id/2010/10/pembuatan-baja-di-krakatau-steel.html
Manufacturing Engeneering And Technology by Serope Kalpakjian
View all posts by hendarenda