Pertemuan 9&10

7/13/2012

1

Semester Pendek Teknologi Besi Bajag j

Wahyu Susihono

Pertemuan 9 dan 10

wahyu susihono 1

SATUAN ACARA PERKULIAHAN (SAP)SEMESTER PENDEK ‐ TEKNOLOGI BESI BAJA

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI – FAKULTAS TEKNIK – UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

Hari Tanggal Materi Pertemuan Ke- Topik

Hari 5

Kamis, 12 juli 2012

15.40

9Industri hulu logamPengecoran besi/baja

10Proses peleburan logam tuangan(cor)

wahyu susihono 2

Pengecoran Logam

Pengecoran (casting) adalah suatu proses penuangan materi cair seperti logam yang dimasukkan kedalam cetakan, kemudian dikeluarkan atau dipecah untuk dijadikandikeluarkan atau dipecah untuk dijadikan komponen mesin. Pengecoran dibagi menjadi 2 yaitu expandable (dapat diperluas), dan nonexpendable (tidak dapat diperluas)

wahyu susihono 3

pengecoran biasanya diawali dengan pembuatan cetakan dengan bahan pasir. Cetakan pasir dibuat dengan cara manual maupun dengan mesin. Pembuatan cetakan secara manual dilakukan bila jumlah komponen yang dibuat jumahnya terbatas dan banyak variasinya.

wahyu susihono 4

7/13/2012

2

Pembuatan Cetakan Manual

Pembuatan cetakan tangan meliputi pembuatan cetakan dengan kup dan drag,

wahyu susihono 5

a.menutupi permukaan pola dalam rangka cetak dengan pasir

wahyu susihono 6

a.cetakan siap

b.proses penuangan

Selain pembuatan cetakdengan manual, dikenaljuga pembuatan cetakandengan mesin guncang, pebuatan cetakan denganmesin pendesak, pembuatan cetakan dengan

i d k

wahyu susihono 7

mesin guncang desak, pembuatan cetakan denganmesin tekanan tinggi, pembuatan cetakan denganpelempar pasir.

a.produk pengecoran

Pengolahan Pasir CetakPasir cetak dapat dipergunakan berulang‐ulang, dengan cara pembuangandebu halus dan kotoran, pencampuran serta pendinginan pasir cetak.

Mesin‐mesin yang digunakan untuk pengolahan pasir :

a. penggilingan pasir

digunakan apabila pasir tersebut menggunakan lempung sebagaipengikat, sedangkan untuk pengaduk pasir digunakan jika pasirp g , g p g p g j pmenggunakan bahan pengikat seperti minyak pengering atau natriumsilikat

b. pencampuran pasir

digunakan untuk memecah bungkah‐bungkah pasir setelah pencampuran, pasir dari penggilingan pasir kadang‐kadang diisikan ke pencampur pasiratau biasanya pasir bekas diisikan langsung kedalamnya

wahyu susihono 8

7/13/2012

3

c. pengayakan

untuk mendapatkan pasir cetak, ayakan dipakai untuk menyisihkankotoran dan butir‐butir pasir yang sangat kasar. jenis ayakan ada duamacam : ayakan berputar, ayakan bergetar.

d. pemisahan magnetis

digunakan untuk memisahkan potongan‐potongan besi yang beradadalam pasir cetak.

e. pendinginan pasirp g p

dalam mendinginkan pasir, udara pendingin perlu bersentuhan dalambutir‐butir pasir sebanyak mungkin. pada pendinginan pasir pengagitasi, udara lewat melalui pasir yang diagitasi. adapun pada pendinginan pasircetak, pasir dijatuhkan kedalam tangki dan disebar oleh sebuah suduselama jatuh, yang kemudian didinginkan oleh udara dari bawah. pendinginan pasir bergetar menunjukkan alat diamana pasir diletakkanpada plat dan pengembangan pasir egektif

wahyu susihono 9

Pengecoran Cerakan ekspandable(expandable mold casting)

expandable mold casting adalah sebuah klasifikasi generik yang melibatkan pasir, plastic, tempurung, gips, dan investment molding (teknik lost‐wax) metode inimolding (teknik lost wax). metode ini menggukan cetakan sementara dan cetakan sekali pakai.

wahyu susihono 10

Pengecoran dengan pasir(sand Casting)

Membutuhkan waktu selama beberapa hari dalaproses produksinya dengan rata‐rata ( 1‐20 unit /jam proses pencetakan), dan proses pengecoran denganbahan pasir akan membutuhkan waktu yang lebihlama. Pasir hijau atau green sand(basah) hamper tidakmemiliki bayas ukuran beratnya tetapi pasir keringmemiliki bayas ukuran beratnya, tetapi pasir keringmemiliki batas ukuran berat tertentu yaitu 2300‐2700 kg. Batas minimumnya adalah antara 0,05 – 1 kg. Pasirdisatukan dengan menggunakan tanah liat atau denganmenggunakan bahan perekat kimia atau minyakpolimer. Pasir hamper pada setiap prosesnya dapatdiulang beberapa kali dan membutuhkan bahan input tambahan yang sangat sedikit.

wahyu susihono 11

• pengecoran dengan pasir digunakan untuk mengolah logam bertemperatur rendah ; besi, tembaha, aluminium, magnesium, nikel. pengecoran dengan pasir juga dapoat digunakan pada temperature tinggi namun selain program yang disebutkan diatas tidak akan bisa diproses.

• pengeoran adalah teknik tertua dan paling dipahami hingga sekarang. bentuk2 ini harus mampu memuaskan standar tertentu karena merupakan inti dari proses pengecoran dengan pasir.

wahyu susihono 12

7/13/2012

4

Pengeoran dengan Gips(Plaster Casting)

• Gips yang tahan lama lebih sering digunakan sebagai bahandasar dalam produksi pahatan perunggu atau sebagaipisau pahat batu. Pencetakan gips hasilnya akan tahan lebihlama bila dibandingkan dnegan tanah liat asli.

• Gips yang sederhana dan tebal dicetak, diperkuat denganmenggunakan serat kain goni dan dibalut dengan tanah liatmenggunakan serat kain goni dan dibalut dengan tanah liatasli. pada proses pembuatannya, gips dipindah dari tanahliat yang lembab sehingga secara tidak sengaja merusakkeutuhan tanah liat tersebut, namun tidak merusak, karenatanah liat sudah ada dalam cetakan. Permukaan gipsselanjudnya dapat diperbaharui, dilukis, dan dihaluskanagar menyerupai penetak dari perunggu.

wahyu susihono 13

• Pengecoran dengan gips hampir samam denganpengecoran dengan pasir. Campuran gips 70 ‐80% gypsum dan 20‐30% penguat gypsum dan air. pembentukan pengecoran gypsum kira2 kurangdari 1 minggu. Pengecoran gypsum ini biasanyadigunakan untuk logam non belerang sepertialuminium, seng, tembaga.

• Gypsum tidak dapat digunakan untuk melapisib h b h d i b l k lf d lbahan‐bahan dari belerang karena sulfur dalamgips secara perlahan bereaksi dengan besi.

• penggunaan peralatan otomatis dapat segeradigunakan dengan mudah ke system robot, karena ketepatan desain permintaan semakinmenignkat yang bahkan lebih besar darikemampuan manusia.

wahyu susihono 14

Pengecoran sentrifugal(Centrifugal casting)

• Pengecoran sentrifugal berbeda denganpenuangan gravitasi bebas dan tekanan bebaskarena pengecorn ini membentuk dayanyaconstant.

• Pengecoran sentrifugal roda kereta apimerupakan aplikasi awal dari metode yang dikembangkan oleh perusahaan industrijerman Krupp dan kemampuan ini menjadiperkembangan sangat pesat.

wahyu susihono 15

Die Casting

• Die casting adalah proses pencetakan logam denganmenggunakan penekan yang sangat tinggi pada suhurendah, cetakan tersebut disebut dengan Die.

• Rentang kompleksitas Die untuk memproduksi bagian‐bagian logam non belerang (yang tidak perlu sekuat, sekeras setahan panas seperti baja) dari keran cuciansekeras, setahan panas seperti baja) dari keran cuciansampai cetakan mesin (termasuk hardware, bagian2 komponen mesin, mobil mainan,)

• Casting. Logam tersebut biasanya tidak murni,merupakanlogam yang memiliki karakter fisik yang lebih baik. Akhir2 ini suku cadang dari plastic mulai mengantikan produk die casting, karena harganya lebih murah, praktis

wahyu susihono 16

7/13/2012

5

Proes die castinga. pertama2 cetakan disemprot dengan pelican dan ditutup, pelican

membantu mengontrol temperature die dan membantu saatpelepasan dari pengecoran.

b. logam yang telah di cek kemudian disuntikkan pada die dibawahtekanan tinggi. Tekanan tinggi membuat pengecoran setempat dansehalus adonan. normalnya sekitar 100 MPa (1000 bar).

l h i i dij ic. setelah rongga terisi, temperature dijaga sampai pengecoranmenjadi solid ( dalam proses ini biasnaya waktu diperpendekmenggunakan air pendingin pada cetakan).

d. terakhir die dibuka dan pengecoran mulai dilakukan . perludiperhatikan pada injeksi bertekanan tinggi adalah injeksiberkecepatan tinggi, agar seluruh rongga terisi sebelum ada bagiandari pengecoran yang mengeras.

wahyu susihono 17

• Dengan begitu diskontinuitas (yang merusak hasil akhir danmelemahkan kuaitas pengecoran) dapat dihindari.

• Sering kali dilakukan operasi sekunder untuk memisahkanpengecoran dari sisa‐sisa yang dilakukan denganmenggunakan trim die dengan power press, atau hidrolikpress. Metode yang lama adalah memisahkan dneganmenggunakan tangan atau gergaji sehingga dibutuhkanpengikiran untuk menghaluskan bekas gergajian saat logamdimasukkan atau dikeluarkan dalam rongga. Pada akhirnyametode intensif yang membutuhkan banyak tenagametode intensif, yang membutuhkan banyak tenagadibutuhkan untuk menggulingkan short jika bentuknya tipisdan mudah rusak. pemisahan juga harus dilakukan denganhati‐hati.

• kebanyakan die caster melakukan proses lain untukmemproduksi bahan yang tidak siap digunakan, yang biasadilakukan adalah membuat lubang untuk menempatkanskrup.

wahyu susihono 18

wahyu susihono 19

Kecepatan Pendinginan

kecepatan disaat pendinginan cor mempengaruhiproperti, kualitas dan mikro strukturnya. kecepatan pendinginan sangat dikontrol olehmedia cetakan. ketika logam yang dicetak dituangkedalam lubang cetakan pendinginan dimulaikedalam lubang cetakan, pendinginan dimulai. Hal ini terjadi karena panas antara logam yang dicetak mengalir melalui bagian pendingincetakan. materi‐materi cetakan memindahkanpanas dari pengecoran menuju cetakan dalamkecepatan yang berbeda.

wahyu susihono 20

7/13/2012

6

Pasir Cetak

cetakan dan teras merupakan bagian yang akanbekerja menerima panas dan tekanan dari logamcair yang dituang dibagian produk. oleh karenaitu pasir sebagai baan cetakan harus dipilih sesuaidengan kualifikasi kebutuhan bahan yang akang y gdicetak baik sifat penuangannya maupun ukuranbenda yang akan dibentuk dalam penuangan ini, semakin besar benda tuangnya maka tekananmetallostik akan semakin besar, cetakan danteras harus memiliki kestabilan mekanis yang terandalkan

wahyu susihono 21

Beberapa jenis bahan cetakan dan teras yang sering digunakan antara lain:Pasir tanah liat

pasir tanah liat ialah pasir yang komposisinya terdiri atas campuran pasir –kwarsa dengan tanah liat yang berfungsi sebagai pengikat. pasir tanah liat ini menurut pemakaiannya :p y‐ pasir kering yaitu jenis pasir tanah liat dimana seelah dibentuk menjadi cetakan harus dikeringkan terlebih dahulu, pasir ini sangat cocok digunakan untuk pengecoran benda‐benda yang kecil

‐ Pasir basah adalah jenis pasir tanah liat yang telah dibentuk menjadi cetakan dan tidak perlu dilakukan pengeringan. wahyu susihono 22

• pasir ini hanya digunakan untuk pegecoran benda‐benda yang kecil. proses pembuatannya; pasir cetakdicampur dengan bubuk batu bara untuk menghindariterbakarnya butiran pasir terutama bagian yang berhubungan langsung dengan sumber panas danpengerjaan lanjutan atau penyelesaian setelah cetakanterbentuk, permukaan benda kerja diperhalus dengancara memoleskan lapisan graphite, ntukmenghitamkandigunakan pada cetakan yang menggunakan pasirdigunakan pada cetakan yang menggunakan pasirkering. tetapi cetakan pasir basah biasanya penghitamdigunakan diberikan dengan penyemprotan tepungbatu bara , sehingga efek samping permukaan jugadapat halus.

• Jerami dimasukkan kedalam padatan cetakan untukmemperoleh cetakan yang porous sehingga dapatmembuang gas yag terbentuk akibat pemanasan.

wahyu susihono 23

Pasir minyak

Pasir minyak adalah pasir kwarsa yang dalampemakaiannya dicampur dengan minyaksebagai bahan pengikatnya, sifatnya yang sangat baik dan cocok digunakan dalampembuatan teras, setelah pembentukan terasdikeringkan dan dipoles dengan cairan serbukbatu‐bara. Teras dengan bahan pasir minyakini dimana pengikatnya adalah minyak setelahpenuangan minyak akan terbakar sehinggateras mudah untuk dikeluarkan.

wahyu susihono 24

7/13/2012

7

Pasir dammar buatan (resinoid)

Adalah pasir cetak dengan komposisi tediri dari pasir kwarsa 2% dammar buatan. Pasir jenis ini hampir tidak perlu ditumbuk dalam pemadatannya Pasir ini memiliki sifat yangpemadatannya. Pasir ini memiliki sifat yang baik setelah mengeras dan pengerasannya dapat diatur dengan sempurna dengan cocok digunakan untuk membentuk benda‐benda dengan ukuran yang cukup besar. Proses penghitaman juga harus tetap dilakukan .

wahyu susihono 25

Pasir kaca Air

Pasir kaca ini merupakan komposisi pasir kwarsa dengan kurang lebih 4% kaca air. Pemadatannya hampir tidak perlu ditumbuk dan sifatnya sangat baik setelah dikeraskandan sifatnya sangat baik setelah dikeraskan melalui pemasukan gas CO dan dihitamkan. Pasir kaca digunakan sebagai bahan cetakan atau teras dengan ukuran sedang.

wahyu susihono 26

pasir semen

Pasir semen merupakan campuran dari pasir kuarsa dengan kurang lebih 9% semen serta air kurang lebih 6%. pemadatannya tidak perlu ditumbuk dan sifatnya sangat baik setelahditumbuk dan sifatnya sangat baik setelah mengeras walaupun proses pengerasannya lambat. Setelah kering jug adihitamkan. Pasir ini digunakan sebagai bahan teras dn cetakan berat

wahyu susihono 27

Penguatan Cetakan

Pada pekerjaan penuangan (pengecoran) benda2 yang besar diperlukan cetakan yang besar pula serta dengan ukuran dinding t k t b l di t k hcetakan yang tebal dimana cetakan harus

mampu menahan tekanan metalostic yang besar. untuk itu tidak mungkin mengandalkan perekat pada pasir tuang. bahan penuangan ini biasanya dibuat dari baja

wahyu susihono 28

7/13/2012

8

wahyu susihono 29

Pendukung Teras

Pendukung teras biasanya digunakan pada pekerjaan pengecoran benda2 berlubang dimana pengunaan teras sebagai inti pola cetakan juga paku sebagai alat2 bantu lainnyacetakan juga paku sebagai alat2 bantu lainnya

wahyu susihono 30

Rangka Cetakan (frame)

Berfungsi sebagai bingkai yang dibuat dari baja atau besi tuang , dimana rangka cetakan (frame) harus dapat mempertahankan bentuk cetakan apabila cetakan menerimacetakan apabila cetakan menerima pembebanan yang diberikan oleh bahan tuang, akan tetapi terdapat pula rangka cetakan yang dibuat dari kayu sehingga mudah untuk memegang atau mengangkat cetakan.

wahyu susihono 31 wahyu susihono 32

7/13/2012

9

wahyu susihono 33

PERKAKAS CETAK

perkakas cetak terdiri atas penumbuk, sendok spatula, siku2 poles, kuas, pena model dan penusuk lubang angin

wahyu susihono 34

panci tuangan (ladle) digunakan untuk mengangkat logam cair dari dapur peleburan dan menuangkannya kedalam cetakan, panci ini dibuat dari baja dengan lapisan tahan panas pada bagian dalamnya. panci tuangan berukuran besar pengangkatannyaberukuran besar pengangkatannya menggunakan keran

wahyu susihono 35

PROSES PEMBUATAN CETAKAN• proses pembentukan benda kerja dengan cara pengecoran

atau penuangan dilakukan dengan terlebih dahulumembuat cetakan dan teras.

• Proses pembuatan ccetakan dirancang denganmempertimbangkan besar dan tingkat kerumitan daribenda‐benda tuang yang direncanakan, cetakan harusdirancang sederhana sehingga tidak menyulitkan dalamg gg yproses penuangan dan bahan tuang dapat dengan mudahterdistribusi keseluruh rongga yang merupakan bentuk daribenda kerja. Demikian juga dari saluran tambahan, sepertisaluran pengisap ataupun saluran pengeluaran gas yang ditimbulkan dari logam cair (molten metal) terhadapkelembaban cetakan atau karena terdapat udara yang terjebak didalam rongga cetakan, hal ini akanmenyebabkankeroposnya (porous) benda kerja hasil tuang.

wahyu susihono 36

7/13/2012

10

Jenis dan cara pembuatan cetakan

wahyu susihono 37

Cetakan pasir dibuat dengan tangan, seluruh bagian benda kerja berada pada satu cetakan (drag)

• Cetakan pasir yang dibuat dengan tangan yaitu cetakanyang dibuat sebagaimana yang ada, bentuk benda kerjaterlebih dahulu dibuat model atau mall (pattern) , cetakanini dapat dibentuk jika hanya terdiri atas satu cetakan ataudiperlukan 2 cetakan yakni drag dan cope.

• benda yang ukurannya besar dimana volume dari bahanbenda yang ukurannya besar dimana volume dari bahanlogam cari sangat banyak dperlukan ketebalan dindingcetakan yang cukup tebal pula, diperlukan penguatan agar pada saat penuangan pasir cetakan tidak tumpah.

• Pembuatan model merupakan pekerjaan awal dalampembuatan cetakan, dengan berbagai ketentuan, model dibuat dengan berbagai bentuk aslinya. pada proses inisemua bagian bentuk benda berada pada berada padasalah satu bagian cetakan, maka model merupakan bentukutuh.

wahyu susihono 38

wahyu susihono 39

Untuk proses pengerjaan pembentukan cetakan benda dapat dilakukan dengan beberapa langkah sebagai berikut :• Susunan pola (pattern) dibuat dari kayu dengan ukuran ditambah

dengan allowance dengan bentuk dimensi sama dengan bentukyang diinginkan, demikian dengan inti (teras) namun untuk teras inidibuat dengan menggunakan pasir cetak.

• pembuatan model/inti dengan resin pembuatan model inti daripasir dapat dilakukan dengan membentuk cetakan dari pola intiterlebih dahulu yang baik pola inti dibuat dari bahan resinterlebih dahulu. yang baik pola inti dibuat dari bahan resin (fiberglass)

• Bentuk pola (model) dibuat dari kayu sesuai dengan bentuksebenarnya. benuk model inti seperti pada keinginan penuangan, dimana sudah memiliki ketirusan sehingga dengan mudahmelepaskan model inti tersebut nantinya dari dalam cetakan, namun jika tidak memungkinkan untuk memberikan ketirusan makacetakan terpakssadibagi dua atau pemotongan cetakan sesuaidnegan bentuk benda.

wahyu susihono 40

7/13/2012

11

Langkah‐langkah kerja pembuatan dapat dilakukan sebagai berikut :

wahyu susihono 41

• Model (pattern) inti yang telah dibentuk sesuai denganbentuk yang dibutuhkan dihaluskan permukaanya, kehalusan permukaan penting dimana akan menghasilkanpermukaan cetakan yang halus pula disamping akan mudahmelepaskan hasil cerakan dari dalam cetakan tersebut.

• Poleskan “mould release wax” (diperdagangkan denganmerekMirror glaze ) keseluruh permukaan model hinggarata dan yakinkan pori‐pori dari kayu dapat tertutupdengan lapisan ini. Mould release wax berfungsi sebagaipemisah antara detakan dengan pola, model (pattern) p g p , (p )sehingga cetakan mudah dilepas.

• persiapkan resin (dipasaran dikenal dengan “resin butek”)untuk ukuran cetakan diperlukan kurang lebih ¼ kg dapat dicampur dengan talk ± 10 s/d 20% dari volume. kemudian diaduk hingga rata, bila terlalu kental dapatdiencerkan dengan “stieren monomer” secukupnya hinggatidak terlalu encer karena akan mengurangi kekuatan hasilcetakan.

wahyu susihono 42

• siapkan pula “hardener” atau resin katalis, biasanya kebutuhan katalis ini 20 s/d 25 cc tiap 1 kg resin

• siapkan “metch” atau serat fibre ± 40 X 40 cm• mangkok kecil untuk adonan serta kuas dansabun cuci

• tuangkan resin yang telah dipersiapkang y g p psebelumnya, kedalam mangkuk dan berikan 5 s/d 10 tetes katalis dan diaduk hingga rata( lakukansecara cepat karena bahan ini akan mengerasdengan cepat) dan dengan menggunakan kuas, oleskan keseluruh permukaan model pada point b

wahyu susihono 43

• lepaskan serabut fiber dari lembarannya danbubuhkan pada model yang telah dikerjakan dipoint g, kemudian olehkan kembali resin dengangerakan sedikit menekan dengan menggunakankuas hingga serat larut pada resin tersebut.

• lakukan point g dan h berulang‐ulang hinggamencapai ketebalan yang memadai (± 3mm) , danbiarkan pada udara terbuka kira‐kira 5 s/d 10

itmenit.• Potong atau rapihkan sisa serabut (metz) yang keluar dari bentuk pola (model) denganmenggunakan pisau (cutter)

• Setelah benar‐benar kering keluarkan model daridalam cetakan , siap digunakan

wahyu susihono 44

7/13/2012

12

Model inti (teras) dibuat dari pasir minyak setelah pembentukan, teras dikeringkan dan dipoles dengan cairan serbuk batu bara. Teras dengan bahan pasir minyak ini dimana pengikatnya adalah minyak setelah penuangan minyak akan terbakar sehinggapenuangan minyak akan terbakar sehingga teras mudah dikeluarkan


Susunan model dan inti (teras) untuk pengecoran piringan rem (disk brake) :• rangka cetakan yang akan digunakan yakni untuk drag dan

cope dipersiapkan sesuai dengan pasangannya

• rangka cetakan bagian atas (drag) ditempatkan pada papan landasan denganposisi terbalik.

• menyusun pola Model dan inti (teras) diatas papan landasan dengan posisi terbalik

wahyu susihono 47

• memasukkan pasir cetak kedalam cetakan inidengan memberikan penguatan, dan tempatkanmodel (pattern) pada bagian atas, serta isidengan pasir, kemudian dipadatkan denganmemberikan sedikit air dengan pasir kemudianratakan permukaan pasir pada bagian model serta cetakan. akan tetapi model harus mudahdildilepas.

• balikkan cetakan “drag”, dengan memutar padaarah gerakan hingga posisi bawah menjadi posisiatas. Hasuskan permukaan bentuk benda yang dihasilkan oleh bentuk model denganmenaburkan debu pasir.

wahyu susihono 48

7/13/2012

13

• hitamkan dengan cara memoleskan dengan larutan graphite jika cetakan menggunakan pasir kering, jika cetakan menggunakan pasir basah, untuk menghitamkan disemprotkan tepung batu bara.

wahyu susihono 49

PEMBUATAN CETAKAN 156

wahyu susihono 50

persiapan pembuatan cetakan :

A. peralatan

B. bahan Cetakan (pasir cetak)

C. Papan landasan

l d l ( ) k k b h (d )D.Pola atau model (patern) untuk cetakan bawah (dag)

E. Pola atau model (patern) untuk cetakan atas (cope)

F. Pola saluran penuangan (saluran turun) dan salurangas

G.pola inti serta alat bantu

wahyu susihono 51

Peralatan

• peralata pokik adalah rangka cetaka, beruparangka cetakan baja maupun rangka cetakan darikayu yang ukurannya disesuaikan dengan ukuranbenda yang akan dibuat, ditambahkan denganketebalan dinding cetakan, untuk ketam, palu, g , , p ,paku.

• peralatan khusus yang diperlukan untukpengecoran logam serta ladle (panci tuang). peralatan yang mungkin diperlukan adalahpengayak pasir cetak yang berfungsi untukmenyeragamkan ukurna butir (mesh) pasir.

wahyu susihono 52

7/13/2012

14

PEAKSANAAN PEMBUATAN CETAKANPEAKSANAAN PEMBUATAN CETAKAN

wahyu susihono 53

• Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu membuat model atau pola (pattern) dengan posisi model berada dalam kedua bagian cetakan yakni drag dan cope, model dibuat dari dua keeping kayu (papan) yang digabungkan, dengan model yang berbentuk bundar, pengerjaanya dapat dilakukan dengan mesin bubut dengan pemegang “ madrel”

P b h k dib ik ll b• Penambahan ukurna diberikan allowance sebesar ketentuan dimana benda kerja akan dilakukan pengerjaan lanjutan melalui proses permesinan (machining)

wahyu susihono 54

wahyu susihono 55

• dua keping papan disatukan dengan madrel, untuk benda bundar (bulat) dengan bentuk simetris tidak perlu menggunakan pena mengarah, namun untuk menghindari kesalahan posisi penggunaan pena pangarah ini akan lebih baik.

• pekerjaan beriktunya adlaah pembuatan inti , dimana inti (teras) ini dibuat dari pasir cetak dari jenis pasir minyak atau pasir kwarsa dengan campuran minyak nabati. Inti atau teras ini dibentuk dengan menggunakan pola luar yang dibuat dari plat yang dirol atau jika ukurannya sesuai dengan standar pipa PVC dapat digunakan pipa tersebut, yang dibelah simetris kemudian diikat dengan kawat untuk memudahkan pembuka cetakan inti

wahyu susihono 56

7/13/2012

15

wahyu susihono 57

pola inti yang telah terbentuk seanjudnya diberi lapisan jelaga dapur kupola atau serbuk grafit yang dicairkan agar permukaanya rata dan halus sehingga menghasilkan permukaan hasil penuangan yang halus. setelah kering pola inti siap didudukkan pada cetakan sesuai dengan posisi yang dikehendaki.

• urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan p j y g p psebelum pengisian pasir kedalam rangka cetak , antara lain ;

• menyiapkan plat (papan) landasan. pelat (papan landasan) harus kuat agar saat pemadatan tidak bergetar sehingga merubah bentuk dari cetakan. papan ditepatkan diatas balok penyangga untuk menyetabilkan kedudukan rangka cetak

wahyu susihono 58

wahyu susihono 59

Model yang telah dibentuk dilepas dari mandrel , akan didapat dua bagian model yakni model yang akan dibentuk pada cetakan atas (cope) dan model yang akan dibentuk pada bagian bawah (drag)

wahyu susihono 60

7/13/2012

16

Tempatkan rangka cetak diatas papan danposisikan model sebelumnya untuk cetakan bawah (drag) dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir . Pola kayu yang akan digunakan sebagai dudukan inti (teras)harus mudah dibuka agar tidak pemasangan pola inti yang terbuat dri pasir cetak.

wahyu susihono 61

pengisian pasir kedalam rangka cetak. dilakukan secara bertahap, dengan penuangan sejumlah pasir cetak tebal ± 40 mm diatas pola. pasir cetak pada bagian ini harus padat, yang dilakukan secara hati‐hati agar tidak merubah posisi pola, untuk pemadatan digunakan penumbuk

wahyu susihono 62

Pengisian pasir kedalam rangka cetak untu tahap kedua atau langkah langkah berikutnya setelah pasir dituangkan pada tahap kesatu dipadatkan, pengisian ini dilanjudkan sedikit demi sedikit dilanjudkanpemdatan hingga ketinggian pasir rata dengan permukaan rangka cetakan, kemudian diratakan dengan papan rata pda rangka cetakan bawah (drag)


7/13/2012

17

a. menentukan system saluran. dalam pembuatan cetakan system seluran harus dirancang agar seluruh rongga terisi logam cair secara merata. System saluran dapat dipilih salah satu dari beberapa system ;

1. Saluran langsung

2. Saluran tidak langsung

3 l i i3. saluran cincin

4. saluran trompet

5. saluran pensil

6. saluran bertingkat

7. saluran baji

8. saluran bawahwahyu susihono 65 wahyu susihono 66


7/13/2012

18


C k i dibCetakan pasir dibuat secara mekanis

wahyu susihono 71

Vibrator bertekanan

proses pembuatan cetakan dengan menggunakan mesin sebagai alat bantu terutama dalam proses pemadatan pasir didalam rangka cetak. biasanya menggunakan mesin bertekanan dan mesin getar atau gabungan dari keduanya. keuntungan dari pemakaian mesin ini adalah cetakan sangat kuat danpemakaian mesin ini adalah cetakan sangat kuat dan padat dan dapat membuat cetakan dua bagian sekaligus yakni bagian drag dan cope, kepadatan dapat diukur dan dikendalikan sesuai dengan tingkat kepadatan yang dikehendaki.

wahyu susihono 72

7/13/2012

19

wahyu susihono 73

Penyembur pasir

mesin penyembur pasir merupakan mesin pengisi pasir dalam cetakan atau terlebih dahulu pada permukaan model, pengisian pasir dengan mesin penyembur inipasir dengan mesin penyembur ini menghasilkan pengisian secara merata walaupun masih diperlukan pemadatan dibagian sisi pola, butiran pasir juga akan lebih seragam

wahyu susihono 74

Die Casting atau penuangan dengan cetakan logam

• Proses pengecoran dengan cetakan logam prinsip penuangannya tidak jauh berbeda dengan penuangan pada cetakan pasir, yang berbeda pada system ini adalah logam bahan cetakan harus tahan terhadap temperature tinggi sehingga apabila bahan logam cair dituangkan kedalam gg p g gcetakan tidak mengakibatkan perubahan perbuahan bentuk produk hasil cetakan

• Pembuatan die ini memerlukan biaya yang cukup mahal, menggunakan peralatan khusus serta disain yang cermat. Die casting biasanya diterapkan dalam pembuatan produk dengan tingkat ketelitian tinggi dan produk terus menerus (mass production) atau produksi dengan jumlah banyak dan seragam.

wahyu susihono 75

Proses Peleburan (pencairan ) Logam Tuangan

• Berat jenis, titik cair dan koefisien kekentalan

wahyu susihono 76

7/13/2012

20

Proses peleburan bahan tuanganProses peleburan bahan tuangan dilakukan denganpemanasan diddalam dapur kupola dan dapurinduksi frekuensi rendah.

Keuntunan dapur kupola ;

1 K t k i d t d h d h d l1. Konstruksi dangat sederhana, mudah dalampengoperasiannya

2. Biaya operasional relatif murah

3. Kapasitas besar

4. Komposisi kimia mudah dikendalikan

5. Dapat digunakan dalam peleburan secara terus‐menerus wahyu susihono 77

Proses peleburan dengan menggunakan dapur listrik

• Keunggulan

1. Memberikan jaminan homogenitaskemurnian bahan tuangan sesuai dengankomposisi yang diharapkankomposisi yang diharapkan

2. Temperatur pemanasan dapat dikendalikanpada konstanta yang diinginkan

3. Dapat memperbaiki mutu logam dari bahanbaku dengan mutu rendah

wahyu susihono 78

Dapur peleburan dengan induksi listrik frekuensi rendah

• 2 type : dapur induksi dan dapur busur listrik

• Jenisnya : dapur listrik jenis krus

• Dapur listrik jenis saluran

wahyu susihono 79

Dapur Krus

• Disebut dapur krus karena tempat peleburannya berbentuk krus atau bak atau kubangan, sering disebut juga dapur tak berinti Dapur ini dibentuk dari sistem panasberinti. Dapur ini dibentuk dari sistem panas listrik yang dilindungi oleh bahan tahan api dan dinding baja

wahyu susihono 80

7/13/2012

21

wahyu susihono 81

Dapur Induksi Saluran

• 2 bagian; bagian pemanas dan dibagian krus dan disebut sebagai dapur berinti

• Pemanasan 20% s/d 30% dari bahan yang akan dilebur

• Memerlukan bau tahan api yang bermutu tinggi.

• Bahan2 potongan besi, besi kasar baru, skrap serta potongan2 baja dapat dilebur dalam dapur ini,

• Peleburan tidak menimbulkan pegarbonan sehingga perlu kadar C atau bubuk kokas.

wahyu susihono 82

wahyu susihono 83

PROSES PENUANGAN (PENGECORAN)

wahyu susihono 84

7/13/2012

22

Cenrifugal casting (pengecoran)

• Dengan menggunakan cetakan logam (die casting)

• Tidak semua bentuk benda tuang dapat dilakukan dengan dapur ini benda bulatdilakukan dengan dapur ini, benda bulat, silinder, simetris sesuai dengan konstruksinya dapat di cor dengan metode sentrifugal


wahyu susihono 87

Prinsip pengecoran dengan centrifugal secara vertikal dan semi sentrifugal

wahyu susihono 88

7/13/2012

23

wahyu susihono 89

Metode pengecoran sentrifugal

• Metode pengecoran pada bentuk silinder tanpa menggunakan core (inti)

• Metode pengecoran sentrifugal penuh posisi veetikalveetikal

• Metode pengecoran semi‐sentrifugal

wahyu susihono 90

Continous casting (pengecoran)

• Pembuatan baja batangan (ingot)

• Hot water process

• Tujuannya adalah untuk menghasilkan benda tuang yang panjang dan dapat dipotong sesuai dengan kebutuhan

M i ( i i ) di i b i• Mesin penuang (continouos casting) terdiri atas bagian yang sejajar dengan saluran pada bejana dimana logam cair dituangkan dan mengalir kedalam cetakan(mould) dari bahan tembaga yang berbentuk pipa dengan dinding yang dilapisi dengan chromium dan dilengkapi dengan air pendingin.

• Memiliki sistem pengendali gerakan casting hingga asuk sebagian pemotong (flying shears) yang akan memotong casting ini sepanjang yang diinginkan


7/13/2012

24

Shell moulding

• Cetakan pasir dimana cetakan tipis bentuk benda yang terbagi atas dua bagian dan dibuat dari pasir dengan perekat resin‐bond

• Cetakan dihsailkan melalui pemanasan model• Cetakan dihsailkan melalui pemanasan model


wahyu susihono 95

Die Casting

• 2 meode : Pressure die casting dan Gravity die casting

wahyu susihono 96

7/13/2012

25

Pressure diecasting ((injection mouulding)

• Proses pengecoran yang cepat, dengan injeksi

• Cocok digunakan pada proses pengecoran benda‐benda berukuran kecil, ukuran kapasitas mesin yang biasanya terbataskapasitas mesin yang biasanya terbatas

• Sangat baik digunakan dalam pengecoran bahan peduan zeng (sinc base alloy)

wahyu susihono 97

Langkahnya sebagai berikut

• Pemanasan dan penyesuaian kedudukan dies pada mesin injeksi

• Penyetelan posisid ari kedua bagian dies yang biasanya dalam pembentukan bagian luar dari dies diberi tanda penyesuaian antara keduanya

• Proses injeksi yakni memasukkkan bahan tuangan (logam cair) kedalam rongga cetakan

• Tekanan dihentikan jika lubang2 saluran dibelakang telah terisi

• Benda tuang dapat dikeluarkanwahyu susihono 98

wahyu susihono 99

Gravity die casting (penuangan curah)

wahyu susihono 100

7/13/2012

26

Investment casting


Faktor penting dalam penuangan

• Tambahan penyusutan

• Tambahan penyelesaian mesin

• Tambahan deormasi atau distorsi

• Tambahanpelengkungan (bending Allowance)


7/13/2012

27


Saluran Pensil

Untuk mencegah penyusutan, penuangan logam cair menjadi ratalogam cair menjadi rata

wahyu susihono 107

Chill‐ Iron

• Unsur penting pembentukan benda kerja denganpengecoran, pengendalian struktur benda tuang

• Tujuan :

1. Mengendalikan struktur logam Tuang1. Mengendalikan struktur logam Tuang

2. Mempercepat laju pendinginan

3. Mengurangi penyusutan

4. Memperbaiki kualitas hasil pengecoran

‐ Posisi penempatan nya : Chill dalam dan chill luar

wahyu susihono 108

7/13/2012

28

Chill dalam

Penempatan dibagian sudut antara pertemuan dua sisi ketebalan bahan berbeda terhadap dinding yang lainnya


wahyu susihono 111

Cetakan logam sebagai chill

wahyu susihono 112

7/13/2012

29

Pembersihan produk pengecoran

1. Blasting Syistem

Metode pembersihan berbagai jenis casting terutama benda yang rumit dan berongga.

Menurut media yang digunaka : Abrasive blasting sand blasting dan grit blasting

wahyu susihono 113

Metode pembersihan permukaan dengan menyemprotkan pasir dengan udara yang brtekana 6 s/d 7kg/cm2 kepermukaan benda kerja. Tekanan udara diperoleh dari air compressor untuk menekan

Sand Blasting

pasir yang ditempatkan didalam tabung melalui slang. Dengan penyemprotan ini semua partikel yang menempel pada casting akan lepas sehingga permukaan casting menjadi bersih dengan bentuk permukaan yang masih agak kasar

wahyu susihono 114

Grit Blasting

• Cara pembersihan permukaan dengan penyemrotan bijih besi atau butiran partikel besi yang tajam

• Tidak menghasilkan debu yang• Tidak menghasilkan debu yang mengkontaminasi permukaan

wahyu susihono 115

Wet blasting atau wet abrasive blasting( penyemprotan basah

Pada proses ini penyemprotan pasir dicampur dengan air serta unsur aditive sebagai bahan pencegahan (inhibitor), wet blasting digunakan pada daerah pekerjaan dimanadigunakan pada daerah pekerjaan dimana tidak dibolehkan terjadi percikan bunga api (spark), misal pada chemical area

wahyu susihono 116

7/13/2012

30

wahyu susihono 117

Sampai jumpa lagi

wahyu susihono 118

Pertemuan 9&10

Documents

Transcript of Pertemuan 9&10