Dasar – Dasar Proses Pengecoran Logam

Dasar-dasar proses pengecoran logam – Dalam perkuliahan teknik mesin, perlu juga untuk mengetahui mengenai pengecoran logam dikarenakan hal tersebut dapat berguna nantinya di dunia kerja khususnya di industri. Adapun dasar proses pengecoran logam yaitu.

Pencairan Logam

Logam dalam suhu kamar dalam keadaan padat. Logam dapat dicairkan dengan jalan memanaskan hingga mencapai temperature lelehnya. Logam cair berbeda dengan air. Adapun perbedaannya adalah sebagai berikut:

1. Logam mencair pada temperature yang tinggi, dan pada proses pembekuannya terdapat pengintian kristal, sedangakan air cair pada temeparatur kamar dan tidak terjadi pengintian pada pembekuan.
2. Berat jenis logam cair lebih tinggi dibanding air. Berat jenis air 1,0 sedangkan besi cor 6,8 sampai 7,0, paduan alumunium 2,2 – 2,3, paduan timah 6,6 – 6,8. Karena berat jenis logam tinggi maka aliran loam memiliki kelembaman dan gaya tumbuk yang besar.
3. Logam cair tidak membasahi dinding, sedangkan air akan membasahi dinding wadahnya.

Kekentalan logam tergantung temperaturnya, semakin tinggi temperature kekentalannya semakin rendah. Berikut daftar kekentalan berbagai macam logam. Berikut adalah koefisien kekentalan dan tegangan permukaan logam cair.

BACA JUGA : Penjelasan Lengkap Tentang Pengecoran Logam

Kecepatan aliran logam dapat dihitung dengan rumus berikut:

Dimana,

V = kecepatan aliran,

C = koefisien kecepatan yang harganya tergantung jenis, ukuran dan bentuk pipa/saluran,

g = kecepatan gaya tarik bumi,

h = tinggi permukaan cairan terhadap sumbu lubang aliran,

Berikut adalah Ilustrasi Kecepatan cairan yang keluar dari bejana

Adapun Gaya tumbuk aliran logam pada dinding cetakan yaitu

Dimana :

P = gaya tumbuk,

Q = laju aliran,

v = kecepatan aliran,

γ = berat jenis cairan

g = percepatan grafitasi bumi.

Logam cair cenderung membuat tetesan bulat, sehingga menyebabkan timbulnya gaya penahan untuk penetrasi kedinding cetakan.

Pembekuan Logam

Proses pembekuan logam cair dimulai dari bagian logam cair yang bersentuhan dengan dinding cetakan, yaitu ketika panas dari logam cair diambil oleh cetakan sehingga bagian logam yang berrsentuhan dengan cetakan itu mendingin sampai titik beku. Selama proses pembekuan berlangsung, inti-inti kristal tumbuh.

BACA JUGA : Kode Meteran Listrik PLN (Agar Bayar tidak Boncos)

Bagian dalam coran mendingin lebih lambat daripada bagian luarnya sehingga kristal-kristal tumbuh dari inti asal mengarah ke bagian dalam coran dan butir-butir kristal tersebut berbentuk panjang-panjang seperti kolom.

Struktur ini muncul dengan jelas apabila gradien temperatur yang besar terjadi pada permukaan coran besar. Akibat adanya perbedaan kecepatan pembekuan, terbentuklah arah pembekuan yang disebut dendritik. Proses pembekuan logam cair diilustrasikan sebagaimana pada gambar berikut :

Permukaan logam hasil coran yang halus merupakan efek dari logam yang mempunyai daerah beku yang sempit, sedangkan permukaan logam hasil cor yang kasar merupakan efek dari logam yang mempunyai daerah beku yang lebar.

Cetakan logam akan menghasilkan hasil coran dengan permukaan yang lebih halus dibandingkan dengan cetakan pasir. Aluminium murni membeku pada temperatur tetap, tetapi panas pembekuan yang dibebaskan pada waktu membeku begitu besar sehingga permukaan bagian dalam menjadi kasar apabila dicor pada cetakan pasir, sedangkan pada baja karbon dengan kadar karbon rendah mempunyai daerah beku yang sempit.

Diagram Kesetimbangan

Diagram keseimbangan thermal merupakan sistem yang menunjukkan indikasi prilaku dari unsur paduan paduan selama proses pemadatan serta perubahan bentuk struktur sebagai hasil dari pendinginan lambat dalam keadaan padat.

BACA JUGA : Ketahui Penyebab banyaknya Rangka Honda Keropos dan Patah Cek Motormu Jika termasuk didalamnya

Perilaku dua unsur paduan (untuk paduan yang terdiri dari dua jenis logam) akan sangat mudah diperlihatkan melalui diagram ini, akan tetapi untuk paduan yang kompleks memerlukan
metoda tiga dimensi dan lebih rumit, jadi dalam hal ini hanya diperlihatkan diagram keseimbangan untuk paduan yang hanya terdiri atas dua unsur paduan sebagai bahan pemahaman tentang karakteristik logam paduan yang digunakan sebagai bahan teknik serta proses perlakuan panas pada beberapa jenis paduan.

Sifat-sifat Pengecoran

Sifat coran dapat ditinjau dari sifat fisis dan sifat mekanisnya. Sifat fisik berhubungan dengan kondisi fisik dari coran, sedangkan sifat mekanis berhubungan dengan kekuatan coran untuk menahan beban atau gaya dari luar.

Sifat fisis

Sifat fisis coran dapat dilihat dari bentuk fisiknya, yang berupa titi lebur, warnanya, bentuk patahan, penyusutan, berat jenis dan bentuk struktur mikronya. Dari struktur mikro yang diamati meliputi struktur grafit dan struktur matriknya yang terdiri dari ferit, sementit dan perlit.

Sifat mekanis

Sifat-sifat mekanis yang perlu ditinjai dari coran di antaranya adalah :
1) Kekerasan
2) Kekuatan tarik
3) Kekuatan geser
4) Kekatan impak

Bentuk dan Ukuran Coran

Dalam proses pengecoran harus mempertimbangkan bentuk dan ukuran benda coran yang akan dibuat. Pertimbangan-pertimbangan yang berkaitan dengan bentuk dan ukuran dalam merencanakan benda coran adalah sebagai berikut :
a. Bentuk pola coran hendaknya sederhana dan mudah dibuat
b. Cetakan mudah dibuat
c. Cetakan tidak menyebabkan terjadinya cacat dalam coran

Contoh perubahan bentuk agar memudahkan dalam pengecoran

Contoh penghematan langkah proses pembuatan cetakan dengan menghindar bagian terpisah.

Ukuran Tebal mnimum

Ukuran tebal coran harus mengikuti aturan, karena jika ukuran terlalu tipis loam cair susah untuk masuk pada saat penuangan. Berikut table yang memuat harga ketebalan dinding minimum.

Lubang berinti

Ukuran lubang berinti didasarkan pada table berikut.

Ketelitian ukuran coran

Nah, itu dia Dasar-dasar Proses Pengecoran Logam yang semoga dapat bermanfaat untuk kalian semua. Jika kalian ingin mengunduh dari makalah tentang topik ini dapat unduh disini

DOWNLOAD MAKALAH DISINI