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)
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
non-permanen 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 2.1
2. 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. 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)
Pengecoran Tembaga/Cu
