Sand Casting

Material cetakan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah material pasir silica. Dengan penambahan penguat seperti clay, bentonite dan penghalus permukaan serbuk arang. Pada praktikum ini terdapat eberapa jenis pasir yang digunakan, antara lain :

1. Pasir muka (facing sand)

Pasir muka merupakan pasir utama yang bersentuhan langsung dengan pola dan digunakan untuk menutupi pola benda pada pembuatan cetakan baik dibagian kup maupun drag. Pasir muka yang digunakan harus memiliki kualitas baik sehingga dalam pembuatannya komposisinya perlu diperhitungkan dengan teliti. Hal ini diperlukan karena pasir muka ini akan langsung bersentuhan dengan logam cair dan akan menentukan bentuk dan dimensi dari benda cor serta memberikan sifat kehalusan permukaan pada benda hasil cor. Dalam pasir tersebut masih mengandung unsur lain sebagai penguat dan penghalus permukaan material.

a. Bentonit merupakan bahan pengikat yang umum digunakan dalam pasir cetak basah. Bentonit adalah istilah yang digunakan untuk sejenis lempung yang memiliki sifat menyerap air lebih besar dibandingkan dengan jenis tanah liat lainnya. Pada percobaan ini digunakan 9% bentonit agar permeabilitasnya besar dan tetap memiliki sedikit kekuatan tekan sehingga mampu untuk menopang benda cor serta memiliki sifat collapsibility yang baik.

b. Gula tetes (molases) ditambahkan untuk meningkatkan waktu efektif pasir (bench life) dan memberikan kekuatan kering yang tinggi. Karena kekentalan yang tinggi dan wettability yang baik maka akan menghasilkan kekuatan basah yang baik pula. Pada temperatur tinggi, gula tetes akan terurai menjadi CO2 yang akan meningkatkan kekerasan dan kekuatan tekan akibat panas cetakan. Pada percobaan ini digunakan gula tetes (molases) 2% pada pasir muka.

c. Bahan berserat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah serbuk arang. Berdasarkan literatur[1], penggunaan serbuk arang 1% pada praktikum ini sesuai dengan literatur yang ada dan sesuai dengan kebutuhan karena menghasilkan cetakan permukaannya halus dan mudah dalam pembongkarannya.

2. Pasir pendukung (back sand)

Pasir pendukung (backsand) merupakan pasir yang tidak bersentuhan langsung dengan pola. Pasir pendukung yang digunakan memiliki kualitas yang lebih rendah dibandingkan pasir muka, karena pasir yang digunakan untuk back sand merupakan pasir yang sudah terpakai atau berasal dari pasir bekas proses pengecoran sebelumnya. Material pasir yang kami gunakan untuk back sand telah mengalami kehilangan kadar air akibat proses penguapan oleh panas dan udara karena tempat penyimpanan pasirnya langsung berhubungan dengan udara

3. Pasir reparasi (back sand)

Pasir reparasi merupakan pasir yang digunakan untuk memperbaiki permukaan cetakan yang rusak atau rontok pada saat pengangkatan pola. Pasir reparasi yang digunakan pasir memiliki kadar gula yang lebih tinggi dari pasir muka. Umumnya bahan pelapis yang digunakan harus memiliki temperatur lebur yang lebih tinggi daripada pasir dan dapat membentuk penghalang yang tidak tembus oleh logam cair.

Pada praktikum ini dilakukan coating pada bagian dari cetakan pasir yang ambruk. Hal ini sesuai dengan aplikasi dari coating, karena coating berfungsi untuk memperhalus permukaan tetapi dia juga berfungsi sebagai pembentuk lapisan penghalang yang anti tembus oleh logam cair, sehingga cacat-cacat yang umumnya diakibatkan antara persentuhan antara logam cair dan cetakan dapat diminimalisir.


Desember 10, 2007
Proses Peleburan Alumunium
Posted by cepiar under Uncategorized (edit this)
No Comments


Pada proses peleburan digunakan dapur krusibel. Material yang digunakan adalah scrap Al hasil penelitian mahasiswa. Hal yang pertama kali dilakukan adalah proses persiapan dapur. Dimulai dari pembersihan tungku lebur dan melapisi dengan coating hingga penempatan briket batubara dalam tungku besar.

Selama proses peleburan, material Al yang digunakan dilakukan proses pre-heating. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan moisture pada permukaan material untuk menghindari pembentukan gas dan melarut dalam logam cair yang dapat menyebabkan cacat gas. Setelah proses pre-heating maka material logam dimasukkan kedalam tungku dan dibiarkan melebur. Selama peleburan briket batubara terus ditambahkan untuk menjaga kestabilan suplai kalor untuk melebur logam.

i. Alloying

Pada proses pengecoran dimana selain bertujuan menghasilkan produk yang sesuai dengan dimensi juga dibutuhkan nilai sifat mekanis material yang sesuai. Pemberian material tambahan (alloying) bertujuan untuk meningkatkan harga sifat mekanis dari material. Untuk material Al pemberian alloying menggunakan material Cu, Zn, Mg, P, Si, Sr, dan Na.

Pada praktikum ini penguatan alloying tidak dilakukan. Jika dilakukan dan kemudian sampel dilakukan pengujian (tarik, keras) maka dihasilkan nilai yang lebih besar dibanding tanpa alloying.

ii. Degassing

Pada temperatur tinggi gas hidrogen akan cenderung berdifusi kedalam logam cair. Gas-gas hidrogen ini harus dikeluarkan dari Aluminium cair karena akan menyebabkan terjadinya cacat pada benda cor. Proses pengeluaran gas ini disebut proses degasser. Umumnya degasser yang digunakan adalah dalam bentuk tablet atau gas (gas argon dan gas nitrogen). Mekanisme pengeluaran gas pada logam Aluminium cair adalah sebagai berikut :

Tablet yang dimasukkan ke dalam Aluminium cair akan menghasilkan gas dalam bentuk gelembung yang hampir hampa udara (< 1 atm). Gas hidrogen yang terlarut dalam Aluminium tidak dapat keluar karena tekanan didalam Aluminium cair << 1 atm sedangkan tekanan diluar sebesar 1 atm. Akibatnya gelembung udara yang dihasilkan tablet masuk ke dalam gas hidrogen dan gelembung udara tersebut terbawa keatas bersaman dengan kotoran lain yang terlarut didalam Aluminium cair. Gas-gas atau gelembung udara tersebut sebagian akan menjadi dross dan akan dibuang melalui proses pembuangan dross. Pada praktikum ini degasser tidak digunakan.

iii. Cover Flux

Setelah proses degasser selesai dilanjutkan dengan proses pemberian flux. Proses pemberian flux bertujuan untuk menutupi atau covering permukaan logam Aluminium cair agar terhindar dari masuknya gas hidrogen kedalam logam aluminium. Pemberian flux dilakukan pada saat mulai pencairan aluiminium dengan cara menaburkan flux pada permukaan Aluminium cair. Covering flux berfungsi untuk covering permukaan logam cair agar terhindar dari masuknya gas hidrogen . Pemberian flux jenis ini dilakukan tanpa pengadukan. Pada saat praktikum digunakan flux covering.