Bagaimana Proses Pengecoran Logam (Metal Casting) Terjadi?

Dipublikasikan oleh Muhammad Ilham Maulana

17 April 2024, 10.31

Sumber: en.wikipedia.org

Dalam pengerjaan logam dan pembuatan perhiasan, pengecoran adalah pemindahan logam cair ke dalam suatu bentuk (biasanya menggunakan wadah) yang meninggalkan kesan negatif terhadap bentuk yang diinginkan (yaitu gambaran negatif tiga dimensi). Logam dituangkan ke dalam cetakan melalui saluran berongga yang disebut saluran. Logam dan cetakan kemudian didinginkan dan bagian logam (cor) dihilangkan. Pengecoran paling sering digunakan untuk membuat bentuk kompleks yang sulit atau tidak ekonomis untuk dibuat menggunakan metode lain.

Proses pengecoran telah dikenal selama ribuan tahun dan telah banyak digunakan pada seni pahat (terutama perunggu), perhiasan logam mulia, serta senjata dan perkakas. Pengecoran tingkat lanjut ditemukan pada 90 persen barang tahan lama, termasuk mobil, truk, ruang angkasa, kereta api, peralatan pertambangan dan konstruksi, sumur minyak, peralatan rumah tangga, pipa, hidran, turbin angin, pembangkit listrik tenaga nuklir, peralatan medis, produk pertahanan, mainan, dan lagi. .

Teknik tradisional meliputi pengecoran lilin (yang selanjutnya dapat dibagi menjadi pengecoran sentrifugal dan pengecoran vakum), pengecoran plester dan pengecoran pasir. Proses pengecoran modern terbagi dalam dua kategori utama: pengecoran habis pakai dan sekali pakai. Selanjutnya dibagi lagi berdasarkan bahan cetakan (misalnya pasir atau logam) dan metode pengecoran (misalnya gravitasi, vakum atau tekanan rendah).

Pengecoran cetakan yang bisa dibuang

Pengecoran aplikasi merupakan klasifikasi umum yang meliputi pasir, plastik, cangkang, plester dan cetakan investasi (teknik lilin hilang). Metode cetakan ini melibatkan penggunaan cetakan sekali pakai sementara.

Pengecoran pasir adalah metode pengecoran yang dipraktikkan secara luas dan mudah serta telah digunakan selama berabad-abad. Hal ini memungkinkan produksi dalam jumlah yang lebih kecil dibandingkan dengan pengecoran cetakan permanen, dan dengan biaya yang wajar. Pengecoran pasir menawarkan berbagai keuntungan, termasuk kemampuan menciptakan produk dengan biaya rendah dan mengakomodasi operasi berukuran sangat kecil. Prosesnya memungkinkan pengecoran barang mulai dari yang cukup kecil untuk muat di tangan hingga cukup besar untuk tempat tidur gerbong kereta.

Pengecoran pasir memerlukan waktu tunggu berhari-hari atau bahkan berminggu-minggu untuk produksi dengan tingkat keluaran yang tinggi dan sangat cocok untuk produksi sebagian besar. Pasir hijau, diikat menggunakan tanah liat, bahan pengikat kimia, atau minyak terpolimerisasi, biasanya digunakan. Pasir dapat didaur ulang berkali-kali dan hanya membutuhkan sedikit perawatan.

Metode pengecoran lainnya termasuk pencetakan lempung, yang secara historis menghasilkan benda-benda simetris besar seperti meriam dan lonceng gereja, dan pengecoran cetakan plester, yang menggunakan plester paris sebagai pengganti pasir. Pencetakan cangkang menawarkan permukaan akhir yang lebih halus dan presisi lebih tinggi dibandingkan dengan pengecoran pasir dan ideal untuk benda kompleks berukuran kecil hingga sedang. Pengecoran investasi, yang dikenal sebagai pengecoran lilin hilang, cocok untuk memproduksi komponen berbentuk jaring dengan kontur rumit dari berbagai logam dan paduan, meskipun biayanya relatif mahal.

Pengecoran pola evaporatif, termasuk pengecoran busa hilang dan pengecoran cetakan penuh, menghilangkan kebutuhan untuk menghilangkan bahan pola dari cetakan sebelum pengecoran, sehingga menyederhanakan prosesnya. Pengecoran busa hilang menggunakan pola busa, sedangkan pengecoran cetakan penuh menggabungkan pengecoran pasir dengan pengecoran busa hilang dengan menggunakan pola busa polistiren diperluas yang dikelilingi pasir.

Pengecoran cetakan yang tidak dapat dibuang

Metode pengecoran cetakan yang tidak dapat dibuang, tidak seperti proses yang dapat dibuang, tidak memerlukan pembentukan kembali cetakan setelah setiap siklus produksi. Kategori ini mencakup beberapa teknik, termasuk pengecoran permanen, die, sentrifugal, dan kontinyu, yang semuanya menawarkan peningkatan kemampuan pengulangan dan hasil bentuk mendekati bersih.

Pengecoran cetakan permanen melibatkan cetakan yang dapat digunakan kembali yang biasanya terbuat dari logam, dengan gravitasi, tekanan gas, atau vakum yang digunakan untuk mengisi cetakan. Die casting memaksa logam cair ke dalam rongga cetakan di bawah tekanan tinggi, biasanya menghasilkan komponen berukuran kecil hingga sedang dengan detail dan kualitas permukaan yang baik. Pengecoran logam semi padat mengurangi porositas dengan menggunakan bahan umpan sebagian padat dan sebagian cair yang disuntikkan ke dalam cetakan baja.

Pengecoran sentrifugal melibatkan penuangan logam cair ke dalam cetakan yang berputar, memungkinkan gaya inersia untuk mendistribusikan logam ke pinggiran cetakan. Metode ini tidak bergantung pada gravitasi dan tekanan, dengan waktu tunggu yang bervariasi tergantung pada aplikasinya.

Pengecoran kontinyu digunakan untuk produksi potongan logam bervolume tinggi dengan penampang konstan. Logam cair dituangkan ke dalam cetakan berpendingin air, membentuk kulit padat di atas bagian tengah cairan. Untaian yang dihasilkan terus menerus dikeluarkan dari cetakan dan diproses lebih lanjut menjadi produk setengah jadi.

Upcasting adalah metode pengecoran kontinyu yang digunakan untuk memproduksi batang dan pipa dengan berbagai profil. Ini bisa vertikal atau horizontal dan biasanya diterapkan pada logam seperti tembaga, perunggu, dan paduan nikel. Metode ini menawarkan keuntungan dalam menghasilkan logam yang hampir bebas oksigen dengan laju kristalisasi yang dapat disesuaikan.


Disadur dari: en.wikipedia.org