Langkah yang terlibat dalam Proses Casting:4 Langkah Teratas | Ilmu Manufaktur

Poin-poin berikut menyoroti empat langkah utama yang terlibat dalam proses casting. Langkah-langkahnya adalah:- 1. Persiapan Pola dan Cetakan 2. Peleburan dan Penuangan Logam Cair 3. Pendinginan dan Pemadatan Logam Cair 4. Cacat dan Pemeriksaannya.

Langkah-langkah yang terlibat dalam Proses Casting #1. Persiapan Pola dan Cetakan :

Pola adalah replika bagian yang akan dicor dan digunakan untuk menyiapkan rongga cetakan. Pola terbuat dari kayu atau logam. Cetakan adalah rakitan dua atau lebih blok logam, atau partikel tahan api terikat (pasir) yang terdiri dari rongga primer.

Rongga cetakan menampung bahan cair dan pada dasarnya bertindak sebagai negatif dari produk yang diinginkan. Cetakan juga berisi rongga sekunder untuk menuangkan dan menyalurkan bahan cair ke dalam rongga primer dan bertindak sebagai reservoir, jika perlu.

Bingkai empat sisi di mana cetakan pasir dibuat disebut sebagai termos. Jika cetakan dibuat lebih dari satu bagian, bagian atas disebut cope dan bagian bawah disebut drag.

Untuk memproduksi bagian berongga, masuknya logam cair dicegah dengan memiliki inti di bagian rongga cetakan yang sesuai. Proyeksi pada pola untuk menemukan inti dalam cetakan disebut cetakan inti. Ada beragam jenis pola dan cetakan tergantung pada bahan, pekerjaan, dan jumlah coran yang dibutuhkan.

Tunjangan Pola:

Sebuah pola selalu dibuat agak lebih besar dari pekerjaan akhir yang akan diproduksi. Kelebihan dimensi ini disebut sebagai pola kelonggaran. Ada dua kategori kelonggaran pola, yaitu kelonggaran penyusutan dan kelonggaran pemesinan.

Penyisihan penyusutan disediakan untuk menjaga kontraksi casting.

Penyusutan total casting berlangsung dalam tiga tahap, dan terdiri dari:

(i) Kontraksi cairan dari suhu tuang ke suhu beku,

(ii) Kontraksi yang berhubungan dengan perubahan fase dari cair menjadi padat,

(iii) Kontraksi pengecoran padat dari suhu beku ke suhu kamar.

Akan tetapi, harus dicatat bahwa hanya tahap terakhir dari kontraksi yang ditangani oleh penyisihan penyusutan. Jelas, jumlah penyisihan susut tergantung pada koefisien linier ekspansi termal _l dari bahan. Semakin tinggi nilai koefisien ini, semakin besar nilai penyisihan susut.

Untuk dimensi l dari pengecoran, penyisihan susut diberikan oleh produk _l l(θ_f – ₀ ), di mana _f adalah titik beku material dan ₀ adalah suhu ruangan. Ini biasanya dinyatakan per satuan panjang untuk bahan tertentu. Tabel 2.1 memberikan beberapa gagasan kuantitatif tentang penyisihan susut untuk pengecoran bahan yang berbeda.

Biasanya, permukaan cor terlalu kasar untuk digunakan dengan cara yang sama seperti permukaan produk akhir. Akibatnya, operasi pemesinan diperlukan untuk menghasilkan permukaan jadi. Kelebihan dalam dimensi pengecoran (dan akibatnya dalam dimensi pola) di atas pekerjaan akhir untuk mengurus pemesinan disebut tunjangan pemesinan.

Tunjangan pemesinan total juga tergantung pada material dan dimensi keseluruhan pekerjaan, meskipun tidak linier seperti tunjangan susut. Tabel 2.1 juga memberikan gambaran tentang tunjangan pemesinan untuk berbagai bahan. Untuk permukaan internal, kelonggaran yang diberikan jelas harus negatif, dan biasanya kelonggaran pemesinan 1 mm lebih banyak dari yang tercantum dalam tabel.

Ada penyimpangan lain dari dimensi pekerjaan asli dan sengaja disediakan dalam pola; ini disebut draf. Ini mengacu pada lancip yang diletakkan di permukaan sejajar dengan arah penarikan pola dari rongga cetakan. Draf memfasilitasi penarikan pola dengan mudah. Nilai rata-rata dari draft adalah antara 1/2° dan 2°.

Persiapan Cetakan:

Cetakan dibuat dengan tangan jika jumlah cetakan yang harus disiapkan sedikit. Jika sejumlah besar cetakan sederhana diperlukan, mesin cetak kemudian digunakan.

Pada artikel ini, kita akan membahas secara singkat beberapa fitur penting dari pembuatan cetakan; juga, beberapa mesin cetak khas akan diuraikan.

Untuk memudahkan penghapusan pola, senyawa perpisahan, misalnya bedak tidak basah, ditaburi pada pola. Pasir yang menghadap butiran halus digunakan untuk mendapatkan permukaan yang baik pada pengecoran. Biasanya, beban mati ditempatkan pada labu cop untuk mencegah labu die cope mengambang karena gaya hidrodinamik dari logam cair.

Untuk cetakan yang besar, perawatan harus dilakukan untuk mencegah pasir agar tidak jatuh dari labu penahan saat diangkat untuk menghilangkan polanya. Ini dapat dilakukan dengan memberikan dukungan ekstra, yang disebut gaggers, di dalam labu penahan. Untuk pengecoran dengan permukaan re-entrant, misalnya roda dengan alur di tepinya, cetakan dapat dibuat dalam tiga bagian (Gbr. 2.3). Bagian antara cop dan drag disebut sebagai pipi. Untuk memudahkan keluarnya gas, lubang ventilasi disediakan di labu penahan.

Mesin cetak beroperasi pada satu atau kombinasi prinsip yang dijelaskan pada Gambar 2.4. Pada jolt ramming, cetakan diangkat melalui ketinggian sekitar 5 cm dan dijatuhkan 50-100 kali dengan kecepatan 200 kali per menit. Ini menyebabkan serudukan yang agak tidak rata, tetapi cukup cocok untuk permukaan horizontal. Di sisi lain, pemerasan ditemukan memuaskan untuk labu dangkal. Operasi sand slinging juga sangat cepat dan menghasilkan serudukan yang seragam. Namun, ini menimbulkan biaya awal yang tinggi.

Langkah-langkah yang terlibat dalam Proses Casting # 2. Mencair dan Menuangkan Logam Cair:

Mencair :

Perawatan yang tepat selama peleburan sangat penting untuk pengecoran yang baik dan bebas cacat. Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan selama peleburan meliputi gas dalam logam, pemilihan dan pengendalian skrap, fluks, tungku, dan suhu. Kami sekarang akan memberikan diskusi singkat tentang ini.

Gas dalam Logam :

Gas dalam logam biasanya menyebabkan pengecoran yang salah. Namun, adanya sejumlah gas tertentu yang terkontrol dapat bermanfaat dalam memberikan kualitas tertentu yang diinginkan pada coran.

Dalam pengecoran logam, gas-

(i) Mungkin terperangkap secara mekanis (dalam situasi seperti itu, pengaturan ventilasi yang tepat dalam cetakan mencegah terjadinya),

(ii) Dapat dihasilkan karena variasi kelarutannya pada suhu dan fase yang berbeda, dan

(iii) Dapat diproduksi karena reaksi kimia.

Gas yang paling umum ada adalah hidrogen dan nitrogen. Logam dibagi menjadi dua kelompok sejauh menyangkut kelarutan hidrogen. Satu kelompok disebut endotermik; ini termasuk logam biasa seperti aluminium, magnesium, tembaga, besi, dan nikel.

Grup lainnya, yang disebut eksotermik, meliputi, antara lain, titanium dan zirkonium. Logam endotermik menyerap hidrogen lebih sedikit daripada logam eksotermik. Selanjutnya, dalam logam endotermik, kelarutan hidrogen meningkat dengan suhu. Kebalikannya berlaku untuk logam eksotermik.

Dalam kedua kasus, kelarutan (5) dapat dinyatakan sebagai-

S =C exp [-E_s /(k θ)], (2.1)

di mana E_s (positif untuk endoterm) adalah kalor larutan 1 mol hidrogen dan 6 adalah suhu mutlak dengan C dan k sebagai konstanta. Persamaan (2.1) dengan jelas menunjukkan bahwa pengendapan gas selama pendinginan tidak dapat terjadi pada logam eksotermik dimana E_s adalah negatif.

Hidrogen diyakini larut secara interstisial dalam logam eksotermik, sehingga menyebabkan distorsi kisi. Dalam logam endotermik, hidrogen larut dalam cacat kisi dan tidak menghasilkan distorsi. Tabel 2.2 menunjukkan kelarutan hidrogen dalam fase padat dan cair pada suhu solidus untuk berbagai logam. Perbedaan kelarutan ini bertanggung jawab atas evolusi gas.

Perlu dicatat bahwa kelarutan hidrogen merupakan masalah akut dalam pengecoran besi. Di sini, meskipun jumlah hidrogen menurut beratnya tampak dapat diabaikan, volume yang terbentuk selama pemadatan cukup besar. Hukum Sievert menyatakan bahwa jumlah hidrogen terlarut dalam lelehan bervariasi sebagai –

Sumber utama hidrogen dalam lelehan adalah kelembaban tungku, udara, minyak, dan lemak. Tidak ada penambahan dehidrogenasi sederhana untuk menghilangkan hidrogen dalam bentuk terak. Jadi, perawatan harus dilakukan untuk menjaga tingkat hidrogen seminimal mungkin.

Kebanyakan teknik penghilangan hidrogen didasarkan pada persamaan (2.2), yaitu, mengurangi tekanan parsial hidrogen dengan menggelegak beberapa gas kering tidak larut lainnya melalui lelehan. Untuk logam nonferrous, digunakan klorin, nitrogen, helium, atau argon. Nitrogen tidak dapat digunakan untuk paduan berbasis besi dan nikel karena dapat larut di dalamnya, dan juga dapat membentuk nitrida yang mempengaruhi ukuran butir; oleh karena itu, khususnya pada paduan besi, kontrol nitrogen yang akurat diperlukan. Dalam situasi seperti itu, gelembung karbon monoksida digunakan. Ini tidak hanya menghilangkan hidrogen tetapi juga nitrogen; kandungan karbon dikendalikan oleh oksidasi dan rekarburisasi berikutnya.

Untuk logam besi, penurunan nyata dalam kelarutan nitrogen selama perubahan fase dapat menimbulkan porositas dalam pengecoran. Masuknya kembali nitrogen dari udara dicegah oleh terak kedap air di bagian atas lelehan.

Saat ini, peleburan vakum semakin banyak digunakan untuk mencegah larutan gas dalam logam dan kombinasi elemen reaktif dalam lelehan. Penambahan di sendok, bukan di lelehan, telah ditemukan lebih efektif untuk mengendalikan gas dan komposisi kimia.

Tungku:

Tungku yang digunakan untuk melelehkan logam sangat berbeda satu sama lain. Pemilihan tungku tergantung terutama pada kimia logam, suhu maksimum yang diperlukan, dan tingkat dan mode pengiriman logam. Faktor penting lainnya dalam membuat pilihan adalah ukuran dan bentuk bahan baku yang tersedia.

Kimia logam memutuskan tidak hanya kontrol elemen standar tetapi juga beberapa sifat mekanik penting, misalnya, kemampuan mesin.

Suhu optimum setelah leleh ditentukan oleh sifat, yang disebut fluiditas, dari logam. Fluiditas mengacu pada kemampuan relatif logam cair untuk mengisi cetakan pada suhu tertentu. Biasanya, semakin rendah viskositas, semakin tinggi fluiditasnya. Fluiditas logam dapat diperiksa sebagai berikut.

Spiral dengan dimensi standar dituangkan dengan logam cair pada berbagai suhu. Panjang spiral yang dapat diumpankan dengan cara ini sebelum pemadatan dimulai memberikan ukuran fluiditas. Jika kita memeriksa kurva temperatur-fluiditas untuk berbagai logam, kita menemukan bahwa semakin tinggi fluiditas logam, semakin rendah perbedaan yang dibutuhkan antara suhu penuangan (suhu tungku) dan suhu leleh.

Untuk mengisi penuh bagian cetakan yang rumit dan tipis, perbedaan ini harus minimum. Perbedaan besar menyiratkan biaya yang lebih tinggi dan lebih banyak kelarutan gas.

Laju dan mode pengiriman logam cair sebagian besar ditentukan oleh proses—batch atau peleburan kontinu yang digunakan.

Menuang (Desain Gerbang) :

Setelah meleleh, logam dituangkan atau disuntikkan ke dalam rongga cetakan. Sebuah desain gating yang baik memastikan distribusi logam dalam rongga cetakan pada tingkat yang tepat tanpa kehilangan suhu yang berlebihan, turbulensi, dan menjebak gas dan terak.

Jika logam cair dituangkan sangat lambat, maka waktu yang dibutuhkan untuk mengisi cetakan agak lama dan pemadatan dapat dimulai bahkan sebelum cetakan terisi penuh. Hal ini dapat dihindari dengan menggunakan terlalu banyak panas berlebih, tetapi kemudian kelarutan gas dapat menyebabkan masalah. Di sisi lain, jika logam cair menumbuk rongga cetakan dengan kecepatan terlalu tinggi, permukaan cetakan dapat terkikis. Jadi, kompromi harus dibuat untuk mencapai kecepatan optimal.

Langkah-langkah yang terlibat dalam Proses Casting # 3. Pendinginan dan Pemadatan dari Logam Cair :

Pemahaman yang jelas tentang mekanisme pemadatan dan pendinginan logam cair dan paduan sangat penting untuk produksi coran yang sukses. Selama pemadatan, banyak karakteristik penting seperti struktur kristal dan komposisi paduan di berbagai bagian pengecoran diputuskan. Selain itu, kecuali perawatan yang tepat diambil, cacat lain, misalnya rongga susut, penutupan dingin, misrun, dan robekan panas, juga terjadi.

Desain dan Penempatan Riser:

Waktu pemadatan terutama tergantung pada rasio VIA, di mana V adalah volume pengecoran dan A adalah luas permukaan disipasi panas (yaitu, dari pengecoran). Ini juga diharapkan secara intuitif karena jumlah kandungan panas sebanding dengan volume dan laju pembuangan panas tergantung pada luas permukaan. Informasi ini digunakan saat merancang riser untuk memastikan riser mengeras setelah pengecoran.

Namun, informasi tentang jumlah logam cair yang dibutuhkan dari riser hanya digunakan untuk mengkompensasi penyusutan yang terjadi dari suhu penuangan hingga pemadatan. Bergantung pada logamnya, persentase penyusutan ini bervariasi dari 2,5 hingga 7,5. Dengan demikian, penggunaan volume riser yang besar (untuk memastikan waktu pemadatan yang besar) tidak ekonomis. Jadi, riser harus dirancang dengan volume seminimal mungkin sambil mempertahankan laju pendinginan yang lebih lambat daripada casting.

Dapat dicatat bahwa pengecoran dengan rasio luas permukaan/volume yang tinggi memerlukan riser yang lebih besar dari yang ditentukan dengan hanya mempertimbangkan laju pendinginan. Hal ini ditunjukkan dengan jelas oleh contoh berikut.

Mari kita perhatikan pelat baja dengan dimensi 25 cm x 25 cm x 0,25 cm. Pengecoran kemudian memiliki rasio A/V sebagai –

Riser yang kami anggap memiliki volume 1,95 cm ³ hanya. Oleh karena itu, diperlukan riser yang jauh lebih besar.

Untuk bentuk riser tertentu, dimensi riser harus dipilih untuk memberikan rasio A/V minimum, dan volume minimum harus dipastikan dari pertimbangan penyusutan. Harus diingat bahwa logam cair mengalir dari riser ke dalam cetakan hanya selama bagian awal dari proses pemadatan. Ini mengharuskan volume minimum riser menjadi kira-kira tiga kali lipat yang ditentukan oleh pertimbangan penyusutan saja.

Untuk memeriksa kecukupan ukuran riser untuk pengecoran baja, hubungan Caine biasanya digunakan. Waktu pemadatan sebanding dengan kuadrat rasio volume/luas permukaan. Hubungan Caine, bagaimanapun, didasarkan pada asumsi bahwa laju pendinginan berbanding lurus dengan rasio luas permukaan/volume.

Di sini, ordinat titik pada kurva menunjukkan rasio volume dan absis rasio pembekuan; juga, subskrip c dan r masing-masing mengacu pada casting dan riser. Untuk kombinasi casting-riser tertentu, jika titik pada Gambar 2.31 jatuh ke kanan kurva, kecukupan riser dipastikan. Persamaan untuk kurva ring naik berbentuk

Ketika a adalah konstanta pembekuan untuk logam, b adalah rasio kontraksi dari cair ke padat, dan c adalah konstan tergantung pada media yang berbeda di sekitar riser dan casting. Nilai c adalah satu jika bahan cetakan di sekitar coran dan riser sama. Untuk baja, nilai tipikalnya adalah a =0,1 dan b =0,03.

Perhitungan membosankan (A/V)_c untuk pengecoran kompleks telah memunculkan metode lain di mana kurva cincin naik dari jenis yang ditunjukkan pada Gambar 2.32 digunakan. Dalam metode ini, faktor bentuk (l + w)/h, bukan (A/V)_c , diplot sepanjang sumbu x, di mana l, w, dan h masing-masing menunjukkan panjang maksimum, lebar maksimum, dan ketebalan maksimum pengecoran. Metode ini dan hubungan Caine memberikan hasil yang hampir sama untuk pengecoran bentuk sederhana. Jika pelengkap ke badan utama (berbentuk sederhana dan teratur) dari coran tipis, maka waktu pemadatan tidak berubah secara signifikan.

Akibatnya, peningkatan marjinal dalam volume yang dihitung (berdasarkan badan utama) dari riser melakukan pekerjaan dengan memuaskan. Saat pelengkap menjadi lebih berat, volume penambah yang diperlukan dihitung berdasarkan volume total coran yang dimodifikasi. Volume total coran diambil sebagai volume bagian utama ditambah persentase efektif dari volume pelengkap, yang disebut volume parasit.

Persentase efektif diperkirakan dari kurva jenis yang ditunjukkan pada Gambar. 2.33. Suatu bentuk disebut seperti pelat atau seperti batang tergantung pada apakah lebar penampang lebih atau kurang dari tiga kali kedalamannya.

Tidak ada cara khusus untuk mengontrol laju pendinginan (dan karenanya waktu pemadatan) baik dari casting atau riser. Namun, dalam praktiknya, blok dingin atau sirip tipis digunakan pada pengecoran untuk meningkatkan laju pendinginannya. Pendinginan kurang efektif untuk logam yang memiliki konduktivitas termal lebih tinggi daripada pendinginan. Demikian pula, untuk meningkatkan waktu pemadatan riser, beberapa senyawa eksotermik ditambahkan ke dalam riser agar tetap cair untuk waktu yang lebih lama.

Sejauh ini, kami telah membatasi diskusi kami pada kecukupan ukuran riser dari sudut pandang penyusutan dan laju pendinginan. Aspek penting lainnya dari riser ring adalah untuk memastikan bahwa logam cair yang tersedia di riser dapat diumpankan ke lokasi yang diinginkan di dalam casting.

Faktanya, gradien termal, dalam pengecoran, selama tahap terakhir pendinginan adalah faktor yang paling penting. Gradien minimum yang diijinkan tergantung pada bentuk dan ukuran penampang. Biasanya, untuk casting dengan rasio (A/V) rendah (misalnya, kubus dan bola), satu riser pusat dapat mengalirkan seluruh casting. Di sisi lain, untuk pengecoran dengan rasio (A/V) tinggi (misalnya, untuk batang dan pelat), biasanya diperlukan lebih dari satu riser. Dalam kasus seperti itu, lokasi yang tepat dari riser harus diputuskan.

Untuk pelat baja dengan ketebalan hingga 100 mm, satu riser pusat memuaskan jika jarak pengumpanan maksimum kurang dari 4,5 kali ketebalan pelat. Jarak feeding harus diukur dari tepi riser, seperti yang dijelaskan pada Gambar 2.34a. Perlu dicatat bahwa, dari total jarak 4.5t, gradien riser berlaku hingga jarak 2t, sedangkan gradien dinding ujung berlaku pada jarak 2.5t yang tersisa. Jadi, jarak maksimum antara tepi dua anak tangga berurutan adalah 4t dan bukan 9t (lihat Gambar 2.34b).

Sebuah batang dengan penampang persegi dengan sisi berukuran 50-200 mm dapat diumpankan secara memuaskan dari satu riser, hingga jarak maksimum 30 s, di mana s adalah sisi bujur sangkar yang dinyatakan dalam mm. Jarak maksimum antara tepi dua anak tangga berturut-turut ditemukan 1,2s (dan bukan 60s).

Kehadiran dingin di cetakan meningkatkan jarak makan riser. Hal ini dicapai dengan memberikan gradien termal yang tajam dengan konsekuensi penurunan resistensi makan. Jelas bahwa dingin harus ditempatkan di ujung jika riser tunggal digunakan. Untuk lebih dari satu riser, suhu dingin harus ditempatkan di tengah-tengah antara dua riser. Gambar 2.35 secara skematis menjelaskan penempatan riser dan chill yang tepat. Jarak maksimum yang diizinkan untuk berbagai kasus juga ditunjukkan dalam gambar ini.

Langkah-langkah yang terlibat dalam Proses Casting # 4. Cacat dan Inspeksi :

Cacat dalam Pengecoran:

Perlakuan pada dasarnya terbatas pada coran cetakan pasir.

Cacat pada pengecoran dapat terjadi karena cacat pada satu atau beberapa hal berikut:

(i) Desain casting dan pola.

(ii) Cetakan pasir dan desain cetakan dan inti.

(iii) Komposisi logam.

(iv) Meleleh dan menuangkan.

(v) Gerbang dan cincin naik.

Cacat berikut ini paling sering ditemui pada pengecoran cetakan pasir:

(i) Blow- Ini adalah rongga yang cukup besar dan bulat yang dihasilkan oleh gas yang menggantikan logam cair pada permukaan cor dari cor. Pukulan biasanya terjadi pada permukaan pengecoran cembung dan dapat dihindari dengan memiliki ventilasi yang tepat dan permeabilitas yang memadai. Kandungan kelembaban dan konstituen yang mudah menguap dalam campuran pasir juga membantu dalam menghindari lubang tiup.

(ii) Bekas Luka- Pukulan dangkal, biasanya ditemukan pada permukaan pengecoran fiat, disebut sebagai bekas luka.

(iii) Blister- Ini adalah bekas luka yang ditutupi oleh lapisan tipis logam.

(iv) Lubang gas- Ini mengacu pada gelembung gas yang terperangkap yang memiliki bentuk hampir bulat, dan terjadi ketika sejumlah besar gas dilarutkan dalam logam cair.

(v) Lubang pin- Ini tidak lain hanyalah lubang pukulan kecil, dan terjadi baik pada atau tepat di bawah permukaan pengecoran. Biasanya, ini ditemukan dalam jumlah besar dan hampir merata di seluruh permukaan pengecoran.

(vi) Porositas- Ini menunjukkan lubang yang sangat kecil yang tersebar merata di seluruh casting. Itu muncul ketika ada penurunan kelarutan gas selama pemadatan.

(vii) Drop- Sebuah proyeksi berbentuk tidak beraturan pada permukaan mengatasi casting disebut drop. Hal ini disebabkan oleh jatuhnya pasir dari cop atau tonjolan lain yang menjorok ke dalam cetakan. Kekuatan pasir yang memadai dan penggunaan gagger dapat membantu menghindari jatuh.

(viii) Inklusi- Ini mengacu pada partikel nonlogam dalam matriks logam. Ini menjadi sangat tidak diinginkan ketika dipisahkan.

(ix) Dross- Kotoran ringan yang muncul di permukaan atas casting disebut dross. Hal ini dapat diatasi pada tahap penuangan dengan menggunakan barang-barang seperti saringan dan skim bob.

(x) Dirt- Kadang-kadang partikel pasir yang keluar dari coper menempel di permukaan atas coran. Saat dilepas, ini meninggalkan lubang kecil bersudut, yang dikenal sebagai kotoran. Cacat seperti jatuh dan kotor menunjukkan bahwa pola yang dirancang dengan baik harus memiliki bagian sesedikit mungkin dalam penutup. Juga, permukaan yang paling kritis harus ditempatkan di drag.

(xi) Wash- Proyeksi rendah pada permukaan drag dari casting yang dimulai di dekat gerbang disebut wash. Hal ini disebabkan oleh erosi pasir akibat pancaran kecepatan tinggi dari logam cair di bawah gating.

(xii) Buckle- Ini mengacu pada depresi panjang, cukup dangkal, luas, berbentuk vee yang terjadi di permukaan pengecoran datar logam suhu tinggi. Pada suhu tinggi ini, pemuaian lapisan tipis pasir pada muka cetakan terjadi sebelum logam cair pada muka cetakan memadat. Karena ekspansi ini terhalang oleh labu, permukaan cetakan cenderung menonjol keluar, membentuk bentuk vee. Oleh karena itu, jumlah aditif volatil yang tepat dalam campuran pasir sangat penting untuk memberikan ruang bagi ekspansi ini dan untuk menghindari gesper.

(xiii) Scab- Ini mengacu pada lapisan tipis logam yang kasar, menonjol di atas permukaan pengecoran, di atas lapisan tipis pasir. Lapisan dipegang pada pengecoran oleh stringer logam melalui pasir. Keropeng terjadi ketika pasir yang terangkat dipisahkan dari permukaan cetakan dan logam cair mengalir ke ruang antara cetakan dan pasir yang dipindahkan.

(xiv) Ekor tikus- Ini adalah depresi sudut yang panjang, dangkal, biasanya ditemukan dalam cetakan tipis. Alasan pembentukannya sama dengan gesper. Di sini, alih-alih pergolakan pasir yang meluas, lapisan terkompresi gagal oleh satu lapisan, meluncur di atas yang lain.

(xv) Penetration- If the mould surface is too soft and porous, the liquid metal may flow between the sand particles up to a distance, into the mould. This causes rough porous projections and this defect is called penetration. The fusion of sand on a casting surface produces a rough, glossy appearance.

(xvi) Swell- This defect is found on the vertical surfaces of a casting if the moulding sand is deformed by the hydrostatic pressure caused by the high moisture content in the sand.

(xvii) Misrun- Many a time, the liquid metal may, due to insufficient superheat, start freezing before reaching the farthest point of the mould cavity. The defect that thus results is termed as a misrun.

(xviii) Cold shut- For a casting with gates at its two sides, the misrun may show up at the centre of the casting. When this happens, the defect is called a cold shut.

(xix) Hot tear- A crack that develops in a casting due to high residual stresses is called a hot tear.

(xx) Shrinkage cavity- An improper riser may give rise to a defect called shrinkage cavity, as already detailed.

(xxi) Shift- A misalignment between two halves of a mould or of a core may give rise to a defective casting. Accordingly, this defect is called a mould shift or a core shift.

Inspection of Castings :

Nondestructive inspection techniques are essential for creating a confidence when using a cast product. In this article, we shall briefly outline some of these techniques for testing the various kinds of defects.

1. Visual Inspection:

Common defects such as rough surfaces (fused sand), obvious shifts, omission of cores, and surface cracks can be detected by a visual inspection of the casting. Cracks may also be detected by hitting the casting with a mallet and listening to the quality of the tone.

2. Pressure Test:

The pressure test is conducted on a casting to be used as a pressure vessel. In this, first all the flanges and ports are blocked. Then, the casting is filled with water, oil, or compressed air. Thereafter, the casting is submerged in a soap solution when any leak will be evident by the bubbles that come out.

3. Magnetic Particle Inspection:

The magnetic particle test is conducted to check for very small voids and cracks at or just below the surface of a casting of a ferromagnetic material.This done, the powdered ferromagnetic material is spread out onto the surface.

The presence of voids or cracks in the section results in an abrupt change in the permeability of the surface; this, in turn, causes a leakage in the magnetic field. The powdered particles offer a low resistance path to the leakage. Thus, the particles accumulate on the disrupted magnetic field, outlining the boundary of a discontinuity.

4. Dye-Penetrant Inspection:

The dye-penetrant method is used to detect invisible surface defects in a nonmagnetic casting. The casting is brushed with, sprayed with, or dipped into a dye containing a fluorescent material. The surface to be inspected is then wiped, dried, and viewed in darkness. The discontinuities in the surface will then be readily discernible.

5. Radiographic Examination:

The radiographic method is expensive and is used only for subsurface exploration. In this, both X- and y-rays are used. With y-rays, more than one film can be exposed simultaneously; however, X-ray pictures are more distinct. Various defects, e.g., voids, non-metallic inclusions, porosity, cracks, and tears, can be detected by this method. On the exposed film, the defects, being less dense, appear darker in contrast to the surrounding.

6. Ultrasonic Inspection:

In the ultrasonic method, an oscillator is used to send an ultrasonic signal through the casting. Such a signal is readily transmitted through a homogeneous medium. However, on encountering a discontinuity, the signal is reflected back. This reflected signal is then detected by an ultrasonic detector. The time interval between sending the signal and receiving its reflection determines the location of the discontinuity.

The method is not very suitable for a material with a high damping capacity (e.g., cast iron) because in such a case the signal gets considerably weakened over some distance.