Moulding Sand – Properti, Jenis, Proses, Pilihan Pilihan

Dalam artikel ini kita akan belajar tentang Apa itu Pasir Cetakan , Sifat-sifat pasir cetak dan jenis pasir cetak .

Bahan utama yang digunakan di bengkel pengecoran untuk pencetakan adalah pasir. Ini karena ia memiliki sifat penting untuk tujuan pengecoran.

Sumber

Semua pasir terbentuk oleh pecahnya batuan karena aksi kekuatan alam seperti embun beku, angin, hujan, panas dan arus air. Namun, batuan sangat kompleks dalam komposisinya, dan pasir mengandung sebagian besar elemen batuan yang merupakan fragmennya. Untuk alasan ini, mencetak pasir di berbagai belahan dunia sangat bervariasi. Saat ini, pasir diperoleh dari tempat-tempat yang mungkin dulunya merupakan dasar dan tepi sungai serta bukit pasir.

Di India, pasir pengecoran ditemukan di daerah Damodar dan Barakar, Santhal Pargana (Bihar), Batala (Gurdaspur, Punjab), Bhavnagar (Saurashtra), Londha (Maharashtra), Avadi dan Veeriyambakam (Madras), Kanpur, Jabalpur, Rajkot, Guntur , di Gangga dan banyak tempat lainnya.

Bahan Utama

Bahan utama pembuatan pasir cetak adalah :(1) butiran pasir silika (2) lempung (3) kelembapan dan (4) bahan lain-lain.

Silika dalam bentuk kuarsa granular, itu sendiri pasir, adalah konstituen utama pasir cetak. Pasir silika mengandung 80 hingga 90 persen silikon dioksida dan dicirikan oleh suhu pelunakan yang tinggi dan stabilitas termal.

Ini adalah produk pemecahan batu kuarsa atau penguraian granit, yang terdiri dari kuarsa dan feldspar . Feldspar, ketika terurai, menjadi tanah liat (aluminium silikat hidro). Namun, butiran pasir silika memberikan refraktori, resistivitas kimia, dan permeabilitas pasir. Mereka ditentukan menurut ukuran dan bentuknya rata-rata.

tanah liat didefinisikan sebagai partikel pasir (di bawah 20 mikron diameter) yang gagal mengendap pada kecepatan 25 mm per menit, ketika tersuspensi dalam air. Tanah liat terdiri dari dua bahan : lumpur halus dan tanah liat asli . Lumpur halus adalah sejenis benda asing atau deposit mineral dan tidak memiliki daya ikat.

Ini adalah tanah liat sejati yang memberikan kekuatan ikatan yang diperlukan ke pasir cetakan, sehingga cetakan tidak kehilangan bentuknya setelah serudukan. Tanah liat sejati ditemukan terdiri dari agregat yang sangat kecil dari partikel kristal, biasanya berbentuk serpihan, yang disebut mineral tanah liat. Sebagian besar pasir cetakan untuk tingkat pekerjaan yang berbeda mengandung 5 sampai 20 persen tanah liat, Kelembaban, dalam jumlah yang diperlukan, melengkapi aksi pengikatan tanah liat.

Ketika air ditambahkan ke tanah liat, ia menembus campuran dan membentuk mikrofilm yang melapisi permukaan partikel lempung berbentuk serpihan. Kualitas ikatan lempung tergantung pada ketebalan maksimum lapisan air yang dapat dipertahankan. Tindakan ikatan dianggap terbaik jika air yang ditambahkan adalah jumlah yang tepat yang dibutuhkan untuk membentuk film. Di sisi lain, aksi ikatan berkurang dan cetakan menjadi lemah jika airnya berlebihan. Airnya harus antara 2 dan 8 persen.

Bahan lain yang ditemukan, selain silika dan tanah liat, dalam pasir cetak adalah oksida besi, batu kapur, magnesia, soda, dan kalium. Kotoran harus di bawah 2 persen.

Klasifikasi

Jenis pasir cetak :Secara umum dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis yang berbeda :(1) pasir cetak alami , (2) pasir sintetis atau silika tinggi , dan (3) pasir khusus .

1. Pasir Cetakan Alami

Pasir cetakan alami , yang disebut pasir hijau, diambil dari dasar sungai atau digali dari lubang. Mereka memiliki sejumlah besar tanah liat yang bertindak sebagai ikatan antara butiran pasir dan digunakan sebagai diterima dengan air yang ditambahkan. Jumlah dan jenis mineral lempung yang ada mempengaruhi kekuatan, ketangguhan dan refraktori pasir.

Ini juga diperoleh dengan menghancurkan dan menggiling batu pasir kuning lembut, batuan karbon, dll. Selama operasi penggilingan, agregat tanah liat pecah dan partikel tanah liat didistribusikan secara merata di atas butiran pasir. Bentuk butir pasir ini harus sub-sudut hingga bulat.

Karena kemudahan ketersediaannya, biaya rendah, dan fleksibilitas operasi yang tinggi, pasir cetak alami digunakan untuk sebagian besar coran ringan besi dan non-besi. Persyaratan pasir ini dipenuhi oleh IS:3343-1965 , yang telah mengklasifikasikannya menjadi tiga tingkat A , B dan C , sesuai dengan kandungan liat dan suhu sinteringnya.

2. Pasir Sintetis

Pasir sintetis pada dasarnya adalah pasir silika tinggi yang mengandung sedikit (kurang dari 2 persen) atau tanpa pengikat (tanah liat) dalam bentuk alami. Mereka terjadi sebagai endapan asal sedimen yang lepas atau tidak terkonsolidasi dengan baik, bukit pasir yang tertiup ke daratan dari pantai atau endapan yang terakumulasi di muara dan sungai di sepanjang pantai.

Mereka juga dibuat di pengecoran dengan terlebih dahulu menghancurkan batupasir kuarsit dan kemudian mencuci dan menilainya untuk menghasilkan kadar pasir dengan bentuk dan distribusi butir yang diperlukan. Kekuatan dan sifat ikatan yang diinginkan dari pasir ini dikembangkan dengan penambahan terpisah seperti bentonit, air dan bahan lainnya.

Ini memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam konten properti seperti kekuatan hijau dan kering, permeabilitas, dan lainnya yang dapat dengan mudah divariasikan sesuka hati. Oleh karena itu, harga pasir sintetis lebih mahal dari pasir alam.

IS:1987-1974 mencakup persyaratan pasir silika tinggi untuk digunakan dalam pengecoran dan mengklasifikasikannya menjadi tiga kelas sesuai dengan kandungan silika .

3. Pasir Khusus

Pasir khusus ideal untuk mendapatkan karakteristik khusus, yang biasanya tidak didapatkan pada pasir lainnya. Zirkon, olivin, chamotte, chromite, dan chrome-magnesit sering digunakan sebagai pasir khusus. Pasir zirkon cocok untuk inti coran kuningan dan perunggu. Beberapa pengecoran menggunakan pasir olivin untuk coran nonferrous yang bersifat rumit. Chamotte berharga untuk coran baja berat.

Pasir kromit dan khrom-magnesit sangat berguna di mana kecenderungan pendinginan harus ditingkatkan untuk mengontrol pemadatan. Mereka juga cocok sebagai bahan pelapis dalam cetakan untuk pengecoran baja.

Jenis Pasir Cetakan

Pasir cetakan dapat diklasifikasikan lagi, menurut penggunaannya, menjadi beberapa varietas. Ini dijelaskan di bawah ini.

Pencetakan Pasir Hijau

Ini adalah campuran pasir silika dengan 18 sampai 30 persen tanah liat, memiliki total air dari 6 sampai 8 persen. Tanah liat dan air melengkapi ikatan untuk pasir hijau. Ini halus, lembut, ringan, dan berpori. Menjadi lembap, ketika diremas di tangan, ia mempertahankan bentuknya, pemberi kesan di bawah tekanan. Cetakan yang dibuat di pasir ini dikenal sebagai cetakan pasir hijau.

Pencetakan Pasir Kering

Pasir hijau yang telah dikeringkan atau dipanggang setelah cetakan dibuat disebut pasir kering. Mereka cocok untuk coran yang lebih besar. Cetakan yang dibuat di pasir ini dikenal sebagai cetakan pasir kering.

Lempung Pasir

Pasir lempung mengandung tanah liat yang tinggi, sebanyak 50 persen atau lebih, dan mengering dengan keras. Ini terutama digunakan untuk cetakan lempung biasanya untuk coran besar.

Menghadap Pasir

Menghadapi pasir membentuk wajah cetakan. Ini digunakan langsung di sebelah permukaan pola dan bersentuhan dengan logam cair saat cetakan dituangkan. Akibatnya, ia mengalami kondisi yang paling parah dan harus memiliki, oleh karena itu, kekuatan dan refraktori yang tinggi.

Terbuat dari pasir silika dan tanah liat, tanpa penambahan pasir bekas. Berbagai bentuk karbon digunakan untuk mencegah logam terbakar ke dalam pasir. Mereka kadang-kadang dicampur dengan pasir cetakan halus 6 sampai 15 kali lebih banyak untuk membuat permukaan.

Lapisan pasir hadap dalam cetakan biasanya berkisar antara 20 hingga 30 mm. Dari 10 hingga 15 persen dari seluruh jumlah pasir cetak yang digunakan dalam pengecoran adalah pasir menghadap. Campuran pasir hadap untuk pencetakan pasir hijau dari besi tuang dapat terdiri dari 25 persen pasir segar dan disiapkan secara khusus, 70 persen pasir tua, dan 5 persen batu bara laut.

Mendukung Pasir

Backing sand atau pasir lantai digunakan untuk mencadangkan pasir yang menghadap dan untuk mengisi seluruh volume labu. Pasir cetakan tua yang digunakan berulang kali terutama digunakan untuk tujuan ini.

Backing sand ini kadang disebut pasir hitam karena sudah tua, pasir cetak yang digunakan berulang kali berwarna hitam karena penambahan debu batu bara dan terbakar saat bersentuhan dengan logam cair.

Sistem Pasir

Dalam pengecoran mekanis di mana pencetakan mesin digunakan, apa yang disebut pasir sistem digunakan untuk mengisi seluruh labu. Dalam unit persiapan dan penanganan pasir mekanis, tidak ada pasir hadap yang digunakan. Pasir bekas dibersihkan dan diaktifkan kembali dengan penambahan pengikat air dan aditif khusus. Ini dikenal sebagai pasir sistem. Karena seluruh cetakan terbuat dari pasir sistem ini, kekuatan, permeabilitas, dan refraktori pasir harus lebih tinggi daripada pasir pendukung.

Perpisahan Pasir

Parting sand digunakan untuk menjaga agar pasir hijau tidak menempel pada pola dan juga untuk memungkinkan pasir pada permukaan split coping dan drag terpisah tanpa melekat. Ini adalah pasir silika bersih bebas tanah liat yang berfungsi sama seperti memisahkan debu.

Inti Pasir

Pasir yang digunakan untuk membuat inti disebut pasir inti, kadang disebut pasir minyak. Ini adalah pasir silika yang dicampur dengan minyak inti yang terdiri dari minyak biji rami, resin, minyak mineral ringan dan bahan pengikat lainnya. Pitch atau tepung dan air dapat digunakan dalam inti besar demi penghematan.

Sifat Cetakan Pasir

Apa saja sifat-sifat pasir cetak?

Pasir cetakan yang tepat harus memiliki enam sifat. Membentuk sifat pasir adalah :Harus memiliki porositas, kemampuan mengalir, dapat dilipat, daya rekat, kohesivitas atau kekuatan, dan refraktori.

1. Porositas :- Sifat yang paling penting dari pasir cetak adalah porositas, juga dikenal sebagai permeabilitas. Ini mengacu pada kemampuan pasir cetak untuk memungkinkan gas melewatinya. Selama penuangan logam cair ke dalam rongga pasir, gas dan uap dihasilkan. Sifat ini dipengaruhi tidak hanya oleh bentuk dan ukuran partikel pasir, tetapi juga oleh jumlah lempung, bahan pengikat, dan kelembapan dalam campuran.
2. Kemampuan mengalir :- Kemampuan pasir untuk mengisi celah-celah kecil pada pola. Kemampuan mengalir yang tinggi menghasilkan cetakan yang lebih presisi dan dengan demikian berguna untuk pengecoran mendetail.
3. Kolapsbilitas :- Kemampuan campuran pasir untuk runtuh di bawah kekuatan. Keruntuhan cetakan yang lebih besar memungkinkan pengecoran logam menyusut dengan bebas saat mengeras, menghindari robek atau retak karena panas.
4. Kelengketan :- Daya rekat adalah sifat pasir yang menyebabkan partikel pasir menempel pada sisi-sisi kotak cetakan. Daya rekat pasir memungkinkan pengangkatan penutup yang tepat bersama dengan pasir.
5. Kekompakan :- Kekohesifan pasir adalah kemampuan partikel-partikelnya untuk tetap bersama. Ini adalah kekuatan tarik pasir cetakan. Sifat ini sangat penting dalam mempertahankan bentuk cetakan yang rumit. Kekuatan yang tidak memadai dapat menyebabkan partikel cetakan runtuh selama penanganan, membalik, atau menutup. Penambahan clay dan bentonit meningkatkan kekompakan.
6. Refractoriness :- Ketahanan pasir mengacu pada kemampuannya untuk menahan suhu tinggi logam cair tanpa peleburan atau pelunakan. Pasir cetakan dengan refraktori rendah dapat terbakar ketika logam cair dituangkan ke dalam cetakan. Cetakan pasir biasanya harus mampu menahan suhu hingga 1650 °C.
7. Kekuatan :- Kekuatan tegakan yang telah dikeringkan atau dipanggang disebut kekuatan kering. Itu harus memiliki kekuatan untuk menahan erosi memaksa Anda melelehkan logam, dan mempertahankan bentuknya.

Proses Pencetakan Pasir

Pengecoran pasir , juga dikenal sebagai pengecoran cetakan pasir atau Proses Pencetakan Pasir , adalah proses manufaktur berbasis pengecoran yang menggunakan cetakan pasir. Barang-barang logam dan komponen dengan berbagai ukuran dan bentuk dibuat dengannya. Untuk menempatkan prevalensinya ke dalam perspektif, pengecoran pasir menyumbang lebih dari 60% dari semua pengecoran logam. Enam fase utama pengecoran pasir dijelaskan secara rinci di bawah ini.

Langkah 1 :Letakkan pola cetakan di pasir

Penempatan pola cetakan di pasir merupakan tahap awal dalam pengecoran pasir. Cetakan memiliki dampak langsung pada ukuran dan bentuk coran. Akibatnya, produsen harus mengembangkan cetakan baru untuk memproduksi item dan komponen logam dalam ukuran dan bentuk tertentu.

Langkah 2 :Membangun Sistem Gerbang

Sistem gating digunakan di hampir setiap proses pengecoran, dan pengecoran pasir tidak terkecuali. Ini menyalurkan cetakan cair ke dalam rongga cetakan menggunakan cangkir tuang dan terowongan atau "gerbang" ke cetakan. Bisnis manufaktur akan memasang sistem gating seperti ini setelah mengatur desain cetakan di pasir.

Langkah 3:Pola Cetakan Harus Dihapus

Perusahaan manufaktur kemudian dapat menghapus pola cetakan dari pasir setelah sistem gerbang terpasang. Pada saat ini, pola cetakan tidak relevan. Pasir mengambil bentuk pola cetakan ketika ditempatkan di dalamnya. Akibatnya, pola cetakan dapat dihilangkan.

Langkah 4 :Tuang logam cair ke dalam rongga cetakan

Sekarang saatnya menuangkan logam cair ke dalam rongga cetakan. Besi, baja, aluminium, perunggu, magnesium, seng, dan timah hanyalah beberapa logam dan paduan yang dapat dicor di pasir. Organisasi manufaktur mungkin perlu memanaskan logam atau paduan hingga 3.000 derajat Fahrenheit, tergantung pada logam atau paduan yang digunakan. Logam atau paduan dituangkan ke dalam rongga cetakan setelah berubah dari padat menjadi cair.

Langkah 5 :Tunggu hingga logam menjadi dingin

Perusahaan manufaktur harus menunggu logam cair menjadi dingin setelah dimasukkan ke dalam lubang cetakan. Sekali lagi, berbagai jenis logam memerlukan jumlah waktu pendinginan yang bervariasi. Logam cair akan mendingin dan berubah bentuk dari cair menjadi padat.

Langkah 6:Buka Cetakan untuk Menghilangkan Pengecoran Logam

Membuka cetakan untuk mengekstrak pengecoran logam yang baru dihasilkan adalah langkah keenam dan terakhir dalam pengecoran pasir. Pola cetakan biasanya dapat digunakan kembali, tetapi cetakan itu sendiri tidak. Akibatnya, setiap kali perusahaan manufaktur ingin membuat produk atau komponen logam baru menggunakan pengecoran pasir, mereka harus mengembangkan cetakan baru.

Kolapsbilitas Pasir Cetakan

Kolapsbilitas Pasir Cetakan mengacu pada kemampuan pasir untuk dengan mudah dikeluarkan dari casting setelah dipadatkan. Pasir dengan collapsibility rendah akan menempel pada coran dengan kuat. Pasir dengan sifat kolaps yang buruk akan menyebabkan keretakan dan sobek panas pada coran logam yang banyak melentur saat mendingin atau memiliki rentang suhu beku yang lama. Untuk meningkatkan collapibility, aditif tertentu mungkin diperkenalkan.

MCQ

1. Permeabilitas dapat didefinisikan sebagai properti pasir cetak

A. untuk menyatukan butiran pasir
B. untuk memungkinkan gas keluar dengan mudah dari cetakan
C. untuk menahan panas meleleh tanpa menunjukkan tanda-tanda pelunakan
D. tidak satupun di atas

Jawaban: Opsi B

2. Mengapa pasir cetak harus berpori ?

A. Agar gas dapat masuk
B. Untuk air masuk
C. Agar gas dapat keluar
D. Agar air bisa keluar

Jawaban:Opsi C
Penjelasan : Pasir cetakan didefinisikan sebagai pasir yang memiliki lubang di dalamnya dan dapat mengandung sejumlah uap air. Sebuah cetakan harus mengandung pori-pori dan berpori sehingga gas dapat keluar dengan bebas.

Ini semua tentang Pasir Cetakan di mana kami telah membahas semua topik seperti Apa itu Pasir Cetakan, menjelaskan sifat-sifat pasir cetak, proses pencetakan pasir hijau, pasir kering, Collapsibility dan beberapa soal pilihan ganda berdasarkan topik ini.