Hal yang Perlu Anda Ketahui Tentang Pengecoran Logam
Selama sejarahnya, pengecoran logam telah digunakan untuk membuat segala sesuatu mulai dari pedang hingga turbin angin, dan saat ini merupakan salah satu metode paling berharga dan serbaguna untuk membuat bagian logam berkualitas tinggi.
Apa itu Pengecoran Logam?
Pengecoran logam adalah proses manufaktur/halus yang melibatkan penuangan logam cair cair ke dalam cetakan.
Struktur bagian dalam cetakan dikombinasikan dengan kesan negatif dari bagian yang dibuat, sehingga ketika logam cair mendingin dan mengeras di dalam cetakan, itu membentuk bentuk bagian akhir. Bagian yang sudah jadi akan dikeluarkan dari cetakan.
Ada berbagai jenis pengecoran logam, masing-masing dengan kelebihannya sendiri tergantung pada bidang penggunaannya. Pola, cetakan, dan teknik pengisian dapat sangat bervariasi di antara perbedaan ini.
Meskipun merupakan proses pengecoran logam yang serbaguna, bagian pengecoran tunduk pada batasan desain tertentu, dan insinyur harus memperhitungkan penyusutan logam selama tahap pendinginan.
Proses Pengecoran Logam
Proses pengecoran logam pusat melibatkan pemanasan dan penuangan logam ke dalam cetakan, setelah dingin dan dipadatkan, kemudian mengeluarkan bagian yang sudah jadi dari cetakan. Dalam kasus umum, ada lebih banyak tahapan dalam proses, dan proses pengecoran logam yang berbeda bekerja dalam pendekatan yang berbeda.
Langkah bervariasi untuk varian casting yang berbeda, sementara beberapa dihilangkan sama sekali.
- Membuat pola: Pola adalah langkah penting untuk sebagian besar pengecoran logam, dan duplikat dari bagian akhir adalah kunci untuk membuat cetakan. Pola bisa permanen atau fleksibel karena bahannya biasanya lilin, kayu, dan plastik.
- Membuat inti: Inti diperlukan untuk pengecoran bagian berongga, sepotong bahan padat yang ditempatkan di dalam rongga cetakan yang membentuk geometri interior bagian cor. (Misalnya, inti silinder dalam cetakan silinder yang lebih besar akan menghasilkan bagian cor berbentuk tabung.)
- Membuat cetakan: Cetakan dibuat dengan cara yang berbeda tergantung pada aplikasi tujuan. Misalnya, cetakan logam permanen dapat dibuat dengan menggunakan mesin CNC, sedangkan cetakan pasir dibuat dengan mengoleskan campuran pasir ke bagian luar suatu pola. Pembuatan cetakan dikenal sebagai pembuatan cetakan dan merupakan disiplin khusus.
- Mengisi cetakan: Panaskan logam sampai meleleh, lalu dituangkan atau dipaksakan ke dalam cetakan. Dalam pengecoran gravitasi, misalnya, menuangkan bahan cair ke bawah ke dalam rongga, dipaksa ke dalam rongga pada tekanan tinggi, dengan kekuatan penjepit yang tinggi diperlukan untuk menjaga die aman, dalam die casting tekanan tinggi.
- Menghapus bagian: Setelah bagian casting didinginkan dan dipadatkan, keluarkan dari cetakan. Untuk proses seperti pengecoran pasir, cetakan harus dihancurkan untuk sampai ke bagian dalamnya; untuk cetakan permanen, kedua bagian cetakan logam tersebut akan dicabut dan siap digunakan kembali.
- Pasca-pemrosesan: Bagian logam cor mungkin perlu dibersihkan— untuk menghilangkan sisa-sisa cetakan, misalnya — atau langkah pasca-pemrosesan lainnya sebelum siap digunakan.
Kekuatan Pengecoran Logam
Ada banyak alasan bagus untuk memilih pengecoran logam daripada opsi pengerjaan logam lainnya seperti penempaan atau pemesinan CNC . Beberapa manfaat utama pengecoran logam meliputi:
Dapat menghasilkan suku cadang yang besar dan berat
Dapat menghasilkan bagian berdinding sangat tebal
Cocok untuk suku cadang besar (bukan komponen rakitan)
Kualitas bantalan yang sangat baik
Ideal untuk beberapa paduan ringan
Keserbagunaan bahan
Keterbatasan pengecoran logam termasuk cacat yang tidak dapat dihindari, akurasi dimensi yang terbatas, padat karya, dan biasanya jumlah pesanan minimum yang tinggi.
Jenis Utama Pengecoran Logam
Die casting
Proses dies casting mold ini adalah salah satu jenis casting terpenting yang digunakan untuk memproduksi cetakan cetakan plastik yang kompleks, dua di antaranya menggunakan alat cetakan baja yang dapat digunakan kembali. Rongga, yang memungkinkan para insinyur membuat suku cadang dengan detail halus.
Biaya pembuatan cetakan khusus tinggi, yang membuat prosesnya lebih umum dalam produksi massal. Namun, setelah diproduksi, cetakan ini dapat digunakan beberapa kali. Die casting sering kali memiliki permukaan akhir yang sangat baik.
Baik die casting aluminium dan die casting magnesium banyak digunakan untuk suku cadang berkualitas tinggi.
Pengecoran gravitasi
Seperti die casting, pengecoran gravitasi adalah metode pengecoran logam menggunakan cetakan logam yang dapat digunakan kembali. Namun, pengecoran gravitasi bergantung pada gravitasi untuk memindahkan logam cair melalui cetakan dari atas ke bawah, daripada tekanan. Cetakan harus dipanaskan terlebih dahulu sebelum pengecoran pertama dan biasanya terbuat dari besi tuang karena kelelahan termalnya yang rendah.
Pengecoran investasi
Pengecoran investasi juga disebut pengecoran lilin hilang adalah cara pengecoran logam menggunakan pola dan cetakan yang terjangkau:kedua item dihancurkan selama proses pengecoran (walaupun lilin yang meleleh sering dapat digunakan kembali).
Seperti pengecoran gravitasi, pengecoran investasi memiliki sejarah ribuan tahun. Selama proses pengecoran lilin yang hilang, pola dibuat dari lilin atau bahan yang setara — terkadang dengan tangan, terkadang menggunakan printer 3D resin — sebelum bahan tahan api dituangkan ke dalam pola untuk membuat cetakan.
Investasinya adalah dengan menerapkan lapisan keramik di sekitar model, yang kemudian digunakan sebagai cetakan untuk logam cair. Lapisan keramik ini dihilangkan dalam proses yang disebut pengelupasan.
Pengecoran pasir
Pengecoran pasir adalah metode pengecoran logam sederhana berusia berabad-abad yang lebih terjangkau daripada teknologi alternatif. Ini menggunakan pasir (dicampur dengan bahan pengikat seperti tanah liat) sebagai bahan cetakan, dan cetakan dapat menahan suhu tinggi.
Dalam proses pengecoran pasir, model dibenamkan ke dalam pasir di dalam kotak khusus yang disebut labu. Dengan memadatkan pasir di sekitar model, cetakan dapat dibuat, dan logam cair dapat dituangkan ke dalamnya.
Pasir yang digunakan dalam proses pengecoran logam dapat berupa pasir hijau (tanah liat basah) atau pasir air set (pasir kering dengan perekat).
Proses casting lainnya
Ada lusinan proses pengecoran logam lainnya yang digunakan dalam manufaktur, termasuk pencetakan lempung dan pencetakan cangkang — keduanya proses cetakan sekali pakai — dan proses cetakan permanen seperti pengecoran sentrifugal dan pengecoran kontinu.
