Pasir Pengecoran

Cara membuat pasir hijau untuk pengecoran logam

Pasir cetakan adalah jantung dari proses pengecoran pasir. Itu harus menahan bentuk dengan baik dan menangkap detail halus dari casting, namun cukup permeabel untuk memungkinkan gas keluar. Di bawah tekanan karena pola cetakan dikeluarkan darinya, atau saat diisi, itu tidak bisa hancur atau tenggelam dengan sendirinya. Saat dibolak-balik, cetakan tidak boleh kehilangan bentuknya:bagian-bagian dari cetakan harus tetap lurus saat dijepit.

Dalam kebanyakan kasus, pasir "hijau" sudah cukup untuk membuktikan sifat-sifat ini. Pasir hijau tidak disebut demikian karena warnanya—bahan ini bisa bermacam-macam warna tergantung komposisi dan penggunaannya. Sebaliknya, ia mendapatkan namanya karena lembab, seperti kayu hijau.

Aspek mekanis pasir diukur sebelum digunakan di lantai pengecoran. Teknisi atau insinyur pengecoran mengepak silinder pasir dan melakukan tes. Semakin banyak, pengujian ini dilakukan dengan perangkat terkomputerisasi yang mampu melakukan banyak titik presisi.

Permeabilitas pasir adalah "kekuatan ventilasi" material—berapa banyak gas yang dapat dikeluarkan dari cetakan. Kekuatan tekan hijau menangkap seberapa banyak kompresi yang dapat ditangani pasir sebelum mulai hancur. Kekuatan geser hijau mengukur kekuatan terhadap kegagalan struktural di bawah tegangan geser:ini adalah gaya yang menghasilkan kegagalan geser sejajar dengan arahnya. Pasir juga diuji kekuatan keringnya, karena umumnya akan kehilangan kelembapan dalam proses pengisian. Kekuatan panas (perilaku pada suhu tinggi) juga diperiksa. Apakah panas tinggi pengecoran akan menyebabkan cetakan hancur?

Beberapa uji bantu sering dilakukan, termasuk kadar air, kadar liat, dan pemeriksaan ukuran butir. Insinyur pengecoran akan dipercaya untuk mengontrol sifat pasir dan mungkin membuat beberapa penyesuaian selama masa pakai pasir agar tetap dalam kondisi kerja yang baik.

Campuran khusus yang menciptakan pasir pengecoran memberikan perilaku yang dibutuhkan. Bahan utamanya adalah pasir mineral dengan ukuran butir yang konsisten. Ukuran butiran pasir akan mempengaruhi hasil akhir pengecoran, tetapi juga terkadang permeabilitas dan porositas cetakan. Bahan ini saja tidak cukup:bahan pengikat, biasanya tanah liat, ditambahkan, dan campuran dibasahi dengan air.

Pasir berikat alami adalah campuran silika dan tanah liat yang diambil dari bumi, meskipun seringkali dengan beberapa penyesuaian proporsi untuk mendapatkan sifat pasir yang tepat. Pasir berikat alami digunakan dalam besi abu-abu, besi ulet, besi lunak, dan pengecoran nonferrous (kecuali magnesium). Pasir yang terikat secara sintetis diproduksi dengan menggabungkan pasir bebas tanah liat dengan jumlah tanah liat atau bentonit yang tepat. Mereka lebih seragam daripada pasir yang terikat secara alami tetapi membutuhkan pencampuran dan kontrol yang lebih hati-hati. Pengecoran baja, pengecoran besi abu-abu dan besi lunak, dan pengecoran magnesium menggunakan jenis pasir ini. Untuk inti, atau pasir lain yang harus cukup mengeras agar dapat diangkat atau dipindahkan, ikatan sintetik biasanya diperlukan.

Ada sejumlah opsi yang tersedia untuk pengecoran saat mencampur resep untuk pengecoran pasir.

Pasir mineral

Campuran di pengecoran biasanya 75-85% pasir, selebihnya adalah tanah liat, air, dan bahan tambahan lainnya. Pasir dapat ditemukan secara alami, biasanya dari danau, atau dapat dibuat setelah menambang dan menstandardisasi mineral bebas lempung.

Olivin

Secara tradisional, pasir olivin digunakan untuk pengecoran logam di pengecoran besi dan non-besi. Pasir ini dapat menghasilkan hasil akhir yang halus dengan mendinginkan logam dengan cepat, dan dibuat untuk lingkungan debu yang sangat rendah yang tidak berbahaya untuk dihirup. Itu dianggap sebagai pasir pengecoran "pemaaf", mengambil pola dengan baik dan tidak mengembang saat panas, tetapi kekuatan tariknya tidak terlalu tinggi. Pasir silika selalu lebih disukai untuk inti. Beberapa pasir olivin akan memiliki semburat hijau yang sangat terang, tetapi itu adalah kebetulan—seperti yang lainnya, pasir ini bisa menjadi “kering” atau “hijau”.

Pasir olivin tidak lagi ditambang di Amerika Serikat, jadi, setidaknya di Amerika Utara, ini bukan lagi sumber utama pasir pengecoran.

Silika

Pengecoran besi (yang berhubungan dengan besi dan baja) biasanya menggunakan pasir silika, kadang-kadang dikenal sebagai pasir kuarsa. Pasir silika telah lama digunakan dalam pembuatan inti, sehingga beralih menggunakan agregat yang sama selama proses pengecoran membuat proses pengelolaan persediaan pengecoran menjadi lebih mudah.

Pengecoran yang menggunakan produk ini mengambil beberapa tindakan pencegahan kecil tambahan terhadap silikosis, yang merupakan penyakit yang dapat terbentuk di paru-paru mereka yang menghirup banyak partikel silika. Terkadang respirator atau masker filtrasi digunakan.

tanah liat di pasir hijau

Pasir hijau biasanya 10% lempung bentonit. Pada tingkat molekuler, tanah liat ini mengandung campuran penyerap silika dan aluminium, dan umumnya juga memiliki kalium, natrium, atau kalsium. Kalsium bentonit adalah tanah liat yang paling umum digunakan dalam proses pengecoran hijau.

Tanah liat bentonit ditambang dan dibersihkan sebelum digunakan dalam berbagai aplikasi. Meskipun memiliki banyak kegunaan manufaktur dan bangunan, penggunaan konsumen yang paling umum dari bentonit adalah pada kotoran kucing dan produk kosmetik seperti masker wajah, di mana bentonit digunakan untuk sifat penyerapnya.

Bahan tambahan lain untuk pengecoran pasir hijau

Kelembaban merupakan komponen penting dalam semua pengecoran pasir hijau. Air umumnya ditambahkan pada 2-5% dari berat campuran. Ikatan hidrostatik antara molekul air memperkuat pasir:ikatan inilah yang membangun istana pasir dari pasir basah di pantai, dan gaya yang sama bekerja di pengecoran. Airlah yang meningkatkan kapasitas pasir hijau untuk menangani tegangan geser dan kompresi.

Aditif khusus dapat digunakan selain pasir dasar, tanah liat, dan air. Ini termasuk sereal, ground pitch, batubara laut, gilsonite, bahan bakar minyak, tepung kayu, tepung silika, oksida besi, perlit, molase, dekstrin, dan bahan kepemilikan. Semua ini bertujuan untuk mengubah sifat spesifik pasir untuk memberikan hasil yang diinginkan.

Pasir menghadap, untuk memberikan permukaan yang lebih baik pada pengecoran, digunakan untuk besi abu-abu, besi lunak, baja, dan coran magnesium. Pasir besi biasanya mengandung batu bara laut, batu bara yang digiling halus yang menjaga pasir agar tidak menempel pada pengecoran dengan menghasilkan lapisan gas saat bersentuhan dengan logam panas. Untuk pengecoran yang menggunakan batu bara laut di semua pasirnya, campurannya mengandung sekitar 5% debu batu bara. Gilsonite memiliki tujuan yang sama, yaitu menghasilkan gas untuk mencegah pelekatan pasir atau lubang jarum terkait nitrogen.

Permukaan baja dapat mengandung tepung silika atau bahan tahan api yang sangat halus lainnya untuk membentuk permukaan padat yang tidak dapat dengan mudah ditembus oleh logam. Pasir olivin juga digunakan untuk pengecoran dengan baja mangan, karena kombinasi pasir olivin dan mangan memberikan hasil akhir yang baik.

Pencucian cetakan adalah pelapis yang diterapkan pada cetakan atau permukaan inti untuk meningkatkan hasil akhir pengecoran. Mereka diterapkan baik basah atau kering. Praktek yang biasa dilakukan adalah dengan menyikat atau menyemprotkan cetakan basah dan menyikat atau menggosok pada yang kering. Tepung grafit atau silika yang dicampur dengan tanah liat dan air tetes sering digunakan. Pencucian biasanya dicampur dengan larutan pelarut berbasis air atau alkohol. Larutan berbasis alkohol mungkin dinyalakan dengan nyala api, menyalakan alkohol dan langsung menyembuhkan jamur. Solusi berbahan dasar air memerlukan waktu pengeringan oven, selama proses pencucian dan kelembapan berlebih dihilangkan.

Persiapan dan penanganan pasir

Pasir disiapkan dalam muller, yang menggabungkan pasir, bahan pengikat, dan air. Muller ini tidak hanya mengaduk berbagai elemen pasir pengecoran. Sebaliknya, tekanan diperlukan untuk melapisi setiap butir pasir secara merata dengan tanah liat atau bahan pengikat lainnya. Aerator kemudian digunakan untuk mengendurkan pasir lagi agar lebih mudah dibentuk.

Pemotong pasir yang beroperasi di atas tumpukan di lantai pengecoran dapat digunakan sebagai pengganti muller. Pengiriman pasir ke lantai cetakan dapat dilakukan dengan truk dump atau scoop atau dengan konveyor sabuk.

Selama proses pengecoran, pasir dibentuk menjadi cetakan yang dapat ditempatkan di lantai atau dikirim oleh konveyor ke stasiun penuangan. Setelah menuangkan, coran diguncang keluar dari pasir. Pasir bekas, pada gilirannya, dikembalikan ke tempat penyimpanan dengan konveyor sabuk atau cara lain.

Mendaur ulang pasir pengecoran

Pasir pengecoran dapat digunakan berkali-kali sebelum habis dan tidak dapat direhabilitasi. Pasir ini dulunya masuk ke TPA, namun penggunaan kembali dan daur ulangnya menjadi daya tarik. EPA menyarankan bahwa pasir pengecoran bekas yang berasal dari proses pencetakan dapat digunakan dengan aman di tanah, baik tanah pot maupun tanah lapisan atas yang diproduksi. Ini juga dapat digunakan sebagai lapisan pondasi untuk jalan, atau sebagai agregat yang digunakan dalam pembuatan semen.

Resep sederhana dengan banyak variasi

Untuk menghijaukan pasir di rumah, yang dibutuhkan hanyalah pasir, tanah liat, dan air. Kotoran kucing tanah liat yang menggumpal adalah sumber bentonit yang murah tetapi perlu digiling halus sebelum ditambahkan:bentonit yang digiling halus adalah sumber yang lebih mahal yang dijual sebagai produk kecantikan. Pasir silika halus tersedia di sebagian besar toko perangkat keras. 9 bagian silika untuk 1 bagian bentonit, ditambah air hanya untuk membuatnya lembab, adalah rasio rumah yang mudah diingat. Pencampuran harus dilakukan dengan sangat teliti dan mencakup banyak perasan, penekanan, dan pengolesan, untuk melapisi setiap butir pasir dengan lapisan tanah liat.

Resep ini dapat digunakan untuk pengecoran pasir kasar—atau untuk istana pasir terbaik di blok ini!

Posting Sebelumnya:Pembuatan PolaProses Pengecoran LogamPostingan Berikutnya:Pembuatan Inti