Apa itu Directional Solidification?

"Pemadatan terarah" adalah istilah pengecoran logam. Ini mengacu pada proses pengumpanan terkontrol dari logam cair ke dalam cetakan yang dikontrol suhu untuk menghasilkan bagian yang bebas dari bintik-bintik berongga, yang disebut cacat menyusut. Pemadatan terarah juga digunakan untuk menghaluskan logam selama proses pengecoran karena pengotor yang ditemukan dalam logam cair akan terus naik ke permukaan kolam, mengikuti jalur dengan hambatan paling kecil karena didorong ke atas oleh bahan padat di bawah.

Dalam proses pemadatan terarah, logam cair di ujung cetakan mulai mendingin dan mengeras sebelum sisa cetakan. Saat logam di bagian bawah cetakan mendingin, garis pemadatan ini bergerak terus ke atas menuju umpan logam cair. Dengan mengontrol laju aliran untuk umpan logam cair dan memperkenalkan variasi termal dalam cetakan, cacat susut dapat dihilangkan, karena logam cair secara alami akan mengalir ke dalam penurunan dan area kosong ini.

Proses pemadatan terarah tidak sama dengan pemadatan progresif, juga disebut pemadatan paralel. Meskipun proses ini memiliki beberapa sifat yang sama, dalam pemadatan progresif, proses pendinginan dan pemadatan dimulai pada dinding pengecoran dan bekerja ke dalam. Dengan solidifikasi terarah, proses solidifikasi dimulai di bagian bawah casting dan berlanjut ke atas.

Pemadatan paralel dalam pengecoran adalah penyebab cacat. Karena logam cair mendingin terlalu cepat di beberapa area atau tetap panas terlalu lama di area lain, itu menciptakan cacat sebagai akibat dari pemadatan, ekspansi termal, dan kontraksi. Misalnya, jika logam cair dituangkan ke dalam cetakan berbentuk L, logam di sudut cetakan mungkin terlalu cepat dingin, menyebabkan kemacetan dan menjebak kantong udara di kaki bagian bawah cetakan. Kantong udara ini menciptakan lubang di bagian logam yang sudah jadi, sehingga melemahkan struktur keseluruhan.

Untuk mengontrol pemadatan paralel dan mendorong pemadatan terarah dalam proses pengecoran, beberapa teknik digunakan. Variasi termal dimasukkan ke dalam cetakan dengan menggunakan riser atau chills untuk mengontrol titik panas atau dingin yang mungkin menimbulkan masalah dengan bagian cor. Selongsong berinsulasi juga digunakan untuk memastikan suhu cetakan yang stabil dan terkontrol. Terakhir, laju aliran dan suhu umpan logam cair dikontrol dengan hati-hati untuk memastikan pemadatan terarah.