Metal Casting: Definisi, Jenis & Proses
Apa Itu Metal Casting?
Metal casting didefinisikan sebagai proses di mana logam cair dituang ke dalam cetakan yang berongga berisi ruang kosong dengan bentuk geometris yang diinginkan dan dibiarkan mendingin untuk membentuk bagian yang padat. Istilah ‘casting’ juga digunakan untuk menggambarkan bagian yang dibuat oleh proses casting yang berusia 6000 tahun.
Secara historis digunakan untuk membuat bagian yang kompleks dan/atau besar, yang akan sulit atau mahal untuk diproduksi menggunakan proses manufaktur lainnya.
Metal casting adalah proses modern dengan akar kuno. Dalam proses metal casting, bentuk logam dibentuk dengan menuang logam cair ke dalam ruang cetakan, di mana ia didinginkan dan kemudian diekstrak dari cetakan.
Metal casting mungkin merupakan proses industri paling awal dan paling berpengaruh dalam sejarah. Digunakan untuk membuat banyak objek logam yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari: bagian otomotif, roda kereta api, tiang lampu, pedal bus sekolah, dan banyak lagi.
Selain itu, pabrik metal casting bergantung pada daur ulang logam sebagai sumber bahan baku hemat biaya, secara signifikan mengurangi sampah logam yang mungkin akhirnya di landfill.
Proses Metal Casting
1. Patternmaking
Pattern adalah replika dari exterior cetakan. Pattern biasanya terbuat dari kayu, logam, plastik, atau plester. Patternmaking sangat penting untuk pembuatan bagian industri, di mana perhitungan yang akurat diperlukan untuk membuat bagian pas dan bekerja bersama.
2. Core making
Jika cetakan berongga, potongan pasir atau logam tambahan (yang disebut core) membentuk bentuk internal untuk membuatnya berongga. Cores biasanya kuat namun runtuh sehingga dapat dengan mudah dihapus dari cetakan yang selesai.
3. Molding
Untuk memvisualisasikan proses metal casting sejauh ini, bayangkan diri Anda berjalan di pantai menuju laut. Lihat jejak kaki yang Anda tinggalkan di pasir basah. Kaki Anda akan menjadi core, dan jejak yang tertinggal di pasir adalah cetakan dari kaki Anda.
Molding adalah proses multitahap yang akan membentuk cetakan di sekitar pattern menggunakan molding sand. Dalam casting, cetakan terkandung dalam frame yang disebut flask. Greensand, atau molding sand, dipadatkan di dalam flask di sekitar pattern.
Ini dikenal sebagai metal sand casting. Setelah pasir dipadatkan rapat, pattern dapat dihapus dan cetakan akan tetap ada. Alternatifnya, cetakan logam dua bagian, tidak dapat dihancurkan dapat dibuat sehingga cetakan dapat digunakan berulang kali untuk mencetak bagian yang identik untuk aplikasi industri.
4. Melting and Pouring Molten Metal
Setelah logam dilelehkan, ia dituang ke dalam ruang cetakan dan dibiarkan membeku. Setelah membeku, proses shakeout dimulai: cetakan mengalami getaran untuk menghilangkan pasir dari cetakan.
Dalam aplikasi industri, peralatan seperti Two-Mass Shakeouts kami menjaga output produksi tetap tinggi karena performanya yang efisien dan halus. Pasir yang dihapus biasanya dikumpulkan, didinginkan, dan direklamasi untuk digunakan lagi dalam cetakan masa depan.
5. Cleaning
Dalam langkah akhir, objek logam yang dicetak dihapus dari cetakan dan kemudian difettled. Selama fettling, objek dibersihkan dari materi cetakan apa pun, dan tepi kasar dihapus.
Jenis Metal Casting
Metal casting dapat dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan sifat dasar desain cetakan. i.e. cetakan terpakai dan cetakan permanen. Ini dapat dibagi lebih lanjut menjadi grup tergantung pada materi pattern.
- Cetakan reusable:
- Cetakan expendable:
- Investment casting (lost-wax)
Expendable mould casting
Expendable mould casting, seperti namanya menggunakan cetakan sementara yang tidak dapat digunakan kembali untuk menghasilkan cetakan akhir karena cetakan akan dipecah untuk mengambil cetakan. Cetakan ini biasanya terbuat dari bahan seperti pasir, keramik & plester.
Ini biasanya diikat menggunakan pengikat yang disebut bonding agent untuk meningkatkan propertinya. Geometri kompleks yang rumit dapat dicetak menggunakan expendable mould casting.
Permanent mould casting
Kadang disebut non-expendable mould casting, permanent mould casting menggunakan cetakan permanen yang digunakan kembali setelah setiap siklus produksi. Meskipun permanent mould casting menghasilkan bagian yang dapat diulang karena penggunaan kembali cetakan yang sama, ini hanya dapat menghasilkan cetakan sederhana karena cetakan perlu dibuka untuk mengeluarkan cetakan.
Composite mould casting
Seperti namanya ini menggunakan baik cetakan expendable dan reusable untuk menghasilkan cetakan. Ini biasanya mencakup bahan seperti pasir, kayu, grafit dan logam.
Aplikasi Metal casting
Konsumsi casting menurut sektor diberikan di bawah ini yang menyoroti pentingnya casting dalam setiap pengaturan industri.
- Transportasi: Otomotif, penerbangan, kereta api dan pengiriman
- Peralatan Berat: Konstruksi, pertambangan dan pertanian
- Mesin Gerinda: Pemesinan, casting, cetakan plastik, forging, extrusion dan forming
- Mesin Pabrik: Kimia, pertambangan minyak, kertas, gula, tekstil, baja dan pabrik termal
- Pertahanan: Kendaraan, artileri, amunisi, penyimpanan dan peralatan pendukung
- Peralatan Listrik: Motor, generator, pompa dan kompresor
- Hardware: Pipa industri plomberi, persilangan, klep dan fitting
- Rumah Tangga: Alat rumah tangga, peralatan dapur dan taman, furnitur dan fitting
- Objek Seni: Patung, patung, furnitur, stand lampu dan item dekoratif
Keuntungan metal casting
- Metal casting dapat menghasilkan bentuk kompleks
- Fitur seperti ruang internal atau bagian berongga dapat dengan mudah dicapai
- Komponen besar dapat dihasilkan dalam satu cetakan
- Bahan yang sulit atau mahal untuk diproduksi menggunakan proses manufaktur lain dapat dicetak
- Dibandingkan dengan proses manufaktur lain, casting lebih murah untuk jumlah sedang hingga besar
- Hampir semua logam dapat dicetak
- Near net shape seringkali tanpa atau dengan very minor post-processing
Kekurangan metal casting
- Finishing permukaan relatif kasar dan oleh karena itu toleransi yang lebih luas harus diizinkan dan tidak cocok untuk antarmuka mating
- Metal casting seperti shell molding memiliki batasan dalam hal ukuran dan pattern
- Pattern memakan waktu dan mahal untuk dibuat meskipun proses manufaktur aditif seperti binder jetting sedang digunakan untuk membuat mold
- Die casting dapat sangat mahal untuk jumlah kecil hingga menengah karena biaya die yang tinggi
- Ukuran bagian dan pilihan bahan tergantung pada proses casting yang dipilih. Misalnya, hanya logam non-ferrous yang dapat digunakan untuk permanent mold castings
FAQs.
Apa metal casting disebut?
Dalam pengolahan logam dan pembuatan perhiasan, casting adalah proses di mana logam cair disalurkan ke dalam cetakan (biasanya melalui krucible) yang berisi impresi negatif (yaitu, citra negatif tiga dimensi) dari bentuk yang diinginkan. Logam dituang ke dalam cetakan melalui saluran berongga yang disebut sprue.
Apa 4 jenis casting?
Proses forming panas, seperti die-casting, investment casting, plaster casting, dan sand casting, masing-masing memberikan manfaat manufaktur uniknya.
Apa yang Anda butuhkan untuk metal casting?
Metal casting memerlukan penggunaan berbagai alat dan bahan. Sebagai contoh, wadah untuk menahan logam cair disebut “krucible.” Alat dan peralatan lain yang diperlukan untuk metal casting meliputi tungku, kotak cetakan, alat ramming tangan, tang krucible, vent wire rod, saring tangan, dan air spray.
Apa metal casting digunakan untuk?
Metal casting adalah proses berusia 7.000 tahun yang digunakan baik dalam manufaktur maupun seni rupa. Selama metal casting, logam cair dipindahkan dari krucible ke dalam cetakan untuk menciptakan objek logam positif. Logam dan cetakan didinginkan, dan objek logam dihapus dan diselesaikan.
Apa saja jenis casting?
10 Berbagai Jenis Proses Casting
- Sand casting.
- Investment casting.
- Die casting.
- Low-pressure casting.
- Centrifugal casting.
- Gravity die casting.
- Vacuum die casting.
- Squeezing die casting.
Apa produk yang dibuat oleh metal casting?
Metal Casting Product Examples
- Pump Housing.
- Ring Segment Castings.
- Industrial Furnace Doors.
- Fire Hydrant Housing.
- Fire Hydrant Neck.
- Heat Treatment Furnace.
- Large Aluminum Mounting Plate.
- Aluminum Gear Box.
Apa keuntungan metal casting?
Keuntungan metal casting:
- Metal casting dapat menghasilkan bentuk kompleks.
- Fitur seperti ruang internal atau bagian berongga dapat dengan mudah dicetak.
- Komponen signifikan dapat dihasilkan dalam satu cetakan.
- Bahan yang sulit atau mahal untuk diproduksi menggunakan proses manufaktur lain dapat dicetak.
Apa kekurangan metal casting?
Selain keuntungan ini, casting memiliki kekurangan berikut.
- Ia memberikan finishing permukaan yang buruk dan sebagian besar memerlukan operasi finishing permukaan.
- Kekurangan casting terlibat dalam proses ini.
- Ia memberikan kekuatan fatigue yang rendah dibandingkan forging.
- Ia tidak ekonomis untuk produksi massal.
Apa proses metal casting yang paling populer?
Sand casting adalah bentuk metal casting yang paling banyak digunakan, dan namun ada satu aspek sand casting yang membuatnya tidak cocok untuk beberapa proyek. Sand casting pattern perlu dihapus dari mold yang mereka ciptakan, yang dapat berarti konstruksi pattern yang rumit.
Kapan metal casting ditemukan?
Hari ini, metal casting adalah proses yang kompleks dan rumit yang memerlukan kimia yang tepat dan eksekusi yang sempurna. Sementara metode saat ini mungkin relatif baru dibandingkan dengan sejarah peradaban manusia, casting logam pertama sebenarnya dapat ditelusuri hingga sekitar 4000 BC.
Bagaimana Anda melelehkan logam untuk casting?
Logam dapat dilelehkan menggunakan pelapis, tungku listrik, propan, induksi, atau bahkan tungku leleh microwave. Menentukan metode mana yang terbaik untuk Anda akan tergantung pada anggaran Anda, jenis material yang Anda lelehkan, dan jumlah material yang ingin Anda lelehkan sekaligus.
Bagaimana mold logam dibuat?
Sebagai proses manufaktur, dip molding mirip dengan pembuatan lilin tradisional dalam metodenya. Mold logam yang dipanaskan direndam dalam tangki material cair yang dipanaskan atau dibiarkan pada suhu lingkungan. Mold kemudian diekstrak dan di-curing sebelum bagian kemudian dicabut.
Bagaimana saya membuat mold cast?
- Tanam objek Anda di dasar cup sekali pakai, dalam lapisan dangkal plasticine atau tanah liat.
- Tuangkan silicone ke dalam cup dengan objek Anda dan biarkan kering selama 15 menit.
- Letakkan mold Anda di permukaan rata, rekatkan masking tape bersama, dan mulai tuang cetakan pertama Anda.
