Pola Pengecoran dan Pembuatan Pola
Foundries membuat dan menggunakan pola sebagai model untuk benda logam tuang
Pengecoran adalah proses menuangkan logam cair ke dalam cetakan, di mana ia mendingin dan mengeras. Proses casting dapat menghasilkan segala sesuatu mulai dari karya seni hingga suku cadang mesin. Bentuknya ditentukan oleh rongga cetakan, tetapi sesuatu perlu membentuk cetakan—di situlah polanya.
Pola adalah model untuk objek yang akan dilemparkan. Sebuah pola memberi kesan pada cetakan, logam cair dituangkan ke dalam cetakan, dan logam mengeras dalam bentuk pola aslinya.
Pembuatan pola tidak sesederhana definisi yang disarankan. Selain membentuk rongga cetakan, suatu pola harus memberikan dimensi yang akurat, memiliki sarana untuk keluar dari rongga cetakan tanpa merusaknya, mengimbangi penyusutan dan distorsi pemadatan, dan mencakup sistem pengumpanan gerbang dan anak tangga untuk mengirimkan logam cair ke dalam cetakan. Cacat apa pun dapat menyebabkan casting yang gagal.
Mendapatkan semua faktor tersebut dengan benar membutuhkan ketelitian dan lebih dari beberapa perhitungan. Setiap pola dirancang dan dibangun dengan cermat.
Pola termasuk tunjangan
Pembuatan pola adalah seni mendesain pola. Ini adalah bagian pertama dan terpenting dari proses casting.
Ada lebih banyak hal dalam pembuatan pola daripada membuat replika persis dari bentuk yang ingin Anda cetak—pembuat pola harus memperhitungkan jenis cetakan dan karakteristik logam cor. Tunjangan ini dibangun ke dalam pola:
-
Draf
Pola harus dikeluarkan dari setiap cetakan yang dibentuknya tanpa merusak atau merusaknya. Draf adalah lancip yang memfasilitasi penghapusan pola. Sudut lancip yang tepat bergantung pada kerumitan pola, jenis cetakan, dan jenis permukaan.
-
Tunjangan penyusutan
Seperti semua bahan, logam berkontraksi saat mendingin. Jika pola dibuat dalam dimensi yang tepat yang ditentukan untuk produk akhir, pengecoran akan lebih kecil dari yang dibutuhkan. Penyisihan penyusutan mengkompensasi jumlah logam yang akan menyusut selama pendinginan. Tunjangan yang tepat tergantung pada logam yang dilemparkan.
-
Kelonggaran distorsi
Pola mungkin sengaja terdistorsi untuk mengimbangi distorsi pendinginan yang diharapkan.
-
Kelonggaran mesin
Beberapa coran diselesaikan dengan mesin. Pola untuk coran yang diselesaikan dengan mesin sengaja memasukkan material berlebih untuk mengkompensasi material yang akan hilang pada tahap finishing.
Semua pola membutuhkan sistem gating
Setiap pola termasuk sistem gating yang mengirimkan logam cair ke rongga cetakan. Sistem gating juga mengatur kecepatan masuknya logam ke dalam cetakan—terlalu cepat, dan logam cair yang bergejolak dapat mengikis cetakan; terlalu lambat, dan mungkin mendingin sebelum benar-benar mengisi rongga.
Sistem ini mencakup beberapa bagian yang saling berhubungan:
-
Cangkir tuang
Logam cair dituangkan langsung ke dalam cangkir/baskom tuang. Ini membantu memisahkan terak dari logam, mengurangi turbulensi, dan membantu menjaga laju aliran yang benar.
-
Sprue &pelari
Logam mengalir dari cangkir penuang ke dalam sprue yang meruncing, lalu melalui runner, yang selanjutnya masuk ke gerbang.
-
Gerbang
Logam mengalir melalui gerbang untuk mengisi rongga cetakan. Gerbang kecil digunakan untuk coran yang mengeras perlahan, sedangkan gerbang yang lebih besar digunakan untuk coran yang mengeras dengan cepat. Gerbang harus ditempatkan dengan hati-hati untuk mendorong pemadatan terarah.
-
Bangun
Riser adalah reservoir yang mencegah rongga susut. Agar riser berfungsi dengan baik, riser perlu didinginkan lebih lambat daripada casting.
Pola berpagar menggabungkan sistem gating ke dalam tubuh pola utama. Atau, sistem gating dapat ditambahkan dengan memotong tangan atau dengan potongan pola terpisah.
Ada berbagai jenis pola
Pola datang dalam banyak bahan, termasuk kayu, logam, plastik, dan lilin. Bahan pola dipilih berdasarkan volume pengecoran dan proses yang digunakan. Pola kayu dan logam biasanya digunakan dengan pengecoran pasir, sedangkan lilin jarang digunakan untuk apa pun kecuali pengecoran investasi.
Pola bervariasi dalam kompleksitas, tergantung pada ukuran, bentuk, dan jumlah hasil coran yang dibutuhkan. Ada banyak jenis pola yang digunakan dalam pengecoran saat ini; beberapa yang lebih umum termasuk yang berikut:
-
Pola longgar
Biasanya diproduksi di kayu, ini adalah representasi tunggal dari casting yang diperlukan untuk diproduksi, dan hanya digunakan ketika beberapa casting diperlukan karena produktivitas yang terkait dengan pola yang lebih kompleks kemungkinan tidak menjadi masalah. Saat mencetak dengan pola longgar, sistem pengumpanan untuk casting (gerbang, riser, dll.) biasanya dipotong ke pasir dengan tangan. Beberapa pola longgar dapat dibagi menjadi dua bagian untuk memudahkan pencetakan.
-
Pola berpagar
Seringkali lebih kompleks daripada pola longgar, berpagar, atau "dipasang", pola umumnya dipasang untuk menggabungkan sistem gating dan berjalan bersama dengan pola untuk memfasilitasi produktivitas (dengan menghilangkan pemotongan tangan dan langkah pencetakan lainnya), dan untuk meningkatkan reproduktifitas cetakan , yang meningkatkan kualitas coran secara keseluruhan.
-
Pola pelat korek api
Meskipun ini umumnya diproduksi di kayu, pola ini juga sering dicetak dengan bagian atas (atas) dan tarik (bawah) dari pola yang dipasang di sisi berlawanan dari pelat untuk mempercepat proses pencetakan. Sistem gating biasanya tertanam ke dalam pelat korek api juga, bersama dengan perlengkapan/perlengkapan yang digunakan untuk memasang pola ini ke jenis mesin cetak khusus. Pola-pola ini umumnya digunakan di mana volume produksi yang besar memerlukan biaya tambahan yang lebih tinggi untuk menciptakan pola-pola tersebut, dan di mana konsistensi produksi sangat penting.
-
Pengecoran investasi mati
Kesan lilin yang hilang adalah pola aktual yang digunakan untuk membuat cetakan di pengecoran pengecoran investasi. Tapi dari mana kesan-kesan ini berasal? Dies casting investasi digunakan untuk menghasilkan pola lilin yang pada akhirnya akan membentuk cetakan pengecoran lilin yang hilang. Karena setiap pola lilin dihancurkan dalam proses pengecoran lilin yang hilang, satu diperlukan untuk setiap pengecoran yang dibuat, dan pola lilin ini diproduksi dalam cetakan. Dies seringkali merupakan alat logam yang kompleks dengan setidaknya dua bagian, di mana rongga interior dikerjakan untuk mengambil bentuk pola lilin yang diinginkan. Lilin disuntikkan ke dalam cetakan ini, dan, setelah pendinginan, cetakan dipisahkan dan pola lilin satu bagian diekstraksi. Seperti halnya cetakan pasir, inti logam dan potongan lainnya dapat dirakit menjadi cetakan investasi ini untuk membentuk rongga interior dan bagian kompleks lainnya dari pengecoran yang diinginkan.