Melebur logam adalah proses yang mengubah logam dari jenis padat menjadi jenis cair. Proses peleburan bervariasi dalam teknologi. Di sini kami memberikan penjelasan tentang cara melelehkan logam dalam pengecoran ditambah titik leleh logam umum dan protokol keselamatan pelindung.
pengecoran pengecoran terutama berkaitan dengan pengerjaan logam cair untuk membentuk berbagai aplikasi pengecoran. Tidak berlebihan untuk menghargai bahwa logam yang meleleh adalah inti dari pengecoran.
Peleburan logam adalah proses pengecoran yang sangat diperlukan yang mencairkan logam padat untuk dituangkan ke dalam cetakan dan membentuk pengecoran dalam bentuk apa pun. Secara singkat, pada proses kerjanya, logam dimasukkan ke dalam alat peleburan yang disebut tungku dan dipanaskan hingga titik leleh tertentu untuk mengubah bahan logam padat menjadi jenis cair.
Ada berbagai teknologi yang diterapkan dalam peleburan logam, sebagian besar tergantung pada jenis tungku peleburan yang digunakan. Dalam postingan ini, kami membantu Anda menjawab kekhawatiran “Cara melelehkan logam” dengan menentukan teknologi tungku peleburan utama di pengecoran saat ini, ditambah titik leleh logam biasa serta panduan tentang perlindungan keamanan dalam proses peleburan.
Tetap bersama kami dan gali pengetahuannya!
Peleburan, juga disebut fusi, adalah proses transisi yang mengubah status material logam dari jenis padat menjadi jenis cair dengan menyediakan panas yang cukup.
Proses peleburan logam melonggarkan kemasan molekul logam yang rapat. Akibatnya, peleburan mengeluarkan cairan logam dari bahan padat.
Peleburan logam murni dan padat terjadi pada suhu tetap tertentu yang disebut titik lebur sedangkan bahan logam tidak murni melebur pada suhu yang berbeda yang bervariasi tergantung pada jenis dan persentase pengotor.
Sebagai inti dari pengecoran, proses peleburan logam menyediakan cairan cair yang dapat digunakan untuk dituangkan ke dalam cetakan dan dipadatkan menjadi berbagai bentuk sesuai kebutuhan. Peleburan logam adalah pekerjaan yang memakan energi tinggi yang mencakup 55% konsumsi energi industri pengerjaan logam.
Ini adalah langkah yang sangat penting karena peleburan logam tidak hanya menyediakan bahan untuk proses pengecoran tetapi juga sangat mempengaruhi fisik dan kimia produk akhir pengecoran.
Keajaiban bagaimana melelehkan logam di pengecoran dapat menemukan proses peleburan logam umumnya melibatkan langkah-langkah ini secara singkat:
Setiap aplikasi pengecoran membutuhkan sifat mekanik logam yang berbeda yang dapat diubah dengan menyesuaikan rasio campuran logam. Produsen pengecoran pengecoran memiliki formula untuk pencampuran logam sesuai dengan kelas dan persyaratan material tertentu.
Misalnya, rasio pencampuran bahan untuk pengecoran bagian aluminium di pengecoran logam kami sering kali 40% Aluminium Ingot + 50% Aluminium scrap + 10% lainnya. Di mana 10% lainnya adalah beberapa bahan aditif seperti paduan Zn, Mn, Cu, Si, dll.
Ingot dan besi tua adalah komposisi bahan utama yang digunakan dalam proses peleburan yang mencapai 80% dari rasio pencampuran.
Sebelum dimasukkan ke dalam tungku, ingot dan potongan logam (kaleng, bagian mesin bekas, wadah, atau pelapis dinding) harus dibersihkan dari kotoran ditambah dipanaskan dan dikeringkan. Langkah ini untuk menghilangkan kelembapan, mencegah kemungkinan eksplorasi di tungku, membatasi pembentukan terak, dan meningkatkan kapasitas leleh.
Khususnya dengan besi tua, perlu menghilangkan cat, oli mesin, dan kontaminan lainnya, biasanya melalui proses termal.
Tungku diisi dengan menambahkan sumber bahan bakar (arang, gas alam, listrik). Logam terus dimuat ke tungku dalam proses pemanasan alih-alih batch untuk menghemat konsumsi energi dan efektivitas kerja.
Tungku berjalan di lingkungan yang sangat keras di mana logam cair, lapisan tungku, gas atmosfer, dan produk dari pembakaran bahan bakar berada pada suhu yang sangat tinggi yang memerlukan peralatan perlindungan ketat bagi pekerja. Furnace memiliki ukuran, bentuk, prinsip kerja, dan energi yang berbeda sehingga kapasitas leleh setiap tungku berbeda dengan yang lainnya.
Pada titik leleh tetap, logam berubah dari padat menjadi cair. Titik leleh bervariasi dari logam ke logam, berkisar antara 350oC hingga 2000oC.
Proses ini untuk menghilangkan gas lelehan, mengeluarkan jenis padatan yang tidak diinginkan, dan menyesuaikan komposisi paduan seperti yang diharapkan. Bahan aditif terutama beberapa besi untuk meningkatkan sifat mekanik cairan logam (kekuatan, keuletan, kekakuan, elastisitas).
Langkah ini sangat penting karena dapat mempengaruhi kualitas casting akhir.
Setelah meleleh, cairan cair dipindahkan dari tungku ke jalur pencetakan dengan sistem penuangan.
Inti dari proses peleburan logam bergantung pada tungku peleburan yang secara langsung melibatkan dan mempengaruhi efektivitas proses peleburan. Ada berbagai teknologi peleburan yang memengaruhi cara melelehkan logam dan ditentukan oleh tungku mana yang digunakan.
Tungku peleburan sangat mempengaruhi tidak hanya efektivitas operasional pengecoran tetapi juga hasil pengecoran akhir, oleh karena itu sangat penting untuk mempertimbangkan teknologi tungku mana yang harus diterapkan.
Seperti yang Anda ketahui bahwa tungku peleburan logam bervariasi dalam bentuk, geometri, bahan bakar, dan kapasitas.
Faktor-faktor di bawah ini sangat menentukan tungku peleburan mana yang cocok untuk operasi pengecoran Anda.
Tentu saja, tidak ada pilihan satu-untuk-semua tetapi produsen pengecoran pengecoran harus mempertimbangkan kriteria mana yang lebih penting daripada yang lain. Setiap pengecoran logam pengecoran akan memiliki kriteria prioritas sendiri untuk memilih tungku peleburan yang sesuai dengan permintaan dan skala produksi mereka.
Setelah mengklarifikasi pertimbangan ini, langkah kedua adalah memilih yang bekerja pada pengecoran pengecoran Anda. Di sini kami memilah tungku peleburan paling populer di pengecoran logam saat ini. Mari kita periksa.
Untuk peleburan logam dalam pengerjaan logam, berbagai jenis tungku digunakan. Mereka diklasifikasikan menurut sumber pemanas, sifat operasi, dan konstruksi tungku.
Tungku wadah dan tungku cungkup adalah metode peleburan tradisional sedangkan tungku busur induksi dan listrik adalah teknologi peleburan modern yang canggih.
Tungku wadah adalah bejana peleburan paling tua, paling sederhana, dan paling orisinal yang digunakan dalam pengecoran logam. Perangkat peleburan dasar ini terbuat dari bahan tahan suhu tinggi yang sering kali berupa bahan keramik atau tahan api.
Tungku wadah bisa datang dalam cangkir yang sangat kecil yang biasanya digunakan untuk melelehkan perhiasan (emas, perak) ke wadah yang lebih besar yang berlaku untuk pekerjaan batch kecil.
Bahan bakar pemanas wadah biasanya adalah kokas, gas, minyak, atau listrik. Sementara wadah listrik memiliki kapasitas maksimum 2,5 ton/jam, wadah bahan bakar gas atau cair dapat meleleh hingga 4 ton/jam.
Tungku wadah bukanlah perangkat efisiensi energi dengan lebih dari 60% kehilangan panas untuk radiasi.
Tungku ini cocok untuk logam non-ferrous yang khusus digunakan untuk peleburan aluminium. Mereka berkinerja baik pada paduan aluminium apa pun. Salah satu keuntungannya adalah krus sangat mudah dioperasikan dan dirawat sehingga menghemat biaya. Ditambah biaya modalnya yang rendah menarik para pengecoran kecil untuk menginvestasikan uang mereka.
Namun, tungku ini hanya cocok untuk volume produksi kecil dan logam dengan titik leleh rendah karena efisiensi energinya yang rendah.
Tungku kubah dianggap sebagai salah satu teknologi peleburan yang paling ekonomis. Hampir besi abu-abu saat ini dilebur oleh tungku ini.
Berbicara konstruksi, kubah dapat dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran, tetapi diameternya dapat berkisar dari 0,5 hingga 4m dan tingginya sekitar 6-11m. Kubah dibangun sebagai wadah vertikal dan silinder kemungkinan besar merupakan cerobong asap.
Dinding tungku cungkup biasanya terbuat dari baja dan dilapisi dengan dinding bata tahan api. Bagian bawah tungku dilapisi dengan cara yang sama tetapi sering menggunakan campuran tanah liat dan pasir karena lapisan ini hanya sementara. Beberapa kubah dilengkapi dengan lapisan cangkang pendingin agar tetap dingin dan ditambahkan oksigen untuk membuat pembakaran kokas lebih intens.
Bahan bakar pemanas dari tungku kubah adalah kokas dan beberapa aditif. Untuk memulai batch produksi, lapisan kokas ditambahkan ke dalam tungku dan dinyalakan dengan obor. Ketika kokas menyala, udara dimasukkan ke dalam lapisan kokas melalui ventilasi. Kayu, batu bara, atau gas yang mudah terbakar juga dapat digunakan sebagai bahan bakar tungku.
Ketika kokas cukup panas, logam padat dimasukkan ke dalam tungku melalui lubang di bagian atas. Selama proses peleburan, reaksi termodinamika terjadi antara bahan bakar dan udara masuk.
Karbon dalam kokas bergabung dengan oksigen di udara untuk menciptakan karbon monoksida, yang terus terbakar menjadi karbon dioksida. Sejumlah tertentu karbon larut ke dalam tetesan logam cair yang jatuh dan karenanya, meningkatkan kandungan karbon dalam logam. Proses peleburan ini menghasilkan berbagai jenis kadar besi dan baja.
Tungku kubah dapat digunakan untuk melelehkan besi apa pun, sebagian besar digunakan untuk peleburan besi dengan volume besar. Secara statistik, 60% dari pengecoran besi dilebur oleh kubah. Efisiensi energinya juga tinggi, sekitar 40-70%.
Electric arc furnace (EAF) adalah tungku yang menggunakan energi busur listrik untuk memanaskan dan melelehkan material.
Berkisar dari 1 ton (biasanya untuk memproduksi pig iron) hingga 400 ton (untuk baja sekunder). Tungku busur listrik industri dapat mencapai suhu 1.800 ° C (3.272 ° F) sementara kapal laboratorium dapat mencapai lebih dari 3.000 ° C (5.432 ° F).
Bagaimana cara melelehkan logam dengan tungku busur listrik?
Dalam tungku busur listrik, bahan bersentuhan langsung dengan listrik busur dan arus listrik melewati bahan. Oleh karena itu, peleburan lebih efektif daripada teknologi lain yang menggunakan panas eksternal.
Tungku busur listrik sering digunakan untuk melelehkan baja (perhitungan 87%) sedangkan 13% untuk melelehkan besi. Mereka dapat memproses skrap baja mobil yang diparut termasuk elemen residu tinggi dengan baik yang tidak akan efektif dengan peleburan kubah.
Tungku induksi adalah tungku listrik yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik. Jadi bagaimana cara melelehkan logam dengan teknologi peleburan ini?
Logam dimuat ke dalam wadah yang dikelilingi oleh gulungan kawat tembaga yang membawa arus listrik bolak-balik. Setelah tungku induksi dihidupkan, koil menciptakan medan magnet pembalikan dengan cepat yang menembus logam. Medan magnet menciptakan arus eddy, arus listrik melingkar yang mengalir di dalam logam. Akibatnya, sirkulasi arus ini menciptakan suhu yang sangat tinggi yang melelehkan logam.
Kapasitas peleburan tungku induksi berkisar dari kurang dari 1 kg hingga 100 ton, biasanya digunakan untuk melelehkan besi, baja, tembaga, aluminium, dan logam mulia.
Dibandingkan dengan teknologi peleburan logam lainnya, keunggulan tungku induksi adalah bersih, hemat energi, dan mudah untuk mengontrol proses peleburan.
Namun, batas tungku induksi pada jenis skrap logam dan beberapa elemen paduan mungkin hilang karena oksidasi.
Sebagian besar logam yang ada di bumi memiliki keadaan normal sebagai padat. Namun, dalam industri pengerjaan logam, khususnya pengecoran logam dan metalurgi, logam perlu dicairkan untuk menghasilkan produk baru. Untuk mencairkan logam, logam perlu dipanaskan hingga titik lelehnya.
Oleh karena itu, sama pentingnya dengan cara melelehkan logam untuk mengetahui suhu leleh suatu zat. Itu membuat pemrosesan pengecoran logam lebih sederhana. Para ahli dapat secara akurat menghitung waktu pencetakan, peleburan, dan pembekuan produk pengecoran. Ini membantu produksi yang tidak efisien, pada saat yang sama, menghadirkan solusi cadangan yang diperlukan untuk pekerjaan Anda guna menangani keadaan darurat.
Titik lebur, juga dikenal sebagai suhu pencairan, adalah suhu di mana proses peleburan logam padat terjadi. Ini adalah titik di mana logam berubah dari fase padat ke fase cair. Titik leleh bervariasi dari logam ke logam.
Dalam praktiknya, titik leleh dianggap relatif. Itu tidak sensitif terhadap tekanan. Beberapa zat amorf seperti kaca tidak memiliki titik leleh yang tetap.
Volfram (W), yang dikenal sebagai Tungsten, adalah logam dengan titik leleh tertinggi (3.422°C; 6.192°F) , tekanan uap terendah (pada suhu di atas 1.650 °C, 3.000 °F) dan kekuatan tarik tertinggi.
Sampai saat ini, logam dengan titik leleh terendah adalah merkuri dengan titik leleh – 38,830C. Ini adalah satu-satunya logam di bumi dalam keadaan cair di bawah normal, suhu standar kimia dan kondisi tekanan.
Saat ini, aplikasi utama merkuri adalah untuk digunakan sebagai termometer, tekanan, manometer, katup apung, sakelar merkuri, dll.
Besi adalah logam yang paling banyak digunakan di dunia saat ini, menyumbang 95% dari total produksi logam tahunan.
Besi murni lunak dan fleksibel. Tetapi ketika menambahkan komponen karbon pada tingkat 0,002% – 2,1%, itu akan menciptakan paduan baja dengan kekerasan, keuletan, dan daya dukung yang luar biasa.
Besi memiliki titik leleh 1538°C sedangkan baja 1370 °C . Saat ini, besi dan baja adalah dua logam yang banyak digunakan di bidang manufaktur mekanik, industri otomotif, pembuatan kapal, konstruksi, dll.
Aluminium memiliki titik leleh 933,47K (660,32 ° C; 1220,58 ° F) . Titik leleh aluminium tidak tinggi dibandingkan dengan logam lain.
Dalam tabel periodik, aluminium dilambangkan Al; Nomor atom 13, massa jenis 2,9 g / cm3. Aluminium ringan, lembut, dan ketahanan korosi yang sangat baik dan kemampuan cor yang baik. Ini adalah logam yang paling umum di kerak bumi. Pengecoran aluminium banyak digunakan dalam detail mesin, mesin, dan dekorasi eksterior perkotaan.
| Logam | titik leleh (° C) | titik leleh (°F) |
| Aluminium | 660.32 | 1220.58 |
| Paduan Aluminium | 463 – 671 | 865 – 1240 |
| Besi, Tempa | 1482 – 1593 | 2700 – 2900 |
| Iron, Grey Cast | 1127 – 1204 | 2060 – 2200 |
| Besi, Ulet | 1149 | 2100 |
| Prospek | 327.5 | 621 |
| Magnesium | 650 | 1200 |
| Baja Karbon | 1425 – 1540 | 2600 – 2800 |
| Baja Tahan Karat | 1510 | 2750 |
Proses peleburan logam setiap hari harus berurusan dengan pemanasan ekstrim (bisa sampai 2000° C) lingkungan kerja yang sangat berbahaya.
Dapat dikatakan bahwa peleburan adalah salah satu pekerjaan paling berbahaya yang menyebabkan kecelakaan tak terduga di pengecoran logam. Baca selengkapnya tentang Cara kerja pengecoran logam.
Oleh karena itu, untuk melindungi kesehatan dan kehidupan pekerja serta menghindari kehilangan dan kerusakan pada properti pengecoran, ada panduan ketat yang harus dipertimbangkan oleh produsen pengecoran logam.
Pekerja peleburan harus dilengkapi dengan pakaian pelindung lengkap selama shift. Topi, kacamata, sarung tangan, masker, baju tebal dan sepatu adalah aksesoris wajib.
Melalui konten di atas, kami telah memberikan penjelasan rinci tentang Cara melelehkan logam di pengecoran . Mudah-mudahan, ini akan memperbarui Anda tentang beberapa ide menarik tentang proses peleburan logam.
Baca lebih lanjut tentang blog kami tentang prosedur pengecoran di pengecoran logam di sini.
Singkat diperkenalkan, VIC adalah produsen pengecoran logam pengecoran yang mengkhususkan diri dalam pembuatan dan memasok bagian pengecoran logam ke pasar dunia. Jika Anda membutuhkan, hubungi kami untuk memesan dan mendapatkan saran tentang perawatan casting.
Referensi
Departemen Energi AS (2005). Teknologi Peleburan Canggih:Konsep dan Peluang Hemat Energi untuk Industri Pengecoran Logam .https://www.energy.gov/sites/prod/files/2013/11/f4/advancedmeltingtechnologies.pdf.
Pekerjaan Aman Australia (2013). Panduan untuk Mengelola Risiko yang Terkait dengan Pekerjaan Pengecoran. https://www.safeworkaustralia.gov.au/system/files/documents/1702/guide-managing-risks-associated-foundry-workl.pdf
Proses manufaktur
Apa itu mematri? Brazing adalah proses penyambungan logam di mana dua atau lebih item logam bergabung bersama dengan melelehkan dan mengalirkan logam pengisi ke dalam sambungan, dengan logam pengisi memiliki titik leleh yang lebih rendah daripada logam yang berdampingan. Mematri berbeda dari penge
Pembuatan prototipe cepat menjadi lebih luas karena membuktikan efisiensinya dalam skala global. Istilah ini telah muncul baru-baru ini dan sebagian besar terkait dengan pencetakan 3D tetapi begitu para desainer dan pengembang produk menguasainya, permintaan akan teknologi yang cepat telah tumbuh se
Menyumbang sekitar 8% dari kerak bumi, aluminium adalah logam ketiga terbanyak di dunia. Pada tahun 2016, produksi aluminium global mencapai angka tertinggi sepanjang masa sebesar 58,8 juta ton — dan tidak ada tanda-tanda produksi akan melambat dalam waktu dekat. Dengan aluminium yang digunakan untu
Karena komponen tertentu mungkin memerlukan penggunaan alat yang berbeda – bor, gergaji, dll. – mesin CNC Logam modern sering menggabungkan beberapa alat menjadi satu “sel”. Selama proses instalasi, sejumlah mesin yang berbeda digunakan dengan pengontrol eksternal dan operator manusia atau robot ya
