Memahami Cacat Pengecoran:Kapan Pengecoran Dapat Dikembalikan?

Metalcasting adalah industri manufaktur modern, dan produk cor digunakan dalam 90% barang tahan lama, dari tiang lampu hingga pesawat ulang-alik. Tetap saja, tidak ada casting yang sempurna. Bahkan dengan inovasi terbaru dalam simulasi dan teknologi proses, hampir setiap produk cor akan mengandung beberapa tingkat cacat. Pemahaman yang jelas tentang cacat pengecoran sangat penting bagi setiap pelanggan pengecoran, karena membantu memandu harapan yang realistis saat bekerja dengan fasilitas pengecoran.

Meskipun fasilitas pengecoran yang berpengalaman ahli dalam menemukan keseimbangan antara biaya dan kualitas, pembeli harus terlibat secara dekat dalam menentukan tingkat cacat yang dapat diterima pada produk yang dapat dikirim.

Cacat Casting Umum

Beberapa jenis cacat pengecoran yang paling umum adalah porositas dan penyertaan . Porositas dapat disebabkan oleh gas dalam paduan, dalam hal ini cacat yang dihasilkan biasanya kecil, cacat negatif berbentuk elips. Porositas juga dapat terjadi akibat penyusutan, yang terjadi ketika bahan pakan tidak mencukupi tersedia di area tertentu. Dalam beberapa kasus, porositas bahkan dapat disebabkan oleh inklusi atau oksida yang masuk ke dalam cetakan.

Dalam pengecoran pasir dan pengecoran investasi, relatif umum untuk melihat inklusi dari potongan cetakan yang pecah selama penuangan , atau yang terbakar di sisi casting. Dalam casting investasi, penyertaan shell muncul sebagai potongan-potongan kecil keramik yang menempel di bagian yang dipadatkan. Pengecoran cetakan cangkang terkadang menampilkan burn-in , di mana pasir dari cetakan terikat dengan paduan sehingga tidak dapat dihilangkan selama pengocokan. Penyertaan sering diperbaiki oleh pengecoran sebelum dikirim ke pelanggan, dan dalam banyak kasus penyertaan tingkat rendah dapat diterima dalam produk akhir.

Cacat yang lebih sering dikembalikan termasuk air mata panas, menjilat dingin , membungkuk , salah berjalan dan runout . Air mata panas adalah retakan yang terbentuk dalam casting karena bintik-bintik yang terlalu panas di cetakan. Lapping dingin dapat terjadi jika suhu penuangan atau laju penuangan tidak dioptimalkan, dan muncul sebagai pembagian dalam pengecoran di mana satu sisi terlalu dingin sebelum bertemu dengan sisi lainnya. Bending dapat terjadi di hampir semua proses pengecoran, tetapi paling umum dengan cetakan yang dapat digunakan kembali, seperti pada cetakan permanen. Misruns terjadi ketika logam cair gagal mengisi rongga cetakan. Hal ini dapat disebabkan oleh cetakan yang miring, penuangan yang tidak mencukupi, atau suhu penuangan yang tidak tepat. Khususnya dalam pengecoran pasir, runout juga bisa menjadi cacat umum. Runout terjadi ketika logam bocor dari cetakan, baik karena cetakan yang rusak atau segel yang tidak memadai antara cop dan drag.

Mencegah atau Memperbaiki Cacat Pengecoran

Jika cacat mengakibatkan pengembalian atau skrap internal, fasilitas pengecoran akan menyesuaikan alur kerja untuk mengurangi atau menghilangkan kejadiannya. Proses peleburan dan langkah-langkah penghilangan gas dapat disesuaikan untuk mengurangi porositas gas. Porositas susut dapat dicegah dengan mendesain sudut dengan jari-jari yang lebih besar, atau dengan mengoptimalkan suhu cetakan dan tuang. Penyertaan dapat dikurangi dengan menghilangkan terak secara lebih menyeluruh selama peleburan, atau dengan melapisi cetakan agar tetap utuh sampai pengocokan. Misruns sering disebabkan oleh kesalahan dalam proses penuangan, dan dapat diperbaiki melalui instruksi.

Bergantung pada jenis, tingkat keparahan, dan frekuensi cacat pengecoran, fasilitas pengecoran dapat memilih untuk memperbaiki cacat melalui pemrosesan pasca seperti gerinda dan pengelasan . Cacat positif dapat digiling untuk membentuk permukaan yang halus. Porositas dari gas atau susut-dan bahkan misruns dalam beberapa kasus-dapat diperbaiki melalui pengelasan. Pengelasan (gambar di atas) mampu mengembalikan bagian ke spesifikasi yang sama yang mungkin terjadi tanpa cacat. Terutama setelah perlakuan panas, bahan yang dilas memiliki sifat fisik yang hampir sama dengan bagian yang dicor penuh.

Saat Casting Dapat Dikembalikan

Menentukan kapan suatu suku cadang dapat dikembalikan merupakan aspek penting dari proses pengembangan produk. Pelanggan dan fasilitas pengecoran harus menyetujui terlebih dahulu tingkat cacat yang dapat diterima. Misalnya, persentase porositas apa pun yang lebih besar dari tingkat yang disepakati akan dapat dikembalikan, tetapi jika kurang dari itu akan lolos.

Karakteristik khusus dari suatu bagian terkadang memiliki persyaratan yang berbeda. Misalnya, porositas gas seringkali tidak terlihat sampai permukaannya dihilangkan dengan mesin, menunjukkan cacat negatif di dalam casting. Desain pelanggan mungkin memerlukan tingkat porositas yang sangat rendah di area spesifik yang akan dikerjakan, untuk memastikan permukaan yang halus setelah pengerjaan.

Cacat lain mungkin tampak dapat dikembalikan, tetapi setelah diperiksa lebih dekat tidak. Inklusi atau penyusutan kecil dapat menghasilkan cacat estetika yang akan ditandai oleh kontrol kualitas pelanggan selama inspeksi. Namun, menguntungkan pelanggan dan pengecoran untuk mencapai kesepakatan yang mengakomodasi tingkat variabilitas tertentu di permukaan non-kritis. Biaya untuk sepenuhnya menghilangkan cacat estetika mungkin terlalu tinggi untuk suku cadang yang menguntungkan, baik untuk pengecoran atau pelanggan akhir.

Beberapa kelompok industri menawarkan pedoman standar dan sistem peringkat untuk membantu menentukan tingkat cacat yang dapat diterima, termasuk ASTM, ASME, dan SAE. Standar ini memberikan skala untuk mengukur kejadian cacat, tetapi setiap bagian memiliki persyaratan yang berbeda. Proses manufaktur dapat ditingkatkan dan disesuaikan untuk meningkatkan skala suku cadang, tetapi kualitas yang lebih tinggi hampir selalu berarti biaya yang lebih tinggi.

Untuk memastikan hasil yang memuaskan bagi kedua belah pihak, fasilitas pengecoran dan pelanggan harus bekerja sama untuk menentukan keseimbangan antara kualitas pengecoran, tingkat cacat, dan biaya keseluruhan.

Pelajari lebih lanjut tentang merancang dan memproduksi produk cor dengan Eagle Group:unduh Panduan Referensi Cepat kami dengan toleransi, kemampuan, dan rekomendasi desain: