Menguasai Proses Cetak Pasir: Teknik dan Praktik Terbaik

Cetak pasir adalah proses cetak tertua yang ada. Menggunakan pola yang terbuat dari logam, kayu, atau lwah untuk membuat model item yang perlu diproduksi. Proses cetak pasir sangat melelahkan dan memberikan laju produksi lambat karena kerusakan cetakan pasir saat mengeluarkan cetakan pasir (item yang diproduksi). Proses cetak ini menggunakan pola, cetakan pasir, tungku, dan logam cair. Proses ini melibatkan pembuatan rongga dalam cetakan dan tuangan logam cair di dalamnya.

Hari ini Anda akan mengenal berbagai langkah yang terlibat dalam proses cetak pasir. Anda akan mempelajari pembuatan pola, pembuatan cetakan dan persiapan, jenis pasir cetak, clamping cope and drag, pembuatan core, tuangan, pendinginan, dan tahap pemotongan dalam cetak pasir. Anda juga akan mempelajari berbagai jenis alat cetak pasir, serta keuntungan dan kerugian proses cetak pasir.

Pembuatan pola

Tahap pertama dalam proses cetak pasir adalah pembuatan pola. Pembuatan pola tampaknya merupakan pekerjaan yang melelahkan dan cerdas karena merupakan replika item yang akan diproduksi. Dapat terbuat dari berbagai bahan seperti kayu, logam, sintetis, dll. tergantung volume dan toleransi cetakan. Kayu adalah yang paling umum karena lebih murah dan mudah dibentuk. Namun, pola kayu mudah membengkok dan berubah bentuk. Dapat aus lebih cepat dari pasir. Sementara pola yang terbuat dari logam lebih awet dan dapat digunakan kembali untuk membuat rongga yang sama, yang membantu mengurangi biaya tooling. Namun lebih mahal. Dalam pembuatan pola, allowance ditambahkan untuk kontraksi termal atau susut.

Jenis pola

Pola biasanya dibuat dalam empat cara. Berikut adalah berbagai jenis pola yang digunakan dalam proses cetak pasir.

Solid pattern:

Pola padat adalah jenis pola yang paling mudah dibuat. Berisi replika lengkap bagian dalam satu potongan. Digunakan untuk memproduksi bagian yang dibutuhkan dalam jumlah kecil. Namun, garis pemotongan dan sistem runner harus ditentukan secara terpisah yang dapat dengan mudah merusak cetakan.

Split pattern:

Pola split adalah dua replika terpisah dari bagian. Kedua bagian ditempatkan di rongga, satu di cope dan yang lain di drag (flask). Pola jenis split memungkinkan flask mudah dipisahkan dan menentukan garis pemotongan. Biasanya digunakan untuk bagian kompleks yang dibutuhkan dalam jumlah sedang.

Match plate pattern:

Pola match plate mirip dengan pola split. Biasanya terbuat dari logam dan kayu dan digunakan untuk memastikan pengaturan yang tepat rongga cetakan di dalam flask. Sistem runner dapat disertakan pada match plate. Pola jenis ini digunakan untuk jumlah lebih besar dan sering digunakan dalam proses otomatis. Terakhir,

Cope and drag pattern:

Pola cope and drag mirip dengan pola match plate, tetapi setiap bagian dipasang pada plat terpisah. Juga memastikan pengaturan yang tepat rongga cetakan di cope dan drag. Runner disertakan di plat. Pola jenis ini digunakan untuk cetakan yang lebih besar dan juga digunakan untuk jumlah produksi yang lebih besar. Juga digunakan saat proses otomatis.

Pembuatan cetakan

Pada tahap ini proses cetak pasir, material refraktori (pasir banyak digunakan.) dimuat atau dikemas di dalam flask, dikemas di sekitar pola sampai terkompresi sepenuhnya. Pola kemudian dilepas meninggalkan bentuk di rongga cetakan. Pasir yang digunakan untuk membuat cetakannya cukup kuat untuk menahan berat logam cair saat dituangkan dan harus rapuh cukup untuk dibelah saat cetak pendingin dan mengeras. Tanah liat dan beberapa agen perekat kimia digunakan untuk memperkuat cetakan agar dapat menahan tuangan.

Jika pasir dikemas di cope dan drag sementara pola ada di dalamnya, cope and drag dipisahkan sehingga pola dapat dengan mudah dilepas. Lapisan refraktori (material tahan panas) ditambahkan ke permukaan rongga untuk menghasilkan finishing permukaan yang lebih baik dan memungkinkan cetakan menahan logam yang dituangkan. Flask dikembalikan bersama-sama, meninggalkan bentuk di rongga.

Jenis pasir cetak pasir

Ada berbagai jenis pasir yang digunakan dalam pembuatan cetakan. Biasanya pasir silica (sio2) dicampur dengan jenis binder untuk mempertahankan bentuk di rongga. Pasir memberikan manfaat besar untuk cetakan. Ada berbagai persiapan cetakan pasir yang mengarah pada empat jenis. Berikut adalah empat jenis pasir yang digunakan dalam pembuatan cetakan.

Greensand – green sand adalah campuran pasir, air, dan tanah liat atau binder. Pasir mengandung 90%, 3% air, dan 7% tanah liat. Ini adalah yang termurah dan paling banyak digunakan.

Skinned-dried sand – skinned-dried sand adalah komposisi green sand tetapi dengan bahan perekat tambahan yang ditambahkan. Permukaan rongga dikeringkan dengan panas untuk meningkatkan kekuatan cetakan. Ini membantu meningkatkan akurasi cetakan dan finishing permukaan akan lengkap. Cetakan pasir jenis ini lebih mahal dan memerlukan lebih banyak waktu saat perlakuan.

Dry sand – dry sand juga dikenal sebagai cold box mold. Pasir dicampur dengan binder organik. Cetakan yang dibuat dengan dry sand diperkuat dengan membakar di oven. Jenis pasir cetakan dry sand memberikan akurasi dimensi tinggi tetapi mahal.

No baked sand – no-baked mold adalah pasir dicampur dengan resin dan mengeras pada suhu ruangan.

Pasir cetak yang digunakan dalam pembuatan cetakan menentukan kualitas cetakan yang biasanya dijelaskan sebagai berikut:

• Kekuatan pasir untuk mempertahankan bentuknya
• Permeabilitas (kemampuan menangkap gas untuk melolos melalui pasir) ditentukan oleh bentuk dan ukuran butiran pasir.
• Stabilitas termal untuk menahan retakan dari logam cair.
• Kompatibilitas pasir. Dan
• Kegunaan kembali pasir untuk cetakan pasir lain.

Clamping cope and drag

Setelah persiapan cetakan, yang dirancang untuk menahan logam cair saat dituangkan. Permukaan rongga ditaburi pasir khusus untuk menghindari cetakan menempel pada cetakan. Core adalah bagian rongga dalam cetakan. Disiapkan dan ditempatkan sebelum cope and drag dikunci dengan kuat untuk menghindari kehilangan materi apa pun.

Pembuatan core

Biarkan saya menggunakan kesempatan ini untuk menjelaskan lebih lanjut tentang pembuatan core dalam cetakan. Cores adalah lubang dan saluran internal dalam cetakan. Biasanya terbuat dari pasir karena melindungi bagian tempat core terletak di pola. Core diproduksi dalam cetakan sebelum logam cair dituangkan. Core print adalah inset di pola yang memungkinkan core ditempatkan di dalam cetakan. Namun, core mungkin kehilangan posisi karena keanginan logam cair. Itulah mengapa core dapat didukung dengan chaplets yang membantu memegang core bersama-sama dengan cetakan. Dalam situasi ini chaplets yang digunakan harus memiliki titik leleh yang lebih tinggi daripada logam cair yang dituangkan. Chaplets dipotong di akhir proses cetak.

Tahap tuangan

Pada tahap ini, logam dileleh dalam tungku pada suhu tertentu sementara cetakan sudah disiapkan. Artinya, telah dikunci dan riser dan gateway telah dipotong. Gateway dan riser dirancang untuk mengizinkan logam cair mengalir dengan mulus atau bebas ke dalam rongga. Ini juga membantu menghindari turbulensi yang mencegah oksida dan defek cetakan.

Logam dileleh dalam krucibel (material refraktori tinggi) hingga tingkat tertentu. Dikeluarkan dari tungku menggunakan tong krucibel ke tong tuangan yang memastikan tuangan yang lebih baik. Meskipun tuangan dapat dilakukan secara manual atau oleh mesin otomatis. Cukup logam harus dileleh untuk mengisi seluruh rongga dan semua saluran di cetakan, sebaliknya akan ada bagian yang tidak terisi dalam cetakan.

Tahap pendinginan

Setelah logam cair dituangkan ke dalam rongga, mulai dingin dan mengeras setelah beberapa waktu. Logam cair mengambil bentuk rongga dan mengeras mendapatkan bentuk tersebut. Cetakan dibelah setelah waktu pendinginan berlalu yang dapat diperkirakan berdasarkan ketebalan cetakan dan suhu logam. Pada tahap ini kemungkinan defek terjadi. Jika sebagian logam cair pendingin terlalu cepat, mungkin menunjukkan retakan, susut, atau bagian tidak lengkap jadi hati-hati saat membuat cetakan dan saat tuang logam cair.

Tahap pengeluaran (pembelahan)

Cetakan pendingin dan mengeras pada waktu yang ditentukan. Cetakan dapat dengan mudah dibelah dan cetakan diperoleh. Proses ini juga disebut checkout. Pembelahan biasanya dilakukan oleh mesin getaran yang menggetarkan pasir dan cetak keluar dari flask. Cetakan kemungkinan akan mengandung beberapa pasir dan lapisan oksida yang menempel padanya. Pasir dapat dihapus menggunakan shot blasting, sebagian besar dari permukaan internal dan dalam mengurangi kekasaran permukaan.

Pemotongan

Ingat logam cair dituangkan melalui saluran (gateway dan riser) ke rongga yang mengisi semua bagian di cetakan serta saluran. Logam di saluran harus dipotong dan cetakan harus dipotong sesuai dimensi yang diperlukan. Cetakan dapat dipotong secara manual melalui pemotongan atau penggergajian atau melalui mesin pemotong. Waktu pemotongan dapat ditentukan oleh ukuran envelop cetakan. Cetakan besar mungkin memerlukan waktu pemotongan yang lebih lama.

Tonton video di bawah ini untuk mempelajari cara cetak pasir dilakukan:

Keuntungan dan kerugian proses cetak pasir

Keuntungan:

Cetak pasir memiliki keuntungan dibandingkan proses cetak lainnya meski defek mungkin terjadi. Namun tetap menawarkan keuntungan besar. Cetak pasir memberikan kekuatan besar pada cetakan ketika tanah liat ditambahkan ke cetakan, membantu pasir berekat lebih erat.

Cetak pasir dirancang untuk mengurangi potensi retakan, robekan, dan susut selama tahap pendinginan cetakan. Proses cetak pasir digunakan sebagian besar dalam produksi produk otomotif, seperti blok mesin, casing atau housing item, dll. Beberapa keuntungan lain proses cetak pasir meliputi:

• Logam ferrous dan nonferrous digunakan untuk cetakan.
• Biaya produksi rendah.
• Biaya rendah untuk tooling pasca cetak.
• Bentuk kompleks dapat diproduksi.

Kerugian

Meskipun manfaat luar biasa cetak pasir, beberapa kerugian masih terjadi. Berikut adalah kerugian proses cetak pasir dalam berbagai aplikasinya.

• Tingkat akurasi yang lebih rendah
• Ini adalah proses yang melelahkan
• Finishing permukaan kasar
• Cetakan hanya dapat digunakan sekali
• Laju produksi lambat
• Intensif tenaga kerja

Alat cetak pasir dan penggunaannya

Berikut adalah berbagai jenis alat cetak pasir dan penggunaannya:

Hand riddle – hand riddle biasanya digunakan untuk memisahkan pasir dan beberapa partikel tidak diinginkan dalam pasir.

Shovel: alat cetak pasir ini digunakan untuk mentransfer pasir ke dalam kotak cetakan atau flask.

Rammer: rammer digunakan untuk memadatkan atau mengompres pasir secara merata di sekitar pola dan flask.

Sprue pin – alat cetak pasir ini digunakan untuk membuat lubang vertikal di cetakan.

Strike bar – strike bar digunakan untuk menghapus atau mencoret pasir berlebih dari atas flask.

Mallet – mallet digunakan untuk memukul draw spike ke dalam pola dan rapping untuk pemisahan mudah cetakan dan pola.

Itu semua untuk artikel ini, proses cetak pasir. Seperti yang dijanjikan pembuatan pola, pembuatan cetakan dan persiapan, jenis pasir cetak, clamping cope and drag, pembuatan core, tuangan, pendinginan, dan tahap pemotongan dalam cetak pasir dijelaskan. Alat yang digunakan dalam cetak pasir disebutkan dan keuntungan serta kerugian cetak pasir juga dibahas.

Saya harap Anda mendapat cukup dari bacaan ini, jika demikian, silakan bagikan dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa lagi.