TUGAS MAKALAH
PENGECORAN LOGAM
Dosen
Pembimbing :
Ir.R.Benny
Wahyuadi,M.M,MBA
Mata
Kuliah :
Proses
Produksi 1
DISUSUN
OLEH :
1.
DHARMA
PUTRA S
2.
DWI
FAJAR
3.
EKO
SUSILO
4.
GUNTUR
JS
5.
HANDI
YUSUF
FAKULTAS TEKNIK
Program Studi Teknik Industri
UNIVERSITAS PAMULANG
2013
KATA
PENGANTAR
Puji
dan syukur kehadirat Allah SWT. Sholawat serta salam mari kita junjungkan
kepada Nabi kita Muhammad SAW beserta keluarga dan sahabatnya, yang telah
membawa kita dari zaman jahilliyah ke zaman yang penuh kebenaran. Karena dengan
rahmat dan karunia-Nyalah sehingga Penyusunan Makalah ini yang berjudul
“PENGECORAN LOGAM” telah dapat diselesaikan.
Makalah ini merupakan salah satu syarat untuk memenuhi sebagian tugas mata
kuliah Proses Produksi 1 guna untuk mendapatkan nilai yang baik.
Selesainya penyusunan ini berkat bantuan dari
berbagai pihak oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis sampaikan terima
kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada yang terhormat :
- Bapak Dosen kita Ir.R.Benny Wahyuadi,M.M,MBA
sebagai dosen mata kuliah Proses Produksi 1.
- Rekan – rekan semua di kelas 02TIDPB
Universitas Pamulang
- Secara khusus penulis menyampaikan terima kasih
kepada keluarga tercinta yang telah memberikan dorongan dan bantuan serta pengertian yang besar kepada
penulis, baik selama mengikuti perkuliahan maupun dalam menyelesaikan makalah
ini.
Serta kerabat-kerabat dekat dan
rekan-rekan seperjuangan yang penulis banggakan. Semoga Allah SWT, memberikan
balasan atas kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis menyadari
makalah ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu, kritik dan saran yang
sifatnya membangun sangat diharapkan oleh penulis.Akhirnya penulis berharap
semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang berkompeten.Amin.
Tangerang Selatan 17-04-2013
Penulis
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR
BAB
I
PENDAHULUAN…………………………………………………………………………..…….1
A. LATARBELAKANG……………………………………………….…………………….1
B. PERUMUSAN
MASALAH………………………………………………………………2
C. TUJUAN…………………………………………………………………………………..2
D. MANFAAT………………………………………….…………………………………….3
BAB
II
KAJIAN
TEORI…………………………………………………………………………………..4
A.
PROSES PENGECORAN LOGAM…………………………………………………………..4
1.1 Prosedur Pembuatan Cetakan..………………………………………………………..5
1.2 Pembuatan Cetakan5
B.
DEFINISI PENGECORAN……………………………………………………………………6
2.1 Terminologi Pengecoran (Casting)…………………………………………………...7
2.2 Pengecoran Cetakan Pasir…………………………………………………………….8
2.3 Logam – logam dalam Pengecoran………………………………………………….14
2.4 Proses Peleburan Logam…………………………………………………………….19
2.5 Metalurgi Proses Pengecoran………………………………………………………..23
C.
Prospek Industi Pengecoran Logam………………………………………………………….31
BAB
III
PENUTUP……………………………………………………………………………………….34
KESIMPULAN……………………………………………………………………………….....34
SARAN…………………………………………………………………………………………..35
DAFTAR
PUSTAKA……………………………………………………………………………36
BAB 1
PENDAHULUAN
A.Latar Belakang masalah
Coran dibuat dari logam yang
dicairkan, dituang ke dalam cetakan,kemudian di biarkan mendingin dan membeku.
Oleh karena itu sejarah pengecoran dimulai ketika orang mengetahui bagaimana
mencairkan logam dan bagaimana membuat cetakan.Hal itu terjadi kira-kira tahun
4.000 SM, sedangkan tahun yang lebih tepat tidak diketahui orang. Awal
penggunaan logam oleh orang ialah ketika orang membuat perhiasan dari emas atau
perak tempaan, dan kemudian membuat senjata atau matabajak dengan menempa
tembaga, hal itu di mungkinkan karena logam-logam ini terdapat di alam dalam
keadaan murni, sehingga dengan mudah orang dapat menempanya.
Kemudian secara kebetulan orang
menemukan tembaga mencair, selanjutnya mengetahui cara untuk menuang logam cair
ke dalam cetakan, dengan demikian untuk pertama kalinya orang dapat membuat
coran yang berbentuk rumit, umpamanya
perabot rumah, perhiasan atau hiasan makan. Coran tersebut dibuat dari
perunggu yaitu suatu paduan tembaga, timah dan timbal yang titik cairnya lebih
rendah dari titik cair tembaga.
Pengecoran perunggu dilakukan
pertama di Mesopotamia kira-kira 3.000 tahun SM,teknik ini di teruskan ke Asia
Tengah, India, China. Penerusan ke China kira-kira 2.000 tahun SM, dan dalam
zaman China kuno semasa Yin, yaitu kira-kira 1.500-1.000 tahun SM. Pada masa
itu tangki-tangki besar yang halus buatannya dibuat dengan jalan
pengecoran.Sementara itu teknik pengecoran Mesopotamia di teruskan juga ke
Eropa, dan dalam tahun 1.500-1.400 SM, barang-barang seperti mata bajak,
pedang, mata tombak, perhiasan, tangki, dan perhiasan makan di buat di Spanyol,
Swiss, Jerman, Ustria, Norwegia, Denmark, Swedia, Inggris dan
Perancis.
Teknik pengecoran perunggu di India
dan China diteruskan ke Jepang dan Asia Tenggara,
sehingga di Jepang banyak arca-arca Budha dibuat antara tahun 600 dan
800.Penggunaan besi di mulai dengan penempaan, sama halnya dengan tembaga.
Orang-orang Asiria dan Mesir mempergunakan perkakas besi dalam tahun
2.800-2.700 tahun SM. Kemudian di China
dalam tahun 800-700 SM, ditemukan cara membuat corandari besi kasar yang
mempunyai titik cair rendah dan mengandung fosfor tinggi dengan mempergunakan
tanur beralas datar.
Teknik produksi ini kemudian
diteruskan ke negara-negara disekitar Laut Tengah, di Yunani, 600 tahun SM, arca-arca raksasa
Epaminondas atau Hercules, berbagai senjata, dan perkakas dibuat dengan jalan
pengecoran. Di India di zaman itu,
pengecoran besi kasar dilakukan dan di eksporke Mesir dan Eropa.
Walaupun demikian baru pada abad ke 14 saja pengecoran besi kasar di lakukan
secara besar-besaran yaitu ketika Jerman dan Italia meningkatkan tanur beralas
datar yang primitip itu menjadi tanur tiup
berbentuk silinder, di manapencairan dilakukan dengan jalan
meletakkan bijih besi dan arang batu berselang-seling. Produk-produk yang dihasilkan pada waktu itu ialah
: meriam, peluru meriam, tungku, pipa dan lain-lain. Cara pengecoran pada zaman
itu ialah menuangkan secara langsung logam cair yang didapat dari bijih besi,
ke dalam cetakan, jadi tidak dengan jalan mencairkan kembali besi kasar seperti
cara kita sekarang.
B.Rumusan Masalah
1.
Pembekuan paduan – paduan logam
2.
Faktor yang memengaruhi fluiditas dan kualitas leburan
3.
kelas – kelas utama coran
4.
pengecoran bentuk – bentuk sederhana untuk pemrosesan lanjutan dengan deformasi
plastis
5.
Proses pengecoran bentuk kedalam cetakan sekali pakai dan cetakan pakai ulang
6.
Metode peningkatan sifat – sifat produk coran
7.
Pemilihan proses pengecoran dan perancangan komponen untuk kemudahan pengecoran.
C.Tujuan
1.
Dapat memahami apa itu pengecoran logam.
2.
Dapat memahami bentuk atau pola – pola dalam pengecoran logam.
3.
Mengetahui kualitas dari produk coran logam
4.
Memanfaatkan semaksimal mungkin limbah atau cacatan dari coran logam.
5.
Metode peningkatan sifat – sifat produk.
D.Manfaat
Manfaat
yang didapat dari makalah ini sangat banyak antara lain;
1. 1.1Menambah ilmu pengetahuan,
wawasan yang umum dan luas.
2. Mengenal bahan – bahan coran.
3. Mengetahui cara pemilihan proses
pengecoran dan perancangan komponen untuk kemudahan pengecoran.
BAB II
KAJIAN TEORI
Proses pengecoran
meliputi: pembuatan cetakan, persiapan dan peleburan logam, penuangan logam
cair ke dalam cetakan, pembersihan coran dan proses daur ulang pasir cetakan.
Produk pengecoran disebut coran atau benda cor. Berat coran itu sendiri
berbeda, mulai dari beberapa ratus gram sampai beberapa ton dengan komposisi
yang berbeda, mulai dari beberapa ratus gram sampai beberapa ton dengan
komposisi yang berbeda dan hamper semua logam atau paduan dapat dilebur dan
dicor.
Proses pengecoran secara
garis besar dapat dibedakan dalam proses pengecoran dan proses percetakan. Pada
proses pengeceron tidak digunakan tekanan sewaktu mengisi rongga cetakan,
sedang pada proses pencetakan logam cair ditekan agar mengisi rongga cetakan.
Karena pengisian logam berbeda, cetakan pun berbeda, sehingga pada proses
percetakan cetakan umumnya dibuat dari logam. Pada proses pengecoran cetakan
biasanya dibuat dari pasir meskipun ada kalanya digunakan pula plaster,
lempung, keramik atau bahan tahan api lainnya.
PASIR
Ada dua cara pengecoran
dengan menggunakan cetakan pasir. Pembagian dilakukan berdasarkan jenis pola
yang digunakan:
1)
Pola yang dapat digunakan berulang-ulang dan
2)
Pola sekali pakai
Urutan pembahasan proses
pengecoran adalah sebagai berikut:
1. Prosedur pembuatan
cetakan
2. Pembuatan pola
3. Pasir
4. Inti
5. Peralatan (mekanik)
6. Logam
7. Penuangan dan
pembersihan benda cor.
1.1 PROSEDUR PEMBUATAN
CETAKAN
Cetakan diklasifikasikan
berdasarkan bahan yang digunakan:
1. Cetakan
pasir basah (green-sand molds)
2. Cetakan dibuat dari pasir cetak
basah.Prosedur
1. Cetakan
kulit kering (Skin dried mold)
2. Cetakan
pasir kering (Dry-sand molds)
Cetakan dibuat dari
pasir yang kasar dengan bahan pengikat
1. Cetakan
lempung (Loan molds)
2. Cetakan
furan (Furan molds)
3. Cetakan
CO2
4. Cetakan
logam
Cetakan logam terutama digunakan pada proses cetak-tekan (die casting) logam dengan suhu cair rendah.
5. Cetakan
khusus
Cetakan khusus dapat dibuat dari plastic, kertas, kayu semen, plaster, atau
karet.
Proses pembuatan cetakan
yang dilakukan di pabrik-pabrik pengecoran dapat di kelompokkan sebagai
berikut:
1.
Pembuatan cetakan di meja (Bench
molding)
Dilakukan untuk benda
cor yang kecil.
2. Pembuatan cetakan di lantai (Floor molding)
Dilakukan untuk benda
cor berukuran sedang atau besar
3. Pembuatan cetakan
sumuran (pit molding)
4. Pembuatan cetakan
dengan mesin (machine molding)
1.2 Pembuatan Cetakan
Sebagai contoh akan
diuraikan pembuatan roda gigi seperti pada Gambar di bawah ini. Cetakan dibuat
dalam rangka cetak (flak) yang
terdiri dari dua bagian, bagian atas disebut kup dan bagian bawah disebut drag.Pak
kotak cetak yang terdiri dari tiga bagian, bagian tengahnya disebut cheek. Kedua bagian kotak cetakan
disatukan pada tempat tertentu dengan lubang dan pin.
Proses Pengecoran Logam (Metal Casting Process)
Teknik Pengecoran Logam
B. Definisi Pengecoran (CASTING)
Pengecoran (CASTING) adalah salah satu teknik
pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian di
tuangkan kedalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor
yang akan dibuat
Ada 4 faktor yang berpengaruh atau merupakan ciri
dari proses pengecoran, yaitu :
1. Adanya aliran logam cair kedalam rongga cetak
2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan
dan pendinginan dari logam dalam cetakan
3. Pengaruh material cetakan
4. Pembekuan logam dari kondisi cair
Klasifikasi pengecoran
berdasarkan umur dari cetakan, ada pengecoran dengan sekali pakai (expendable Mold) dan ada pengecoran
dengan cetakan permanent (permanent Mold).Cetakan
pasir termasuk dalam expendable mold.
Karena hanya bisa digunakan satu kali pengecoran saja, setelah itu cetakan
tersebut dirusak saat pengambilan benda coran. Dalam pembuatan cetakan,
jenis-jenis pasir yang digunakan adalah pasir silika, pasir zircon atau pasir
hijau.Sedangkan perekat antar butir-butir pasir dapat digunakan, bentonit,
resin, furan atau air gelas.
2.1. Terminologi Pengecoran dengan Cetakan Pasir
Secara umum cetakan
harus memiliki bagian-bagian utama sebagai berikut :
Cavity (rongga cetakan),
merupakan ruangan tempat logam cair yang dituangkan kedalam cetakan. Bentuk
rongga ini sama dengan benda kerja yang akan dicor. Rongga cetakan dibuat
dengan menggunakan pola.
Core (inti), fungsinya adalah membuat rongga pada benda coran. Inti
dibuat terpisah dengan cetakan dan dirakit pada saat cetakan akan digunakan.
Bahan inti harus tahan menahan temperatur cair logam paling kurang bahannya
dari pasir.
Gating sistem (sistem saluran masuk), merupakan saluran masuk kerongga
cetakan dari saluran turun. Gating sistem suatu cetakan dapat lebih dari satu,
tergantung dengan ukuran rongga cetakan yang akan diisi oleh logam cair.
Sprue (Saluran turun), merupakan saluran masuk dari luar dengan posisi
vertikal.Saluran ini juga dapat lebih dari satu, tergantung kecepatan penuangan
yang diinginkan.
Pouring basin, merupakan lekukan pada cetakan yang fungsi utamanya adalah untuk
mengurangi kecepatan logam cair masuk langsung dari ladle ke sprue.Kecepatan aliran logam yang tinggi
dapat terjadi erosi pada sprue dan terbawanya kotoran-kotoran logam cair yang
berasal dari tungku kerongga cetakan.
Raiser (penambah), merupakan
cadangan logam cair yang berguna dalam mengisi kembali rongga cetakan bila
terjadi penyusutan akibat solidifikasi.
2.2. Pengecoran Cetakan
Pasir
Pengecoran dengan
cetakan pasir melibatkan aktivitas-aktivitas seperti menempatkan pola dalam
kumpulan pasir untuk membentuk rongga cetak, membuat sistem saluran, mengisi
rongga cetak dengan logam cair, membiarkan logam cair membeku, membongkar
cetakan yang berisi produk cord an
membersihkan produk cor. Hingga sekarang, proses pengecoran dengan cetakan
pasir masih menjadi andalan industri pengecoran terutam industri-industri
kecil. Tahapan yang lebih umum tentang pengecoran cetakan pasir.
A. Pasir
Kebanyakan pasir yang
digunakan dalam pengecoran adalah pasir silika (SiO2).Pasir merupakan produk
dari hancurnya batu-batuan dalam jangka waktu lama.Alasan pemakaian pasir
sebagai bahan cetakan adalah karena murah dan ketahanannya terhadap temperature
tinggi. Ada dua jenis pasir yang umum digunakan yaitu naturally bonded(banks sands) dan synthetic (lake sands).Karena komposisinya mudah diatur, pasir
sinetik lebih disukai oleh banyak industri pengecoran.
Pemilihan jenis pasir
untuk cetakan melibatkan bebrapa faktor penting seperti bentuk dan ukuran
pasir. Sebagai contoh , pasir halus dan bulat akan menghasilkan permukaan
produk yang mulus/halus. Untuk membuat pasir cetak selain dibutuhkan pasir juga
pengikat (bentonit atau clay/lempung)
dan air.Ketiga Bahan tersebut diaduk dengan komposisi tertentu dan siap dipakai
sebagi bahan pembuat cetakan.
B. Jenis Cetakan Pasir
Ada tiga jenis cetakan
pasir yaitu green sand, cold-box dan
no-bake mold. Cetakan yang banyak digunakan dan paling murah adalah jenis green sand mold (cetakan pasir basah).
Kata “basah” dalam cetakan pasir basah berati pasir cetak itu masih cukup
mengandung air atau lembab ketika logam cair dituangkan ke cetakan itu. Istilah
lain dalam cetakan pasir adalah skin dried. Cetakan ini sebelum dituangkan logam
cair terlebih dahulu permukaan dalam cetakan dipanaskan atau dikeringkan.Karena
itu kekuatan cetakan ini meningkat dan mampu untuk diterapkan pada pengecoran
produk-produk yang besar.
Dalam cetakan kotak
dingin (box-cold-mold), pasir
dicampur dengan pengikat yang terbuat dari bahan organik dan in-organik dengan
tujuan lebih meningkatkan kekuatan cetakan.Akurasi dimensi lebih baik dari
cetakan pasir basah dan sebagai konsekuensinya jenis cetakan ini lebih mahal.
Dalam cetakan yang tidak
dikeringkan (no-bake mold), resin
sintetik cair dicampurkan dengan pasir dan campuran itu akan mengeras pada
temperatur kamar. Karena ikatan antar pasir terjadi tanpa adanya pemanasan maka
seringkali cetakan ini disebut juga cold-setting
processes. Selain diperlukan cetakan yang tinggi, beberapa sifat lain
cetakan pasir yang perlu diperhatikan adalah permeabilitas cetakan (kemampuan
untuk melakukan udara/gas).
C. Pola
Pola merupakan gambaran
dari bentuk produk yang akan dibuat. Pola dapat dibuat dari kayu, plastic/polimer atau logam. Pemilihan
material pola tergantung pada bentuk dan ukuran produk cor, akurasi dimensi,
jumlah produk cor dan jenis proses pengecoran yang digunakan.
Jenis-jenis pola :
1. Pola tunggal (one pice pattern / solid pattern)
Biasanya digunakan untuk bentuk produk yang
sederhana dan jumlah produk sedikit.Pola ini dibuat dari kayu dan tentunya
tidak mahal.
2. Pola terpisah (spilt pattern)
Terdiri dari dua buah pola yang terpisah
sehingga akan diperoleh rongga cetak dari masing-masing pola. Dengan pola ini,
bentukproduk yang dapat dihasilkan rumit dari pola tunggal.
3. Match-piate
pattern
Jenis ini popular yang digunakan di
industri.Pola “terpasang jadi satu” dengan suatu bidang datar dimana dua buah
pola atas dan bawah dipasang berlawanan arah pada suatu pelat datar.Jenis pola
ini sering digunakan bersama-sama dengan mesin pembuatan cetakan dan dapat
menghasilkan laju produksi yang tinggi untuk produk-produk kecil.
D. Inti
Untuk produk cor yang
memiliki lubang/rongga seperti pada blok mesin kendaraan atau katup-katup
biasanya diperlukan inti. Inti ditempatkan dalam rongga cetak sebelum penuangan
untuk membentuk permukaan bagian dalam produk dan akan dibongkar setelah
cetakan membeku dan dingin. Seperti cetakan, inti harus kuat, permeabilitas baik,
tahan panas dan tidak mudah hancur (tidak rapuh).
Agar inti tidak mudah
bergeser pada saat penuangan logam cair, diperlukan dudukan inti (core prints).Dudukan inti biasanya
dibuatkan pada cetakan seperti pada gambar.pembuatan inti serupa dengan pembuatan
cetakan pasir yaitu menggunakan no-bake,
cold-box dan shell. Untuk membuat
cetakan diperlukan pola sedangkan untuk membuat inti dibutuhkan kotak inti.
E. Operasi Pengecoran
Operasi pengecoran
dengan cetakan pasir melibatkan tahapan proses perancangan produk cor,
pembuatan pola dan inti, pembuatan cetakan, penuangan logam cair dan
pembongkaran produk cor. Tahapan lebih rinci terlihat pada gambar Dibawah ini :
Setelah proses
perancangan produk cor yang menghasilkan gambar teknik produk (a) dilanjutkan
dengan tahapan-tahapan berikutnya :
a. Menyiapkan bidang dasar datar atau pelat
datar dan meletakan pola atas (cope)
yang sudah ada dudukan inti dipermukaan pelat datar tadi.
b. Seperti pada langkah c, untuk cetakan bagian
bawah (drag) beserta sistem saluran.
c. Menyiapkan koak inti (untuk pembuatan inti)
d. Inti yang telah jadi disatukan (inti yang
dibuat berupa inti setengah atau paroan inti)
e. Pola atas yang ada dipermukaan pelat datar
ditutupi oleh rangka cetak atas (cope)
dan ditambahkan system saluran seperti saluran masuk dan saluran tambahan (riser). Selanjutnya diisi dengan pasir
cetak.
f. Setelah diisi pasir cetak dan dipadatkan,
pola dan system saluran dilepaskan dari cetakan
g. Giliran drag
diisi pasir cetak setelah menempatkan rangka cetak diatas pola dan pelat datar.
h. Setelah disi pasir cetak dan dipadatkan, pola
dilepaskan dari cetakan
i. Inti ditempatkan pada dudukan inti yang ada
pada drag.
j. Cope
dipasangkan pada drag dan dikunci
kemudian dituangkan logam cair.
k. Setelah membeku dan dingin, cetakan dibongkar
dan produk cor dibersihkan dari sisa-sisa pasir cetakan.
l. Sistem saluran dihilangkan dari produk cor
dengan berbagai metoda dan produk cor siap untuk diperlakukan lebih lanjut.
Dalam teknik pengecoran
logam fluiditas tidak diartikan sebagai kebalikan dari viskositas, akan tetapi
berarti kemampuan logam cair untuk mengisi ruang-ruang dalam rongga cetak.
Fluiditas tidak dapat dikaitkan secara langsung dengan sifat-sifat fisik secara
individu, karena besaran ini diperoleh dari pengujian yang merupakan
karakteristik rata-rata dari bebrapa sifat-sifat fisik dari logam cair.
Ada dua faktor yang
mempengaruhi fluiditas logam cair, yaitu temperatur dan komposisi unsur.
Temperatur penuangan secara teoritis harus sama atau diatas garis liquidus.
Jika temperatur penuangan lebih rendah, kemungkinan besar terjadi solidifikasi didalam gating sistem dan rongga cetakan tidak terisi penuh. Cacat ini
disebut juga dengan nama misrun. Cacat lain yang bisa terjadi jika temperatur
penuangan terlalu rendah adalah laps dan seams. Yaitu benda cor yang dihasilkan
seakan-akan membentuk alur-alur aliran kontinu logam yang masuk kedalam rongga
cetak, dimana alur satu dengan alur lain berdampingan daya ikatannya tidak
begitu baik.Jika temperatur penuangan terlalu tinggi pasir yang terdapat pada
dinding gating sistem dan rongga
cetakan mudah lepas sewaktu bersentuhan dengan logam cair dan permukaanya
menjadi kasar.Terjadi reaksi yang cepat antara logam tuang, dengan zat padat,
cair dan gas diadalam rongga cetakan.Dari pengujian ini dapat dicari daerah
temperatur penuangan yang menghasilkan produk dengan cacat yang seminim
mungkin.
Faktor utama yang lain
yang mempengaruhi besaran fluiditas adalah komposisi paduan. Logam cair yang
memiliki fluiditas yang tinggi adalah logam murni dan alloys komposisi eutectic.
Alloys yang dibentuk dari larutan
padat, dan memiliki range pembekuan
yang besar memiliki fluiditas yang jelek.
Contoh Pola spiral hasil pengujian Fluiditas
Ada beberapa metoda
dalam mengukur fluiditas.Metoda ini dibedakan berdasarkan bentuk rongga cetak
yang digunakan untuk mengetahui mampu alir logam cair.Ada rongga cetak yanmg
berbentuk spiral dan ada juga rongga cetak yang berbentuk lorong yang
memanjang. Pemilihan metoda ini sangat tergantung
Beberapa bentuk cetakan untuk pengukuran
Fluiditas
Dari bentuk benda kerja
dan bahan cetakan yang akan digunakan. Dalam melakukan pengukuran mampu alir
dipraktikum ini digunakan metode dengan rongga cetak yang berbentuk
spiral.Meskipun hasil pengukuran dengan metoda diatas dipengaruhi oleh
sifat-sifat cetakan, namun pengukuran tersebut sangat praktis, karena langsung
menggambarkan bagaimana mampu alir logam cair dalam rongga cetak dengan bahan
cetakan sebenarnya.Harga fluiditasnya dinyatakan dengan panjang (dalam mm)
spiral yang terisi logam.Atas dasar hal ini, fluiditas juga dikenal dengan
istilah Fluid life.
2.3. Logam-logam dalam
pengecoran
Besi cor
* Paduan besi yang mengandung C >: 1,7 % dan
1-3 %Si. Unsur lain dapat ditambahkan dengan maksud untuk meningkatkan
sifat-sifat seperti kekuatan, kekerasan atau ketahanan korosi. Unsur yang
umumnya ditambahkan yaitu Cr, Cu, Mo dan Ni.
* Besi cor memiliki selang temperature cair yang relaitf lebih rendah daripada baja dan
relatif lebih “encer” ketika cair.
* Sifat mekanik besi cor tergantung pada jenis
struktur mikronya yaitu bentuk dna distribusi elemen-elemen penyusunnya. Salah
satu elemen yang memiliki pengaruh yang berarti adalah grafit.Jumlah ,ukuran
dan bentuk grafit mempengaruhi kekuatan dan keuletan besi cor. Selain grafit,
matriks juga ikut mempengaruhi sifat mekaniknya. Matris besi cor sama dengan
yang terdapat pada baja, yaitu feritik, perlitik, feritik+perlitik dan
martensitik. Matriks yang terjadi tergantung pada :
- Komposisi kimia
- Laju pendinginan, dan
- Proses perlakuan panas
- Ada lima jenis besi cor :
- Besi cor kelabu (grey cast iron)
- Besi cor malleable (malleable cast iron)
- Besi cor putih (white cast iron)
- Besi cor nodular (nodular/ductile cast iron)
- Compacted graphite cast iron (memiliki
struktur mikro antara besi cor,
Kelabu dan besi cor nodular).
Sifat mekanik :
45 -75 ksi (kekuatan tarik)
35 – 60 ksi (kekuatan luluh)
1 – 6% (perpanjangan)
Sifat matriks dan karakter grafit diperoleh dari
kesetimbangan :
- Komposisi kimia
- Derajat inokulasi
- Laju pembekuan
- Pengaturan laju pendinginan
Untuk mendapatkan sifat
yang diinginkan, biasanya pada besi cor diterapkan perlakuan panas karena dari
kondisi hasil pengecoran (as-cast)
tidak diperoleh sifat yang diinginkan. Proses perlakuan panas yang umum
diterapkan :
- Annealing
- Austenitizing dan Quenching
- Tempering
- Besi Cor Putih
Besi cor putih terbentuk
ketika unsur karbon (C) tidak mengendap sebagai grafit selama proses pembekuan,
akan tetapi tetap berkaitan dengan unsur besi (Fe), krom (Cr) atau molibden (Mo)
membentuk karbida.
Besi cor putih bersifat
keras dan getas dan memiliki tampilan patahn seperti kristal berwarna putih.
Besi Cor Kelabu
Besi cor kelabu
merupakan paduan dari unsur-unsur besi (Fe), karbon © dansilicon (Si) yang mengandung “karbon tak berkaitan” dalam bentuk
grafit.Nama besi cor kelabu didapat dari tampilan patahan berwarna kelabu.
Besi cor kelabu untuk
keperluan otomotif dan konstruksi umum lainnya dibagi menjadi 10 kelas/garde yang didasarkan pada kekuatan
tarik minimumnya.
Kekuatan, kekerasan dan
struktur mikro dari besi cor kelabu dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti
komposisi kimia, desain, cetakan, karakteristik cetakan dan laju pendinginan
selama dan setelah pembekuan.
Unsur Cu, Cr, Mo dan Ni
seringkali ditambahkan untuk mengatur struktur mikro matriks dan pembentukan
grafit. Selain itu bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi besi cor
kelabu pada beberapa media.
Besi cor kelabu dapat
dikeraskan dengan proses quenching dan temperature sekitar 1600˚F (menjadi
getas). Kombinasi dengan proses temper akan meningkatakan ketangguhan dan
menurunkan kekerasannya.
Besi Cor
Malleable
- Besi cor ini dihasilkan dari proses perlakuan
panas besi cor putih yang memiliki komposisi tertentu.
- Proses terbentuknya beis cor putih akibat :
- Rendahnya kandungan karbon dan silikon
- Adanya unsur-unsur pembentuk karbida seperti Cr, Mo dan V
- Laju pendinginan dan pembekuan yang tinggi
Pada proses pembuatan
besi cor malleable, besi cor putih
dipanaskan hingga temperatur diatas temperatur eutectoid (1700oF) kemudian ditahan hingga beberapa jam dan
didinginkan dalam tungku. Proses tersebut menyebabkan unsure karbon terlarut
dalam austenit, mengendap dan membentuk grafit bulat tak beraturan (irregular nodules of graphite) yang
disebut korbon temper. Proses ini
akan menghasilkan besi cor malleable
dengan matriks ferit.
Besi Cor Nodular
- Besi cor
nodular memiliki komposisi unsure yang sama dengan besi cor kelabu. Unsur
tersebut yaitu karbon dan silikon.
- Perbedaan besi cor nodular dan kelabu terletak pada bentuk grafit (untuk
menghasilkan bentuk grafit yang
berbeda, digunakan proses yang berbeda pula)
- Pembulatan grafit
dicapai karena ditambahkan unsur Magnesium (Mg) dan Cerium (Ce).
Baja (Baja Cor)
Salah satu jenis baja
adalah baja karbon yaitu paduan besi-karbon yang mengandung unsur karbon kurang
dari 1,7 % (beberapa literature
menyebutkan kandungan karbon maksimum 2.0 %). Sebagai tambahan selain karbon,
baja cor mengandung :
- Silikon (Si) : 0.20 – 0,70 %
- Mangan (Mn) : 0,50 – 1,00 %
- Fosfor (P) :<>
- Sulfur (S) :<>
Struktur mikro baja cor
yang memiliki kandungan karbon kurang dari 0,8 % (baja hypoeutektoid) terdiri
dari FERIT dan PERLIT. Kadar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah perlit.
Struktur mikro baja cor yang memiliki kandungan
karbon lebih dari 0,8 % (baja hipereutektoid)
terdiri dari SEMENTIT (Fe3C) dan PERLIT. Kadar karbon yang lebih tinggi
menambah jumlah sementit.
Baja cor dengan kadar
C=0,20 % diatas diperoleh dari pendinginan didalam tungku dari temperatur 950oC
setelah pengecoran. Bagian yang hitam adalah PERLIT dan yang putih adalah FERIT.
Sedangkan baja cor dengan kadar C=0,8 % didinginkan dalam tungku 900oC struktur
yang terlihat jelas yaitu PERLIT.
2.4.. Proses Peleburan
Logam
Peleburan logam
merupakan aspek terpenting dalam operasi-operasi pengecoran karena berpengaruh
langsung pada kualitas produk cor. Pada proses peleburan, mula-mula muatan yang
terdiri dari logam, unsur-unsur paduan dan material lainnya seperti fluks dan unsur pembentuk terak
dimasukkan kedalam tungku. Fluks
adalah senyawa inorganic yang dapat “membersihkan” logam cair dengan
menghilangkan gas-gas yang ikut terlarut dan juga unsur-unsur pengotor (impurities).Fluks memiliki beberpa kegunaan yang tergantung pada logam yang
dicairkan, seperti pada paduan alumunium terdapat cover fluxes (yang menghalangi oksidasi dipermukaan alumunium
cair),.Cleaning fluxes, drossing fluxes,
refining fluxes, dan wall cleaning fluxes.
Tungku-tungku peleburan
yang biasa digunakan dalam industri pengecoran logam adalah tungku busur listrik,
tungku induksi, tungku krusibel, dan tungku kupola.
Karakteristik masing-masing tungku peleburan adalah :
1. Tungku busur listrik
* laju peleburan tinggi laju produksi tinggi
* polusi lebih rendah dibandingkan tungku-tungku
lain
* memiliki kemampuan menahan logam cair pada
temperatur tertentu untuk jangka waktu lama untuk tujuan pemaduan
2. Tungku induksi
1. Khususnya
digunakan pada industri pengecoran kecil
2. Mampu
mengatur komposisi kimia pada skala peleburan kecil
3. Terdapat dua jenis tungku yaitu Coreless (frekuensi tinggi) dan core atau channel (frekuensi rendah, sekitar 60 Hz)
4. Biasanya digunakan pada industri pengecoran
logam-logam non-ferro
5. Secara khusus dapat digunakan untuk keperluan
superheating (memanaskan logam cair
diatas temperatur cair normal untuk memperbaiki mampu alir), penahanan
temperatur (menjaga logam cair pada temperatur konstan untuk jangka waktu lama,
sehingga sangat cocok untuk aplikasi proses
die-casting), dan duplexing/tungku
parallel (menggunakan dua tungku seperti pada operasi pencairan logam dalam
satu tungku dan memindahkannya ke tungku lain)
3. Tungku krusibel
a. Telah digunakan secara luas disepanjang
sejarah peleburan logam. Proses pemanasan dibantu oleh pemakaian berbagai jenis
bahan bakar.
b. Tungku ini bias dalam keadaan diam,
dimiringkan atau juga dapat dipindah-pindahkan
c. Dapat diaplikasikan pada logam-logam ferro dan non-ferro
4. Tungku kupola
1. Tungku ini terdiri dari suatu saluran/bejana
baja vertical yang didalamnya
terdapat susunan bata tahan api
aMuatan terdiri dari susunan atau lapisan logam,
kokas dan fluks
b Kupola dapat beroperasi secara kontinu,
menghasilkan logam cair dalam jumlah besar dan laju peleburan tinggi
Muatan Kupola
1. Besi kasar (20 % - 30 %)
2. Skrap baja (30 % - 40 %)
Kadar karbon dan siliko
yang rendah adalah menguntungkan untuk mendapat coran dengan prosentase Carbon
dan Si yang terbatas. Untuk besi cor kekuatan tinggi ditambahkan dalam jumlah
yang banyak.
3. Skrap balik
Yang dimaksud skrap
balik adalah coran yang cacat, bekas penambah, saluran turun, saluran masuk
atau skrap balik yang dibeli dari pabrik pengecoran.
4. Paduan besi
Paduan besi seperti
Fe-Si, Fe-Mn ditambahkan untuk mengatur komposisi.Prosentase karbon berkurang karena oksidasi logam cair dalam
cerobong dan pengarbonan yang disebabkan oleh reaksi antar logam cair dengan
kokas.Prosentase karbon terutama
diatur oleh perbandingan besi kasar dan skrap baja.Tambahan harus dimasukkan
dalam perhitungan untuk mengimbangi kehilangan pada saat peleburan. Penambahan
dimasukkan 10 sampai 20 % untuk Si dan 15 sampai 30 % untuk Mn.
Prosentase steel bertambah karena
pengambilan steel dari kokas. Peningkatan kadar belerang (steel) yang diperbolehkan biasanya 0,1
%
2.5. Metalurgi Proses Pengecoran
Pembekuan ingot
dan Coran
Dari Pembekuan ingot dihasilkan 3 daerah dengan
karakteristik yang berbeda. Daerah-daerah tersebut adalah :
1. Chill
Zone
Selama proses penuangan
logam cair kedalam cetakan, logam cair yang berkontak langsung dengan dinding
cetakan akan mengalami pendinginan yang cepat dibawah temperatur likuidusnya. Akibatnya pada dinding
cetakan tersebut timbul banyak inti padat dan selanjutnya tumbuh kearah cairan
logam. Bila temperatur penuangannya rendah, seluruh bagian logam cair akan
membeku secara cepat dibawah temperatur likuidus.
Disisi lain bila temperatur penuangan tinggi, cairan logam yang berada
ditengah-tengah ingot akan tetap berada diatas temperatur likuidus untuk jangka waktu lama.
2. Columnar
zone
Sesaat setelah
penuangan, gradien temperatur pada dinding cetakan menurun dan kristal pada
daerah chill tumbuh memanjang dalam
arah kristal tertentu. Kristal-kristal tersebut tumbuh memanjang berlawanan
dengan arah perpindahan panas (panas bergerak dari cairan logam kea rah dinding
cetakan yang bertemperatur lebih rendah) yang disebut dengan dendrit. Setiap
kristal dendrit mengandung banyak lengan-lengan dendrit (primary dendrit). Jika Fraksi volum padatan (dendrite) meningkat dengan meningkatnya panjang dendrit dan jika
struktur yang terbentuk berfasa tunggal, maka lengan-lenagn dendrti sekunder
dan tertier akan timbul dari lengan dendrit primer. Daerah yang terbentuk
antara ujung dendrit dan ttitik dimana sisa cairan terakhir akan membeku
disebut sebagai mushy zone atau pasty zone.
3. Equiaxed
zone
Daerah ini terdiri dari
butir-butir equiaxial yang tumbuh
secara acak ditengah-tengah ingot.Pada
daerah ini perbedaan temperatur yang ada tidak menyebabkan terjadinya
pertumbuhan butir memanjang.
Pengaruh Penyusutan
Kebanyakan logam akan
menyusut selama proses pembekuan dan ini mengakibatkan perubahan struktur
ingot. Paduan-paduan dengan selang pembekuan (daerah antara temperatur liquidus dan solidus ) yang sempit menghasilkan mushy zone yang sempit pula dan pada bagian permukaan atas ingot
terdapat sisa cairan logam yang lama kelamaan akan berkurang hingga pembekuan
berakhir dan pada ingot mengandung rongga cukup dalam pada bagian tengah atau
disebut pipe.
Pada paduan-paduan
dengan selang temperatur pembekuan lebar, mushy
zone dapat menempati seluruh bagian ingot sehingga tidak terbentuk pipe.
Segregasi pada Ingot dan Coran
Pada struktur pembekuan
terdapat dua jenis segregasi yaitu segregasi
makro (perubahan komposisi pada tiap bagian spesimen) dan segregasi mikro
(seperti yang terjadi antara lengan dendrit
sekunder). Ada empat faktor yang menyebabkan timbulnya segregasi makro, yaitu :
1. Penyusutan karena pembekuan dan kontraksi
panas
2. Perbedaan kerapatan antardendritik cairan
logam
3. Perbedaan kerapatan antara padatan dan cairan
4. Temperatur yang menyebabkan perbedaan
kerapatan dalam cairan
Segregasi dalam
pembekuan logam tidak diinginkan karena memberikan pengaruh buruk pada sifat
mekanik. Untuk segregasi mikro, pengaruhnya dapat dikurangi dengan proses
perlakuan panas (homogenisasi).
Pemeriksaan Produk Cor
Tujuan :
1. Pemeriksaan rupa
a. Pemeriksaan rupa/fisik
b. Pemeriksaan dimensi (menggunakan jangka
sorong, micrometer, jig pemeriksa dan alat ukur lainnya)
2. Pemeriksaan cacat dalam (pemeriksaan tidak
merusak, NDT)
a. Pemeriksaan ketukan
b. Pemeriksaan penetrasi (dye-penetrant)
c. Pemeriksaan magnafluks (magnetic-particle)
d. Pemeriksaan supersonic (ultrasonic)
e. Pemeriksaan radiografi (radiografi)
3. Pemeriksaan material
a. Pengujian kekerasan
(menggunakan metoda Brinell, Rockwell,
Vickers dan Shore)
b. Pengujian tarik
c. Pengujian analisa kimia (spektrometri,EDS)
d. Pengujian struktur
mikrodan struktur makro
e. Pemeriksaan dengan merusak
Cacat-cacat pada Coran
Komisi pengecoran
international telah membuat penggolongan cacat-cacat coran dan dibagi menjadi 9
kelas, yaitu :
1. Ekor tikus tak menentukan atau kekerasan yang
meluas
2. Lubang-lubang
3. Retakan
4. Permukaan kasar
5. Salah alir
6. Kesalahan ukuran
7. Inklusi
dan struktur tak seragam
8. Deformasi
9. Cacat-cacat tak nampak
Ayat Tentang Besi
"…Dan Kami turunkan besi yang padanya
terdapat kekuatan yang hebat dan berbagai manfaat bagi manusia ...." (Al
Qur'an, 57:25)
Kata "anzalnaa" yang berarti
"kami turunkan" khusus digunakan untuk besi dalam ayat ini, dapat
diartikan secara kiasan untuk menjelaskan bahwa besi diciptakan untuk memberi
manfaat bagi manusia. Tapi ketika kita mempertimbangkan makna harfiah kata ini,
yakni "secara bendawi diturunkan dari langit", kita akan menyadari
bahwa ayat ini memiliki keajaiban ilmiah yang sangat penting.
Ini dikarenakan penemuan astronomi modern
telah mengungkap bahwa logam besi yang ditemukan di bumi kita berasal dari
bintang-bintang raksasa di angkasa luar.
Logam berat di alam semesta dibuat dan
dihasilkan dalam inti bintang-bintang raksasa.Akan tetapi sistem tata surya
kita tidak memiliki struktur yang cocok untuk menghasilkan besi secara
mandiri.Besi hanya dapat dibuat dan dihasilkan dalam bintang-bintang yang jauh
lebih besar dari matahari, yang suhunya mencapai beberapa ratus juta derajat.
Ketika jumlah besi telah melampaui batas tertentu dalam sebuah bintang, bintang
tersebut tidak mampu lagi menanggungnya, dan akhirnya meledak melalui peristiwa
yang disebut "nova" atau "supernova". Akibat dari ledakan
ini, meteor-meteor yang mengandung besi bertaburan di seluruh penjuru alam
semesta dan mereka bergerak melalui ruang hampa hingga mengalami tarikan oleh
gaya gravitasi benda angkasa.
Semua ini menunjukkan bahwa logam besi tidak
terbentuk di bumi melainkan kiriman dari bintang-bintang yang meledak di ruang
angkasa melalui meteor-meteor dan "diturunkan ke bumi", persis
seperti dinyatakan dalam ayat tersebut: Jelaslah bahwa fakta ini tidak dapat
diketahui secara ilmiah pada abad ke-7 ketika Al Qur'an diturunkan.
Proses Pembuatan Besi Kasar
Pada umumnya logam-logam
yang dihasilkan dari dalam tambang masih dalam bentuk batu-batuan dan biasanya
terdapat dalam keadaan terikat dengan unsur-unsur lain. Untuk dapat digunakan
sebagai bahan dasar pembuatan barang-barang jadi atau setengah jadi maka terlebih
dahulu logam-logam tersebut mendapat beberapa pengerjaan.
Tanur tinggi
Tanur tinggi digunakan
untuk mengolah logam-logam tambang (bijih besi), kokas, batu kapur untuk
dijadikan besi kasar. Besi kasar yang dihasilkan ini nantinya masih perlu diolah
kembali didalam tungku-tungku baja untuk dijadikan baja atau besi cor.Tanur
tinggi mempunyai tinggi ± 30 m dan diameter terbesar ± 9 m. bagian luar terbuat
dari pelat-pelat baja dan bagian dalamnya dilapisi bata tahan api.
Tungku ini dibagi menjadi bagian utama yaitu :
a. Bagian atas (puncak)
Bahan-bahan seperti
kokas, bijih besi dan bahan tambahan (kapur) dimasukkan melalui bagian ini.Pada
bagian ini juga dilengkapi dengan lubang-lubang untuk melakukan udara.
b. Bagian tengah
Bagian tengah ini
memiliki bangun berbentuk kerucut yang makin kebawah makin besar. Fungsinya
dibuat demikian adalah :
- Bahan-bahan mudah bergeser kebawah
- Gas CO dapat mencapai setiap tempat dekat
dinding bagian dalam tungku dilapisi dengan bata tahan api.
c. Bagian bawah
Bagian ini mempunyai
bangun berbentuk kerucut yang makin kebawah semakin mengecil dan gunanya dibuat
demikian adalah :
- Cairan mudah dikumpulkan pada tungku
- Isi tungku makin lama makin mengecil
Bagian dalamnya terbuat
dari bata tahan api kualitas tinggi karena dinding bagian ini harus tahan
terhadap temperatur tinggi (± 3000 oF) dan tahan terhadap reaksi kimia seperti
tahan terhadap asam-asam, terutama bila bijih besinya mengandung fosfor.
d. Bagian Tungku
Bagian ini berbentuk
silinder yang merupakan tabung persegi empat. Pada bagian dalamnnya dipasang
bata tahan api kualitas tinggi dan memiliki ketebalan ± 1m. Dibuat tebal dan
menggunakan bata tahan api karena :
- Dapat tahan terhadap proses kimia
- Dapat tahan terhadap tekanan logam cair dan
terak cair
- Dapat tahan terhadap temperatur tinggi
Diantara
pasangan-pasangan bata tahan api, dipasang pipa-pipa saluran yang dialiri air
pendingin dan pada bagian atas tabung dipasang pipa-pipa yang digunakan untuk
menyalurkan udara panas. Pada bagian dinding tungku dipasangi lubang laluan
logam cair dan terak cair.
Bahan-bahan dalam Proses Tanur Tinggi
1. Biji besi
Besi didapat dengan
mengambil dari biji besi yang umumnya berbentuk oksida dari alam dan besi murni
hanya didapat dalam jumlah yang kecil. Pemisahan unsur besi dari biji besi
dilakukan dalam sebuah tungku yang dinamai dengan SMELTING (proses reduksi). Adapun biji besi tersebut ditemukan
dalam bentuk sebagai berikut :
a. Berbentuk batu
Hematit (Fe2O3, batu besi merah)
mengandung unsur besi antara 45 %-65 % dan sedikit mengandung fosfor.
Magenetit (Fe3O4) mengandung unsur besi
antara 40 % - 70 % dan hampir tidak mengandung fosfor, berwarna hijau tua
mendekati warna hitam dan mempunyai sifat magnet yang kuat.
Fe2O3H2O, mengandung unsur besi 25 % - 50
% air dan fosfor
b. Berbentuk pasir
Pasir besi (TiO2) mengandung oksida besi = 70 %
yang bercampur dengan oksida titan (Ti2O2) antara 9 % - 11 %
c. Berbutir halus
Sperosiderit mengandung unsur besi
±40 % bercampur dengan tanah liat.
2. Batu Kapur
Biji besi hasli proses
reduksi belum dapat diaktakan bersih secara keseluruhan dan masih terdapat
kotoran-kotoran. Untuk menghilangkan kotoran-kotoran tersebut maka pada saat
diproses dalam tanur tinggi ditambahkan batu kapur (CaO atau dolomite, CaCO3) sehingga akan membentuk
terak
3. Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan dalam proses tanur
tinggi adalah kokas dan arang kayu
a. Arang kayu
Keuntungan mengunakan
arang kayu adalah karena bersih, tidak mengandung P dan S. Sedangkan
kerugiannya adalah :
· Nilai kalornya rendah kira-kira 400 Cal/Kg
· Tidak keras, mudah pecah dan berpori-pori
· Jumlahnya terbatas
· Hanya dapat digunakan untuk tanur tinggi yang
memiliki tinggi 17-20m
b. Kokas
Didapat dari pembakaran
tidak sempurna batu bara. Keuntungan menggunakan kokas sebagai bahan bakar
adalah :
· Nilai kalornya tinggi sekitar 8000 Cal/Kg
· Keras, besar-besar dan berpori-pori
· Mempunyai kadar karbon yang tinggi
· Sewaktu pembuatan kokas terdapat hasil
tambahan seperti gas, ter, dll.
Kekurangan bahan bakar
kokas yaitu mengandung belerang (S) dan ini sangat buruk pengaruhnya terhadap
pembuatan baja atau besi cor.
c.
Anthrosit
Keuntungan menggunakan bahan bakar jenis ini
adalah :
· Nilai karbonnya tinggi sekitar 8000 Cal/Kg
· Cukup keras dan besar-besar
· Tidak mengandung gas
Kekurangan bahan bakar anthrosit adalah tidak
berpori dan hanya sedikit terdapat di dunia
4. Udara panas
Udara panas digunakan
untuk membantu pembakaran (CO2) dan pembentukan gas CO sebagai gas untuk
reduksi biji besi. Untuk mereduksi bijih besi diperlukan udara panas yang
banyak dan udara panas yang digunakan mempunyai temperatur ±900OC. Untuk
mendapat udara panas dengan temperatur yang tinggi adalah dengan memanaskan
udara dingin di tungku pemanas yang dinamakan tungku COWPER.Udara dingin yang dimasukkan didatangkan dari kompresor
torak.
Keuntungan menggunakan
udara panas dalam proses tanur tinggi adalah untuk menghemat bahan bakar untuk
mempercepat proses reduksi atau pencairan biji besi.
C.
PROSPEK INDUSTRI PENGECORAN LOGAM
Industri pengecoran
logam yang terdapat di kecamatan Ceper Kabupaten Klaten ini telah ada sejak
dahulu kala, yakni terhitung sejak zaman penjajahan Belanda. An sampai sekarang
industri tersebut masih tetap eksis keberadaannya mengingat keberadaan produk
yang dihasilkan banyak dibutuhkan oleh beberapa instansi dengan skala besar
seperti PJKA, PELNI, selain itu beberapa produk yang dihasilkan merupakan
pesanan dari luar negri.dapat dikatakan bahwa industri pengecoran logam di
Kecamatan Ceper ini sudah go public dan internasional.
Keberadaan industri baik yang berskala kecil, menengah, dan
besar ini bisa dijumpai hampir diseluruh wilayah kecamatan Ceper.Keberadaan
Industri Pengecoran Logam di Ceper tak lepas dari jasa seorang ahli bijih besi
yang berasal dari Serang Banten, bernama Ki Serang Kusuma. Dari awal
dirintisnya industri ini hingga sekarang telah mengalami banyak proses dan
perkembangan. Industri pengecoran logam ini telah ada sejak abad ke-19. Bermula
dari alat-alat pertanian tradisinonal (mata bajak), alat-alat rumah tangga,
hingga kini beralih ke produk lain (mesin pelumat tanah liat (mollen), alat
press genteng, sambungan pipa, pompa air, dan lain-lain) dan barang antik
(hiasan dinding, lampu robyong, lampu jalan, lampu taman, meja kursi, pagar
atau tralis, dan lain-lain), kemudian juga produk komponen mesin (komponen
mesin tenun, komponen mesin bermotor (sparepart), komponen kereta api (blok
rem), komponen mesin diesel, komponen alat listrik dan produk sejenis lainnya).
Untuk menilai kualitas produk yang dihasilkan telah didirikan Laboratorium
Pengecoran Logam Ceper yang melayani uji pasir cetak, kekerasan, kekuatan
tarik, struktur mikro dan analisa komposisi kimia logam.
Industri pengecoran logam di Kecamatan Ceper
membentuk suatu klaster yang terdiri 237 unit industri.Kapasitas yang terpasang
sebesar 150.000 per tahun (4% kapasitas nasional) dan kapasitas produksi
tahunan sebesar 30.000 (20% dari kapasitas nasional), sehingga dapat membuka
lapangan pekerjaan dan menampung tenaga kerja sebanyak 4000 orang dengan
sebagian besar usaha adalah IKM (Industri Kecil dan Menengah).
BAB
III
PENUTUP
KESIMPULAN
Hasil – hasil pengecoran yang sempurna
hanya dapat diperoleh jika batasan – batasan pada proses pembekuan diketahui
sewaktu perancangan pengecoran dan perancangan proses:
1.
Selama pembekuan terjadi, cetakan harus
lebih dingin dibanding logam. Masalah aliran fluida dan
perpindahan kalor akan membatasi ketebalan dinding minimum yang dapat dicapai.
Terutama jika suatu paduan membeku dengan pertumbuhan dendrit – dendrit yang
akan menghambat aliran fluida.
2.
Teknik – teknik pembuatan saluran masuk
dan penambah harus menjamin berlangsungnya pengisian yang halus dan sempurna ke
rongga cetakan yang diikuti dengan pembekuan yang berkelanjutan, dengan pasokan
cairan logam yang cukup untuk mengisi corong – corong bentukan yang muncul.
3.
Perpindahan kalor harus dikontrol secara
lokal untuk mencegah kekurangan pada bagian coran yang membeku terakhir dan
meminimalkan porositas.
4.
Control ukuran-butir merupakan salah
satu cara paling berdaya guna untuk meningkatkan sifat – sifat mekanis.
5.
Sifat – sifat dapat diperbaiki dengan
pemberian tekanan dalam kisaran suhu yang menyebabkan bahan menjadi lunak atau
dengan penekanan isostatik panas
terhadap coran yang telah membeku.
6.
Bahaya – bahaya dalam penanganan logam
yang mencair, radiasi sinar dan termal dari larutan bersuhu tinggi, serta
pengoperasian mesin pengecoran memerlukan perhatian khusus, alat perlindungan
diri, dan ukuran – ukuran keamanan yang keras. Uap – uap dan gas – gas beracun
harus tertampung atau dengan perlakuan khusus agar para pekerja dan lingkungan
dapat terlindungi.
SARAN
Dalam pengecoran logam kita harus mengetahui
dan mengikuti langkah – langkah yang benar sesuai dengan prosedur.Dalam tahap
pemrosesan kita pun sebagai pekerja wajib memakai pengaman, alat alat
perlindungan diri, dan pelatihan khusus.
Cetakannya pun harus sempurna.Benda cor
itu sendiri tidak mungkin lebih baik dari dari cetakannya.
DAFTAR
PUSTAKA
schey,A.John.:Proses
Manufaktur.Departmen of Mechanical
Engineering University of Waterloo, Ontario, 1999.
Khazanah
Trans7 18=04=2013.05:30 .
