Pengecoran

BAB I

PENDAHULUAN

A.                Latar belakang

Dalam menyelesaikan pekerjaan dibutuhkan skill dan kemampuan yang benar-benar dapat dipertanggung jawabkan. Apalagi di era serba modern ini teori bukanlah sebuah jaminan untuk menghasilkan kerja yang berkualitas, namun kemampuan praktek yang bagus, terampil dan disiplin adalah modal yang sangat dipertimbangkan. Ini juga berlaku bagi para mahasiswa yang mengambil  Sarjana 1 pendidikan. Walaupun orientasinya adalah sebagai seorang guru, namun dituntut untuk menjadi guru yang serba bisa, bukan hanya dalam menyampaikan materi, tapi dalam pemraktekannya.

Karena kebutuhan kerja yang sangat menuntut untuk bisa, maka suatu hal yang bisa dilakukan dengan mesinpun perlu dipelajari secara manual. Ini dimaksudkan agar ketelitian dan penguasaan dapat dipertanggung jawabkan dalam dunia kerjanya, apalagi bagi seorang calon guru yasng nantinya akan membimbing dan mengarahkan siswanya .

Diharapkan bagi mahasiswa yang apabila telah lulus dapat memiliki kemampuan yang pantas untuk dipertanggung jawabkan,apalagi dalam praktek pengecoran yang dibutuhkan ketelitian dan kesabaran yang lebih untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Ini dapat melatih mahasiswa agar nantinya terbiasa untuk bekerja dengan teliti dan lebih sabar untuk menjawab tantangan kerja dan mencetak seorang pendidik yang trampil.

B.                 Rumusan Masalah

1.                  Bagaimana mahasiswa dapat mengetahui teknik pengecoran yang sesuai keselamatan  dan kesehatan kerja?

2.                  Bagaimana mahasiswa dapat menggunakan alat kerja dengan benar?

3.                  Bagaimana mahasiswa dapat lebih terampil dalampengecoran benda kerja?

C.                 Tujuan

Setelah melakukan praktikum diharapkan :

a.         Agar mahasiswa memperoleh pemahaman tentang bagaimana cara mengecor yang benar.

b.        Agar mahasiswa terampil menggunakan alat pengecoran.

c.         Agar melaksanakan target maksimal mata kuliah praktikum pengecoran dan tempa.

 D. Manfaat

a. Secara teoritis mahasiswa dapat memahami cara mengecor dengan benar.

b. Mahasiswa dapat mengecor dengan terampil.

    E. Waktu dan Tempat Praktek.

Praktikum pengecoran dan tempa dimulai pada tanggal 17 Januari sampai tanggal 4 Februari 2011, bertempat di ruang praktek sedung G2 lantai 1, fakultas teknik , Universitas Negeri Malang ( UM ).

  

BAB I KAJIAN TEORI

A.                Definisi pengecoran :

Pengecoran adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan parts dengan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Logam cair akan dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang memiliki rongga sesuai dengan bentuk yang diinginkan.

Setelah logam cair memenuhi rongga dan kembali ke bentuk padat, selanjutnya cetakan disingkirkan dan hasil cor dapat digunakan untuk proses sekunder. Pasir hijau untuk pengecoran digunakan sekitar 75 percent dari 23 million tons coran yang diproduksi dalam USA setiap tahunnya.

Proses pengecoran sendiri dibedakan menjadi dua macam, yaitu traditional casting dan non-traditional/contemporary casting.

Teknik traditional terdiri atas :
1. Sand-Mold Casting
2. Dry-Sand Casting
3. Shell-Mold Casting
4. Full-Mold Casting
5. Cement-Mold Casting
6. Vacuum-Mold Casting

Sedangkan teknik non-traditional terbagi atas :
1. High-Pressure Die Casting
2. Permanent-Mold Casting
3. Centrifugal Casting
4. Plaster-Mold Casting
5. Investment Casting
6. Solid-Ceramic Casting

Perbedaan secara mendasar di antara keduanya adalah bahwa contemporary casting tidak bergantung pada pasir dalam pembuatan cetakannya. Perbedaan lainnya adalah bahwa contemporary casting biasanya digunakan untuk menghasilkan produk dengan geometriyang kecil relatif dibandingkan bila menggunakan traditional casting.

Hasil coran non-traditional casting juga tidak memerlukan proses tambahan untuk penyelesaian permukaan.

Jenis logam yang kebanyakan digunakan di dalam proses pengecoran adalah logam besi bersama-sama dengan aluminium, kuningan, perak, dan beberapa material non logam lainnya.

MACAM-MACAM PENGECORAN

A. PERMANENT MOLD CASTING

Jenis pengecoran ini , cetakannnya dapat dipakai berulang kali (terbuat dari logam dan grafit). Pengecoran ini dikhususkan untuk pengecoran logam non ferrous dan paduan.

Kualitas pengecoran ini tergantung dari kualitas mold, umumnya dikerjakan dengan machining untuk mendapatkan kualitas yang bagus maka dikerjakan dengan proses machining yang memiliki keakuratan yang tinggi

Advantage Permanent Mold Casting:
1. Produksi Tinggi
2. Cetakan dapat dipakai berulang kali
3. Dalam operasinya tidak diperlukan tenaga ahli
4. Ketelitian produk lebih baik daripada sand casting
5. Tidak memerlukan proses lanjutan

Disadvantage Permanent Mold Casting:
1. Harga cetakan mahal
2. Perlu perhitungan yang tepat dalam mengerjakan cetakan
3. cetakan untuk satu macam produk
4. ukuran produk kecil dan sederhana
5. tidak dapat mengecor baja

B. CENTRIFUGAL CASTING
Prinsip: Menuangkan logam cair ke dalam cetakan yang berputar dan akibat gaya centrifugal logam cair akan termampatkan sehingga diperoleh benda kerja tanpa cacat.
Pengecoran ini digunakan secara intensif untuk pengecoran plastik , keramik, beton dan
semua logam.
Advantage Centriugal Casting:
1. Riser tidak diperlukan
2. Produk yang berlekuk-lekuk dapat diproses dengan kualitas permukaan baik
3. toleransi dimensi kecil
4. ketebalan benda kerja uniform
Disadvantage Centrifugal Casting:
1. Harga peralatan mahal
2. Biaya maintenance mahal
3. Laju produksi rendah
4. One product in one mold
5. Gaya centrifugal besar
Pengecoran Centrifugal dapat dibagi 2 macam , yaitu:
A. Pengecoran Centrifugal Mendatar
B. Pengecoran Centrifugal Vertikal

C. INVESTMENT CASTING
Proses pengecoran dengan pola tertanam dalam rangka cetak , kemudian pola dihilangkan dengan cara pemanasan sehingga diperoleh rongga cetak.
Pola biasanya terbuat dari lilin (wax) , plastik atau mateial yang mudah meleleh . Pengecoran ini sering juga disebut WAX LOST CASTING.

Proses Pengecoran ini Dibagi 2 Macam:
A. Investment Flask Casting
B. Investment Sheel Casting

Prosedur Investment Casting:
1. Membuat Master Pattern
2. Membuat Master Die
3. Membuat Wax Pattern 4
4. Melapisi Wax Pattern
5. Mengeluarkan Wax Pattern dari Mold
6. Preheat Mold
7. Menuangkan logam cair
8. Mengeluarkan Produk

Proses yang termasuk juga Investment Casting adalah FULL MOLD PROCESS atau LOST FOAM PROCESS. Bahan Pattern biasanya Expanded Polystyrene.

D. DIE CASTING

Proses ini mempergunakan tekanan dalam memasukkan logam cair ke dalam rongga cetakan dan dengan dibawah tekanan dibiarkan membeku .
Die Casting umumnya untuk logam non Ferrous dan paduan . Die biasanya terbuar dari baja yang dikeraskan.

Advantage Die Casting
1. Ukuran dan bentuk benda sangat tepat
2. Jarang menggunakan proses finishing
3. Baik untuk produksi massal
4. Waste material rendah.

Disadvantage Die Casting
1. Harga mesin dan cetakan mahal
2. Bentuk benda kerja sederhana
3. Benda kerja harus segera dikeluarkan
4. Berat dan ukuran produk terbatas
5. Umur cetakan menurun

Berdasarkan prosesnya , Die Casting dapat dikelompokkan 2 jenis:
A. Hot Chamber Die Casting
B. Cold Chamber Die Casting

E. HOT CHAMBER DIE CASTING
Pada proses ini , tungku pencair logam jadi satu dengan mesin cetak dan silinder injeksi terendam dalam logam cair. Silinder injeksi digerakkan secara pneumatik atau hidrolik. Pada umumnya Die Casting jenis ini hanya cicik untuk deng, timah putih, timbal dan paduannya.

Pada mesin ini mempunyai komponen utama : silinder plunger , leher angsa (goose neck) dan nozzle.

Logam cair ditekan ke dalam rongga cetakan dengan tekanan tetap dipertahankan salama pembekuan terjadi. Leher angsa yang terendam logam cair sewaktu plunger pada kedudukan teratas . Kemudian logam cair diinjeksikan ke rongga cetakan dengan amat cepat.
F. COLD CHAMBER DIE CASTING
Pada mesin cetak ini, tungkunya terpisah dari mesinnya. Mesin membutuhkan tekanan yang lebih besar untuk menutup cetakan dan pengisian rongga cetakan.

M = Massa Benda Coran
N = Jumlah Produk Yang DiproduksiW=M[1+(N-1)(1-0.3 x o.95) + 0.3 x 0.05]
W=200 [ 1+(3000-1)(1-0.285) +0.015]
W=429.060 gramJadi total aluminium yang harus disediakan 429,06 kg

Cara kerja mesin ini, dimulai dari pencairan logam cair kemudian dituangkan ke dalam plunger yang berdekatan dengan cetakan, baru dilakukan penekanan secara hidrolis . Proses ini biasanya cocok untuk logam-logam yang memiliki temperatur leleh tinggi, misalnya aluminium dan magnesium.

The Advantage of Cold Chamber Die Casting:
1. Produk yang dibuat Hot Chamber bisa dibuat di sini
2. Tidak terjadi serangan panas dari logam cair pada bagian mesin
3. Dapat dioperasikan pada tekanan tinggi
4. Kualitas benda kerja dapat dikontrol

The Disadvantage of Cold Chamber Die Casting
1. Diperlukan alat bantu
2. Siklus kerja lebih lama
3. Kemungkinan cacat cukup besar

G. INJECTION MOLDING

Perbedaan dengan Die Casting adalah cara material diumpankan dan msuk ke rongga cetakan . Injection molding dikhususkan untuk material non logam , mis gelas, plastik dan karet.

Butiran plastik dimasukkan dalam hopper kemudian feed screw butiran plastik dipanaskan oleh elemen pemanas kemudian pada waktu sampai di nozzle sudah berupa cairan plastik dan cairan plastik ditekan masuk ke rongga cetakan . Die pada injection casting dilengkapi dengan sistem pendingin untuk membentu proses pembekuan (solidifikasi).

H. BLOW MOLDING

Proses ini digunakan untuk produk plastik, gelas dan karet , seperti botol plastik, gelas minuman, nipple karet, gelas kendi , dsb.

Proses ini diawali dengan pembuatan parison (gumpalan cair dalam bentuk penampang pipa) dan dimasukkan ke mesin cetak tiup . Kemudian udara ditiup masuk melalui lubang penampang pipa, karena desakan udara maka gumpalan tadi akan menyesuaikan dengan bentuk cetakan dan dibiarkan sampai menjadi padat.
The Advantage of Injection Molding
1. Keakuratan dimensi tinggi
2. Kualitas permukaan baik
3. Siklus kerja pendek
The anAdvantage of Injection Molding
1. Harga mesin mahal

2. Ekonomis untuk produksi massal

B.Tahap Persiapan

1. Pembuatan Flash

            Flash berguna untuk tempat pasir yang akan digunakan untuk rongga cetakan. Sehingga untuk membentuk rongga cetakan pasir yang akan digunakan untuk membuat rongga cetak didapatkan didalam flash dan ditengah – t5engah flash terdapat pola yang akan membentuk rongga cetak sebagimana bentuk pola tersebut. Pada praktikum ini sebagian karena antara drug tidak cocok,sehingga harus membuat yang baru.

            Flash terdiri dari dua bagian yaitu Cup dan Drga dan terbuat dari kayu

a.       Untuk Pembuatan Flash ada alat yang digunakan yaitu :

1)      Gergaji : Berguna untuk memotong bagian – bagian kayu yang akan di buat cup maupun drag.

2)      Palu : untuk menancapkan paku yang akan mengikat antara bagian kayu yang satu dengan yang lainnya

3)      Penggaris : Untuk mengukur dan guna member tanda bagian kayu yang dipotong

4)      Paku: Untuk mengikat antara potongan kayu yang satu dengan yang lain

5)      Tatah : Untuk member coakan apda bagian kayu yang akan dikaitkan guna sebagai pengiat agar semakin kuat ketika bagian tersebut dibaku.

2.  Langkah – langkah Pembuatan Flash :

            Pertama kita potong lonjoran kayu menjadi 8 bagian yang menggunakan gergaji dengan diukur dulu terlebih dulu menggunakan penggaris agar potongan kayu sesuai dengan ukuran yang diinginkan. Yaitu 4 bagian untuk drag yang terdiri 2 panjang dan 2 lebar. Dan 4 bagian untuk cup juga yang terdiri dari 2 panjang dan 2 lebar.

            Kedua kita rangkai potongan – potongan kayu tersebut membentuk 2 persegi yang simetris, 1 persegi untuk drag dan satunya untuk cup. Untuk merangkainya pada bagian yang akan dirangkai kita tatah terlebih dulu membentuk coakan guna mengikat kuat ahntar bagian kayu yang akan dirangkai. Kemudian kita paku bagian – bagian tersebut sehingga membentuk persegi yang kuat. Dimana cup dan drag harus presisi. Bagian dalam flash diberi pasir guna membuat rongga cetakan.

            Ketiga setelah cup dan drag jadi kita pasang pengunci pada sisi cup dan drag dengan tujuan agar tidak bergeser dan tetap presisi ketika kita gunakan untuk membuat rongga cetakan. Selain itu juga kita pasang pegangan pada sisi cup dan drag untuk memudahkan pelepasan cup dari drag pada waktu membuat rongga cetakan.

3. Pembuatan Rongga Cetakan 

            Rongga cetakan yaitu rongga yang dibentuk sesuai model dimna rongga itu yang nantinya akan diisi dengan logam cair yang telah melalui proses peleburan. Rongga cetakan ini sangat penting karena akan membentuk benda dari hasil pengecoran tersebut.

            Pada praktikum kami telah belajar membuat rongga cetakan ada ketentuannya dan tidak semua jens pasri dapat digunakan rongga cetakan.

a.       Adapun Alat – alat Yang Diperlukan Dalam Membuat Rongga Cetakan :

1)      Flash : sebagai tempat pasir yang didapatkan guna membentuk rongga cetakan.

2)      Model : sebagai pembentuk rongga cetakan yang nantinya akan terisi oleh logam cor sehingga membentuk benda dari pengecoran.

3)      Penumbuk : berguna untuk menumbuk pasir yang ada pada flash agar pasir tersebut menjadi padat.

4)      Cetok : sebagai penciduk pasir dan juga untuk meratakan pasir dipermukaan flash.

5)      Kuas : untuk membersihkan pasir yang rontok dan masuk dirongga cetak pada waktu cup diangkat.

6)      System saluran : berguna untuk membentuk saluran tuang dan saluran penambah.

II . Langkah – langkah Pembuatan Rongga

            Pertama kita siapkan pasir dan kita campur pasir tersebut dengan air secukupnya hingga mencapai kelembaban yang diinginkan. Adonan pasir jangan terlalu basah dan jangan terlalu kering . jika pasir terlalu basah kita akan kesulitan pada waktu melepas model dari pasir tersebut. Sebaliknya jika pasir terlalu kering pasir mudah rontok dan rongga cetak mudah rusak.

            Kedua kita siapkan flash dan juga model,kemudian letakan drag dengan posisi tengkurap pada tengah – tengah drag tersebut. Masukkan pasir dengan menggunakan cetok sedikit demi sedikit hingga penuh sambil ditumbuk pelan – pelan agar kepadatan pasir seragam.

            Ketiga balik drag dan taburi permukaan pasir pada drag tersebut dengan grafit atau carbon dengan tujuan agar pasir pada drag tidak menyatuh dengan pasir pada cup sehingga dapa diangkat.

            Keempat pasang cup pada drag dimana permukaan pasir pada drag tersebut telah terdapat model yang telah terpasang dan permukaan pasir pada drag tersebut telah ditaburi grafit. Dengan cup yang telah terpasang pada dragnya pansang semua system saluran baik saluran penuang maupun saluran penambah dan isi cup tersebut dengan pasir sedikit demi hingga penuh sambil ditumbuk pelan- pelan agar kepadatan merata atau seragam.

            Kelima angkat cup dari drag-nya dengan perlahan – lahan agar core-nya tidak patah.apabila core-nya patah brarti kita harus buat ulangi lagi. Dan selanjutnya lepas model yang ada pada drag dengan hati – hati pula. Lepas semua system saluran dan pasang kembali cup dapa drag-nya. Setelah itu bawa cetakan tersebut ke dekat dapur agar proses penuangan tidak terlalu jauh dan mudah. Karena penuangan yang jauh dari dapur akan membuang banyak panas logam cair tersebut sehingga akan cepat beku dan bias menyebabkan penyumbatan pada system saluran ketika proses pengecoran.

III. Pengecoran         

1.      Alat – alat yang diperlukan dalam pengecoran logam :

Ø  Minyak tanah / solar : sebagai bahan bakar dalam pembakaran dapur kowi.

Ø  Tangki bahan bakar : sebagai tempat penampungan bahan  bakar.

Ø  Korek : sebagai penyalaan api pada dapur kowi.

Ø  Dapur kowi : sebagai alat peleburan logam yang akan di cor.

Ø  Blower : untuk penyemprot bahan bakar kedalam dapur kowi agar terjadi proses peleburan.

Ø  Potongan kayu : sebagai bashan bakar pada proses pemanasan awal.

2.      Lankah – langkah dalam peleburan logam atau pengecoran.

a.       Pertama kita masukan potongan kayu pada sisi kowi. Kita beri sedikit minyak agar kayu – kayu mudah terbakar. Hal ini bertujuan sebagai proses pemanasan awal agar suhu didalam dapur kowi menjadi panas sehingga pada waktu dilakukan pembakaran dengan penyemprotan bahan bakar nyalah api menjadi sempurna.

b.      Kedua kita masukkan bahan bakar kedalam tangki secukupnya. Dan setelah suhu didalam dapur kowi cukup panas karena proses penyalaan awal dengan menggunakan potongn kayu bekas tadi,baru kita nyalahkan blower dan kita dapat mengatur udara yang disemprotkan sesuia kebutuhan.

c.       Ketiga kita masukkan logam yang akan dileburkan kedalam kowi. Setelah nyalah api sudah sempurna dan memiliki panas yang cukup kita tutup dapur kowi tersebut. Kita tunggu kira – kira 1 jam untuk mendapatkan cairan logam yang sempurna. Setelah logam mencair kita keluarkan dulu teraknya sebelum digunakan untuk mengecor dengan menggunakan ledel.

d.      Keempat kita lakukan pengecoran dengan cara mengambil cairan logam yang ada pada kowi menggunakan ladel kemudian kita tuangkan logam tersebut pada cawan tuang yang ada pada cetakan. Proses penuangan harus dilakukan secara terus – menerus hingga cairan logam memenuhi rongga cetakan dan tidak boleh putus – putus. Karena jika putus – putus dapat menyebabkan pembuntuan system saluran dikarenakan logam telah membeku. Untuk mengetahuiu cairan sudah penuh kita lihat saluran penambah,jika cairan sudah terlihat pada aluran penambah berarti cairan logam sudah memenuhi rongga cetakan.

e.       Kelima kita tunggu beberapa saat agar logam mengereras dan setelah itukita lakukan pembongkaran cetakan untukmengambil benda hasil pengecoran agar terpusah dari cetakannya. Pengecoran selesai dan tinggal melakukan tahap finishing.

Pengecoran Cetakan Pasir

1.      Menyiapkan pasir cetak dengan perppaduan sebagai berikut:

·         Pasir silica ( 80% - 90% )

·         Bentonit ( 10% - 15% )

·         Air ( 4% - 5% )

·         Bahan penolong atau grafit ( 2% - 3% )

   

 

 

2.        Melapisi pola yang kita buat dengan grafit

3.        Meratakan pasir pada lantai dengan ketinggian kira-kira 1cm

4.        Meletakkan pola pada pasir yang sudah diratakan

5.        Meletakan rangka cetak, dengan pola berada didalamnya

6.        Menambahkan pasir sedikit demi sedikit dan sambil ditumbuk dengan palu kayu sampai penuh kemudian diratakan

7.        Mengangkat dan membalik rangka cetak

8.        Membenahi dan meratakan cetakan pasir

9.        Menaburi pasir dan pola dengan tepung anti air

10.    Memasang rangka cetak atas

11.    Memasang sprue dan riser

12.    Menutup dengan pasir sambil dipukul dengan palu sampai separuh rangka cetak atas

13.    Mengangkat sprue dan riser

14.    Mengangkat rangka cetak atas dan memiringkannya

15.    Mengambil pola yang ada pada rangka cetak bawah

16.    Menutup kenbali dengan rangka cetak atas

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 diperlihatkan dalam gambar dibawah ini.

1. 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.

2. 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.

3. 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 :
a. 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.
b. 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.

c. 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.

4. 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).

5. Operasi Pengecoran Cetakan Pasir
Operasi pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan tahapan proses perancangan produk cor, pembuatan pola dan inti, pembuatan cetakan, penuangan logam cair dan pembongkaran produk cor.

Terminologi Pengecoran dengan Cetakan Pasir
Secara umum cetakan harus memiliki bagian-bagian utama sebagai berikut :

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Raiser (penambah), merupakan cadangan logam cair yang berguna dalam mengisi kembali rongga cetakan bila terjadi penyusutan akibat solidifikasi.

BAGIAN-BAGIAN CETAK
1. Pouring Basin berfungsi manampung kotoran atau slag (terak) yang ikut terbawa pada saat menuangkan logam dari laddle berfungsi juga menampung kelebihan logam cair.
2. Riser berfungsi untuk menanpung kelebihan logam cair sebagai cadangan bila terjadi penyusutan dan juga berfungsi sebagai pemberat.
3. Saluran turun (sprue) berfungsi untuk meneruskan lagam cair dari cawan tuang ke runner dan saluran masuk (gate).
4. Gate berfungsi sebagaii saluran masuk yang menghubungi runner dengan rongga cetak (cavity).

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam perencanaan pola:
1. SHRINKAGE
2. KELEBIHAN MATERIAL
3. DRAFT ANGLE
4. DISTORSI
5. PATING LINE
Kondisi cacat yang paling banyak dijumpai pada proses pengecoran saluran keluar
teko adalah lubang saluran keluar pada ujung teko yang terlalu sempit bahkan tertutup
di akhir proses pengecoran. Banyak faktor yang mempengaruhi proses pengecoran ini
sehingga menyebabkan cacat tersebut. Kondisi cacat ini dapat direpresentasikan dengan ketebalan dari produk cor saluran keluar teko.
Pada makalah ini akan dianalisa faktor yang paling signifikan mempengaruhi ketebalan saluran teko hasil cor. Metode yang digunakan adalah metode desain eksperimen khususnya metode desain faktorial untuk menentukan faktor-faktor yang signifikan serta kondisi optimumnya dan metode response surface untuk mendapatkan model pendekatan untuk ketebalan saluran teko sebagai fungsi dari faktor-faktor tersebut sehingga dapat diperoleh kondisi keseluruhan yang paling optimal.

            Proses peleburan khususnya logam non ferro ( aluminium ) meliputi beberapa tahapan antara lain:

1.      Menyiapkan bahan bakar ( minyak tanah)

2.      Menyiapkan dapur pelebur

3.      Memasang kowi di dalam dapur

4.      Memasang burner di dalam dapur

5.      Memanaskan mulut burner dengan perapian

6.      Membuka kran saluran minyak tanah di tangki, apabila terdapat semburan api pertanda dapur mulai operasi dalm upaya untuk memanasi kowi.

7.      Apabila kowi sudah memerah, bahan muatan yaitu logam aluminium dimasukkan secara hati-hati dan secara kontinyu

8.      Tambahkan digiser  dengan tujuan untuk memecah sisa-sisa oli yang ada pada logam

9.      Jika semua logam sudah mencair maka kita masukkan coferal dengan tujuan mengikat terak

10.  Jangan sekali-kali membuang terak yang terapung dipermukaan kowi, apabila penuangan masih lama.

11.  Apabila titik cair logam sudah tercapai, dan akan dituang segera membuang terak dan kemudian dilakukan penuangan dengan memanaskan terlebih dahuli gayung besi baik besar maupun kecil

12.  Mengambil cairan logam dalam kowi dengan gayung kecil dan menuangkan pada gayung besar

13.  Menuangkan pada cetakan pasir melalui sprue hingga penuh

14.  Menutup kran minyak dan mematikan dapur

15.  Diamkan cetakan pasir sekita 3-4 jam

16.  Membongkat cetakan pasir

C. Bahan Pengecoran yang Digunakan

Bahan yang dipakai untuk pengecoran praktek pengecoran dan tempa yaitu aluminium yang didapat dari komponen motor yang sudah tidak terpakai karena sudah tidak presisi, seperti torak dan komponen dari mesin yang sudah rusak. Bahan lain didapat dari sisa-sisa coran yang tidak terpakai sebelum pengecoran dimulai. Aluminium merupakan coran paduan ringan yang mempunyai tambahan tembaga, silisium, magnesium, mangan, nikel, dan sebagainya. Aluminium yang merupakan sifat mampu cor dan sifat mekanis yang jelek, oleh karena itu dipergunakan paduan aluminium karena sifat-sifat mekanisnya yaitu penghantar panas yang baik sekali, tahan panas, dan tahan korosi. Sifat aluminium  penghantar panas banyak digunakan pada bagian-bagian mesin yang mempunyai komposisi Al-Si, Al-Cu-Si, dan Al-Si-Mg. Sifat tahan panas mempunyai komposisi Al-Cu-Ni-Mg dan Al-Si-Cu-Ni-Mg, serta sifat aluminium tahan korosi mempunyai komposisi Al-Mg.

            Gambar 1.1 Biji Mentah Alumanium                          Gambar 1.2 Pasir silika

D.PROSES PELEBURAN DAN PENUANGAN

  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 :

a. Tungku busur listrik
1.laju peleburan tinggi atau laju produksi tinggi
2.polusi lebih rendah dibandingkan tungku-tungku lain
3.memiliki kemampuan menahan logam cair pada temperatur tertentu untuk jangka waktu - lama untuk tujuan pemaduan

b. 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)

c. Tungku krusibel

1.Telah digunakan secara luas disepanjang sejarah peleburan logam. Proses pemanasan dibantu oleh pemakaian berbagai jenis bahan bakar.
2.Tungku ini bias dalam keadaan diam, dimiringkan atau juga dapat dipindah-pindahkan
3.Dapat diaplikasikan pada logam-logam ferro dan non-ferro

d. Tungku kupola

1.Tungku ini terdiri dari suatu saluran/bejana baja vertical yang didalamnya terdapat susunan bata tahan api
2.Muatan terdiri dari susunan atau lapisan logam, kokas dan fluks
3.Kupola dapat beroperasi secara kontinu, menghasilkan logam cair dalam jumlah besar dan laju peleburan tinggi

D.    PROSES FINISING

1.      Memotong  logam bekas dari sprue dan riser dengan menggunakan gergaji besi

2.      Meratakan sisa-sisa pemotongan dengan menggulagan gerinda

3.      meratakan lekukan pola dengan menggunakan kikir

4.      proses pengecatan sesuai dengan yang kita inginkan

1.      Keselamatan Kerja

1.      Mengerjakan suatu pekerjaan harus dikerjakan secara teliti sesuai dengan ketentuan yang ada dan tidak boleh ceroboh.

2.      Menggunakan alat-alat sesuai dengan fungsinya.

3.      Mahasiswa dilarang keluar-masuk ruangan praktikum tanpa ijin pembina praktikum.

4.      Menggunakan sarung tangan pada saat peleburan dan penuangan  , karena bahan yang digunakan berupa logam panas. Hal Ini bertujuan untuk menghindari luka bakar yang bersentuhan langsung dengan kulit.

5.      Mahasiswa dilarang bersenda gurau selama kegiatan praktikum berlangsung.

BAB III

A.    Kesimpulan

Pada kegiatan pengecoran logam yang dilakukan dapat diambil kesimpulan diantaranya adalah:

Ø  Langkah persiapan dalam proses pengecoran menjadi penting untuk menjaga kualitas hasil coran.

Ø  Proses pengeoran merupakan proses pencairan logam, dimna cairan tersebut dituan dapa suatu cetakan,sehingga  harus diperhatikan dalam hal keselamatan kerjanya.

Ø  Untuk melakukan  proses pengecoran harusmelalui tahap pencairan logam membuat cetakan,menuang, membongkar dan membersihkan coran.

B.     Saran

Dengan melihat hal - hal diatas penulis dapat memberikan saran, dimana saran tersebut sifatnya membangun            demi lancarnya suatu proses pengecoran.

Ø  Pada saat melakukan proses pengecoran gunakanlah pakaian kerja karena dengan menggunkan pakaian kerja sedikit banyak menolong pelaku pengecoran.

Ø  Perhatikan segala aturan keselamat kerja pada saat proses pengecoran.

Ø  Rapihkan  ruangan setelah atau sesudah proses pengecoran agar ruangan pengecoran tetap bersih terutama dari logam sisa coran.

LAMPIRAN

  

     

Gambar 3 produk baru selesai di tuang             Gambar 4 produk setelah dilepas dari cetakan