Produksi pengecoran logam merupakan proses multi langkah yang sangat kompleks dan memiliki tingkat teknik bervariasi di setiap prosesnya. Sistem kerja operator, material yang akan dipakai, hingga peralatan semuanya bisa mempengaruhi kualitas akhir pada pengecoran. Kunci untuk mencegah cacat produk pengecoran logam yaitu dengan menetapkan toleransi yang jelas terhadap masalah kualitas.
Cacat pengecoran dapat terjadi karena berbagai alasan seperti kondisi penuangan, kondisi komposisi paduan, dan kondisi lingkungan. Jika terdapat cacat pengecoran, hal ini bisa merugikan perusahaan. Beberapa cacat pengecoran biasanya bisa ditoleransi. Tetapi sebagian besar perlu dihilangkan atau dicegah. Dalam artikel kali ini akan membahas tentang cacat pengecoran dan bagaimana cara untuk pencegahannya.
Gas porosity casting defect (cacat pengecoran porositas gas)
Porositas gas akan terjadi ketika logam merangkap gas dan paling sering dari nitrogen, oksigen, dan hydrogen selama pengecoran. Ketika coran mendingin dan mengeras, gelembung akan terbentuk karena bentuk logam yang padat dan tidak dapat menampung gas sebanyak bentuk cairannya. Gelembung ini akan muncul pada cetakan sebagai rongga atau lubang yang membulat dan melingkar.
Ada tiga jenis cacat pengecoran yang berhubungan dengan gas porositas, sebagai berikut :
1. Pin holes
Pin holes juga biasanya disebut sebagai porositas merupakan lubang yang sangat kecil sekitar 2 mm. Biasanya ditemukan pada bagian atas cetakan, di dalam kantong yang berventilasi buruk. Cacat ini biasanya muncul bersama-sama dalam jumlah yang banyak, baik dipermukaan atau tepat di bawah permukaan coran.
2. Subsurface blowhole
Blowholes atau simply blow memiliki rongga yang lebih besar daripada pin holes. Subsurface blowhole muncul pada bagian dalam cetakan dan biasanya tidak terlihat sampai setelah pemesinan selesai. Pada cacat cor ini mungkin sulit terdeteksi sebelum pemesinan sehingga memerlukan analisis harmonic, ultrasonic,magnetic atau sinar-x.
3. Open holes
Blowholes ini muncul di permukaan cetakan dan lebih mudah dideteksi dibandingkan subsurface blowhole.
Biasanya, penyebab cacat porosity gas adalah dari ventilasi cetakan dan inti yang buruk atau pengeringan cetakan dan inti tidak mencukupi.
Shrinkage casting defect
Shrinkage atau penyusutan terjadi karena kepadatan logam dalam berbentuk cair lebih kecil dibandingkan yang padat. Rongga penyusutan merupakan cekungan pada pengecoran yang terjadi selama proses pemadatan. Porositas penyusutan muncul dengan tepi bersudut, di bandingkan dengan permukaan porositas gas. Caviti mungkin juga disertai dengan patahan atau tekanan dendritic. Rongga penyusutan yang besar bisa merusak integritas coran dan pada akhirnya menyebabkan patah karena tekanan.
Penyusutan dapat mengakibatkan jenis cacat pengecoran yang lain seperti:
4. Open shrinkage defect
Pipes adalah cacat penyusutan terbuka yang berbentuk di permukaan dan masuk ke dalam cetakan. Caved surface adalah cacat penyusutan terbuka dan dangkal yang berbentuk di seluruh permukaan coran.
5. Close shrinkage defect
Close shrinkage juga dikenal sebagai porositas penyusutan yang terbentuk di dalam pengecoran. Penyusutan makro bisa dilihat dengan mata, namun penyusutan mikro tidak dapat terlihat. Close shrinkage defect biasanya muncul di bagian atas titik panas, atau genangan cairan panas yang terisolasi. Sobat bisa mencegah cacat pengecoran susut dengan memperbaiki struktur pengecoran secara keseluruhan seperti:
- Design gating system dengan riser untuk memastikan aliran logam cair secara terus menerus.
- Tingkatkan pembuangan panas lokal dengan memasukan chills, cooling ribs, atau cooling coils.
- Kurangi suhu pengecoran untuk membatasi deficit volume total.
Mold material casting defect
Cacat pengecoran mold material pasti berhubungan dengan bahan cetakan, yang paling umum yaitu pasir. Cara mengatasi cacat dan penyebab pengecoran ini adalah dengan memodifikasi cetakan.
6. Cuts dan washes
Cuts dan washes merupakan area dengan kelebihan logam. Ini muncul ketika logam cair mengikis pasir cetakan. Potongan muncul sebagai proyeksi rendah di sepanjang permukaan-permukaan, berkurang tingginya seiring dengan perluasan dari satu sisi pengecoran ke sisi lainnya. Cuts dan washes disebabkan oleh logam cair yang mengalir dengan kecepatan tinggi, sehingga menyebabkan terlalu banyak logam yang mengalir melalui gating.
Cara mencegah cacat ini sebagai berikut :
- Merancang gating system dengan teliti dan benar.
- Meningkatkan kekuatan cetakan dan inti.
- Menambahkan lebih banyak bahan pengikat pada permukaan dan pasir inti.
7. Fusion
Fusi terjadi ketika butiran pasir menyatu dengan logam cair. Tampak sebagai kerak tipis dengan tampilan rapuh dan seperti kaca yang melekat erat pada cetakan. Ada dua faktor utama yang dapat menyebabkan fusi, sebagai berikut:
- Sifat tahan api yang rendah dari pasir.
- Temperature penuangan logam cair terlalu tinggi.
Meningkatkan sifat tahan api bahan cetakan atau mengurangi suhu penuangan logam cair akan membantu mencegah cacat cor fusion.
8. Run Out
Run out merupakan cacat cor ketika logam cair keluar dari cetakan, yang menyebabkan pengecoran tidak lengkap atau hilang. Cetakan atau flask yang rusak akan menyebabkan cacat run out.
Untuk mencegah cacat pengecoran ini, lakukan desain cetakan pengecoran dengan sangat presisi, periksa dan ganti cetakan yang telah usang atau rusak sebelum pengecoran. Temperature yang tinggi bisa meyebabkan keausan yang berlebih pada cetakan. Serta gunakan bahan baku yang berkualitas untuk cetakan yang tahan terhadap suhu tinggi
10. Swells
Swells merupakan cacat pembesaran pengecoran. Biasanya berbentuk tonjolan kecil dan halus pada permukaan vertical coran. Swells disebabkan oleh pemadatan cetakan yang tidak tepat atau kekuatan cetakan yang rendah. Cetakan harus dibuat untuk menahan tekanan logam cair. Jika tidak, dinding cetakan bisa roboh sehingga menyebabkan swells.
Menggunakan cetakan yang kuat dan dipadatkan dengan benar akan mencegah cacat cor swells.
10. Drops
Drops terjadi ketika potongan pasir jatuh ke dalam logam yang masih cair. Muncul sebagai proyeksi berbentuk tidak teratur pada permukaan cetakan atas.
Ada 4 kemungkinan penyebab cacat drop dan pencegahannya meliputi:
- Kekuatan pasir yang rendah, gunakan pasir dengan kekuatan lebih tinggi jika ini penyebabnya.
- Soft ramming, berikan ramming yang lebih keras.
- Fluks logam cair yang tidak mencukupi, fluks logam cair yang benar akan menghasilkan kotoran.
- Penguatan proyeksi pasir yang tidak mencukupi, perkuat proyeksi pasir menggunakan paku atau sumbat untuk mengatasi masalah ini.
Nah sobat, itulah penjelasan jenis-jenis cacat pengecoran logam. Sebenarnya masih ada banyak lagi jenis cacat dalam pengecoran logam. Jenis cacat lainnya kita bahas di artikel lainnya ya sobat.
Jika ada yang ingin sobat tanyakan bisa komen di kolom komentar atau hubungi langsung Team Logam Ceper.
Penulis: Scarlet Alessandra
BACA JUGA:
Leave a Reply