Proses pengecoran logam akan menghasilkan sebuah produk yang diinginkan. Tentunya produk tersebut memiliki ketebalan sesuai dengan pesanan konsumen. Sobat Logam Ceper perlu tahu apa saja pengaruh ketebalan benda cor tersebut dalam pengecoran logam.
Pendahuluan Pengaruh Ketebalan benda cor
Bentuk yang rumit dan tebal benda cor tipis dari paduan aluminium silicon sangat luas digunakan untuk pembuatan komponen pesawat dan komponen otomotif. Hal ini dikarenakan aluminium mempunyai sifat mampu cor yang baik (castability), mampu las, ketahanan korosi, dan kekuatan yang tinggi sama baiknya dengan rasio berat yang sama.
Secara umum pengecoran die casting, cetakan permanen, cetakan pasir, dan lost foam casting (LFC) digunakan untuk memproduksi produk yang presisi dari aluminium paduan. Bagaimanapun komponen tersebut biasanya berisi sejumlah gas porositas dengan kecepatan yang tinggi dari logam cair. Sebagai hasilnya perlakuan panas dari komponen tidak mungkin terbentuk cacat melepuh pada permukaan coran.
Sementara itu metode cetakan permanen biasanya sangat sulit memproduksi coran dengan dinding tipis karena laju pendinginan dari logam cair. Sedangkan metode cetakan pasir tidak mudah mendapatkan akurasi dimensi dan permukaan akhir yang membutuhkan presisi yang tinggi. Bagaimanapun dekomposisi pola foam selama penuangan mungkin menghasilkan gas porosity, slag inklusi, dan temperature tuang lebih tinggi dari pengecoran tradisional. Untuk mengatasi penyerapan panas (heat absorption) dari dekomposisi dari pola gabus (foam). Lebih lanjut lagi laju pendinginan dari logam cair yang lambat ini disebabkan karena mengadopsi dari pasir silica yang kering. Silica kering tersebut dapat menghasilkan kekasaran butir-butir, lebih serius cacat porositas dan merusak/poorer sifat mekanis.
Permasalahan Ketebalan Benda Cor
Beberapa komponen mesin dibuat dengan teknik pengecoran LFC, dimana terkadang benda tuang tidak seragam ketebalannya antar daerah. Sehingga perlu diuji apakah nilai kekerasannya juga seragam atau tidak. Kadang kala antara bagian satu dengan bagian lain memiliki ketebalan yang berbeda dan mempunyai kerasan yang tidak seragam. Oleh karena itu, perlu dilakukan suatu proses untuk menseragamkan kekerasannya.
Proses pendinginan logam cair secara lazim pada benda tuang yang lebih tipis akan berjalan secara cepat. Hal ini dikarenakan kontak antara permukaan logam cair dengan pasir menyebabkan turunnya temperature logam cair secara cepat. Ketebalan benda tuang mempengaruhi ukuran Scondary Dendrite Arm Spacing (SDAS). Hal ini tentunya dipengaruhi oleh kecepatan pendinginan dari logam cair. sifat mekanis yaitu nilai kekerasan.
Pengaruh ketebalan dan tebal lapisan pada sifat Fluiditas
Sobat Logam Ceper dapat melihat pada gambar diatas menunjukkan efek dari ketebalan pada fluiditas paduan A356 dalam proses LFC. Dengan ketebalan meningkat dari 2 hingga 12 mm (dan juga proporsi V/A meningkat ), fluiditas meningkat dari 42 menjadi 225 mm.
Dalam proses LFC, perilaku pengisian cetakan dan fluiditas tergantung pada proporsi V/A (modul casting) dan P (bagian perimeter), sementara kedua parameter ini secara langsung berkaitan dengan ketebalan bagian casting. V/A akan meningkat ketika ketebalan pengecoran meningkat.
Pada panjang kedua 30 mm, massa dan karakteristik perpindahan panas dari lapisan tahan api telah seimbang, dan sebagai hasilnya, kecepatan logam cair dari semua sampel dengan ketebalan lapisan yang berbeda hampir serupa. Ini berarti bahwa, di wilayah ini kecepatan fluida adalah independen pada ketebalan lapisan.
Pada daerah ini, tidak ada perpindahan panas karakteristik lapisan atau perpindahan massa, dan oleh karena itu, kecepatan tetap konstan. Kecepatan logam cair pada panjang 30 mm untuk ketiga variasi, menurun ketika ketebalan lapisan meningkat. Ini berarti bahwa jumlah produk pirolisis polimer dan akumulasinya, mungkin karena masalah menguapnya pola polystyrene, telah meningkat ke tingkat yang telah mempengaruhi gerakan logam cair, seperti yang telah dilaporkan oleh peneliti lain. Ini berarti bahwa, dalam hal ini wilayah perpindahan massa karakteristik telah mengatasi karakteristik isolasi panas dari lapisan.
Struktur mikro dari beberapa ketebalan benda cor ditunjukkan pada gambar diatas. Dimana dengan beberapa ketebalan 2,6 dan 12 mm dengan ketebalan lapisan dalam kisaran 280±25 µm. ketebalan coran yang lebih tipis, membeku dengan laju pendinginan yang lebih tinggi, menunjukkan DAS yang lebih halus, seperti yang dapat dilihat pada gambar. Dengan meningkatnya ketebalan bagian coran akan menyebabkan kekasaran pada DAS.
Referensi:
Suherman.2019.PENGECORAN-LOGAM.Yogyakarta: DEEPUBLISH
Penulis:
Alfina Indah Rahmawati
Leave a Reply