Pengujian Pasir Cetak pada Pengecoran Logam

Apa itu pengujian pasir cetak? Untuk apa dilakukan pengujian pasir tersebut? Simak pembahasan di bawah ini ya.

Pasir merupakan salah satu media dalam pembuatan cetakan. Namun, tidak semua pasir dapat digunakan dalam pembuatan cetakan. Tentunya ada kriteria-kriteria tertentu untuk pasir yang digunakan dalam cetakan, seperti stabil pada temperatur tinggi, memiliki permeabilitas yang baik, dapat digunakan berulang-ulang, dll. Logam Ceper sudah pernah membahas di artikel sebelumnya ya.

Lalu, apa itu pengujian pasir cetak?

Pengujian pasir adalah suatu proses yang dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat pasir yang akan digunakan dalam pembuatan cetakan. Pada industri pengecoran logam, umumnya cetakan terbuat dari pasir. Nah, baik buruknya suatu produk coran yang menggunakan cetakan pasir, salah satunya ditentukan oleh kualitas pasir itu sendiri. Maka dari itu, pengujian pasir ini penting untuk mengetahui dan menjaga kualitas pasir.

Beberapa macam pengujian pasir antara lain meliputi:

1. Uji Permeabilitas (Daya Alir Gas)
2. Uji Kekuatan Tekan
3. Uji Kekuatan Tarik
4. Uji Kekuatan Geser
5. Uji Kekerasan Pasir (Hardness Sand)
6. Uji Kekompakan pasir (Compactibility)
7. Uji Kadar Air
8. Uji GFN (Grain Fineness Number)
9. Uji Flowability (Daya Alir Pasir)
10. Uji Bentuk Butir
11. Uji Kadar Clay
12. Uji Titik Sinter

1. Permeabilitas (Daya Alir Gas)

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui mampu alir gas (permeability) dari pasir cetak. Semakin tinggi permeabilitasnya, artinya rongga-rongga diantara butir-butir pasir semakin  renggang, sehingga udara atau gas dapat keluar dari cetakan dengan baik. Di industri, untuk membantu keluarnya gas yang terbentuk biasanya diberi beberapa lubang pada cetakan, sehingga cacat tuang seperti rongga penyusutan, gelembung gas, atau kekasaran permukaan dapat terhindar atau diminimalisir. Namun perlu diingat, nilai permeabilitas ini berbanding terbalik dengan kuat tekan dan kuat geser. Semakin tinggi permeabilitasnya, kuat tekan dan kuat geser dari pasir akan menurun sehingga pasir bersifat rapuh.

Peralatan dan Bahan yang dibutuhkan:

• Alat pemadat pasir (sand rammer)
• Alat permeabilitas tester
• Sampel uji pasir

2. Kekuatan Tekan

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan tekan dari pasir. Cairan logam yang dituangkan tentunya akan memberikan tekanan pada cetakan pasir. Pertama-tama, cairan akan menekan bagian dasar cetakan, lalu dinding-dinding samping hingga bagian atas cetakan. Pasir yang baik harus mampu menahan tekanan yang diberikan cairan tersebut.

Peralatan dan Bahan yang dibutuhkan:

• Alat pemadat pasir (sand rammer)
• Mesin Universal Tester
• Sampel uji pasir

3. Kekuatan Tarik

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kuat tarik dari pasir. Kekuatan tarik ini dipengaruhi oleh ukuran butir pasir dan kadar pengikat yang digunakan

Peralatan dan Bahan yang dibutuhkan:

• Alat pemadat pasir (sand rammer)
• Alat uji kuat tarik pasir
• Sampel uji pasir

4. Kekuatan Geser

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kuat geser dari pasir. Sifat kekuatan geser ini penting, berguna untuk mencegah pecahnya pasir pada saat model diangkat dari cetakan.

Peralatan dan Bahan yang dibutuhkan:

• Alat pemadat pasir (sand rammer)
• Mesin Universal Tester
• Sampel uji pasir

5. Kekerasan Pasir (Hardness Sand)

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah pasir cetak yang telah dipadatkan sudah memiliki kekerasan atau kepadatan yang mencukupi.

Peralatan dan Bahan yang dibutuhkan:

• Alat pemadat pasir (sand rammer)
• Alat hardness tester
• Sample uji pasir

6. Kekompakan pasir (Compactibility)

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kekompakkan dari pasir.

Peralatan dan Bahan yang dibutuhkan:

• Alat pemadat pasir (sand rammer)
• Compactbility Tester
• Skala graduated

7. Kadar Air

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kadar air dari pasir cetak. Kadar air dalam pasir cetak kering antara 2-12%. Kadar ini berpengaruh pada saat proses penuangan. Jika kadar airnya berlebih, pasir akan mempunyai daya salur gas yang kecil. Namun, kadar air pada pasir juga tak boleh kurang karena akan membuat kekuatan pasir berkurang.

Peralatan dan Bahan yang dibutuhkan:

• Cawan
• Tempat pasir
• Moisture tester
• Penjepit
• Pasir uji

8. GFN (Grain Fineness Number)

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui distribusi ukuran pasir cetak atau untuk mengetahui nomor kehalusan butiran (GFN/Grain Fineness Number). Pasir yang digunakan adalah pasir kering bebas dari lempung. Semakin tinggi angkanya, tekstur pasir semakin halus dan permeabilitasnya relatif rendah.

Peralatan dan bahan yang dibutuhkan:

• Ayakan pasir
• Mesin GFN
• Sampel uji pasir

9. Flowability (Daya Alir Pasir)

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui daya alir dari pasir cetak baru maupun lama. Sifat ini menentukan apakah pasir dapat menutupi seluruh produk yang akan dibuat dengan baik.  Flowability dipengaruhi oleh kadar air dalam pasir.

Peralatan dan bahan yang dibutuhkan:

• Alat pemadat pasir (sand rammer)
• Flowability tester
• Sampel uji pasir

10. Bentuk Butir

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui bentuk butiran pasir cetak. Bentuk butir pasir ada yang bulat, sebagian bersudut, dan berkristal.

Peralatan dan bahan yang dibutuhkan:

• Sampel uji pasir
• Mikroskop
• Sampel uji pasir

11. Kadar Clay

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan lempung / clay pada pasir cetak. Kadar lempung atau tanah liat (clay) ini berpengaruh terhadap daya rekat antar butir pasir sebagaimana air. Rendahnya kadar lempung pada pasir cetak menyebabkan turunnya kekuatan pasir. Sedangkan jika kadar clay berlebih, permeabilitas pasir menjadi buruk dan akan terdapat gumpalan-gumpalan. Selain itu juga menyebabkan cetakan menjadi sulit dibongkar.

Peralatan dan bahan yang dibutuhkan:

• Timbangan
• Kompor
• Panci
• Gelas
• Pengaduk
• Alat bantu syfon
• Mesin pengering
• Air
• Larutan Tetrasodium pirospospat
• Sampel uji pasir

12. Titik Sinter

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui titik leleh pasir cetak. Pada saat cairan logam mengisi rongga cetakan, cairan akan bersentuhan langsung dengan pasir. Pasir disana harus dapat menahan panas dari cairan logam atau dengan kata lain pasir tidak boleh meleleh.

Peralatan dan bahan yang dibutuhkan:

• Sampel uji pasir
• Sintering machine
• Sampel uji pasir

Itulah macam-macam pengujian pasir yang dilakukan untuk mengetahui sifat pasir yang akan digunakan dalam pembuatan cetakan pada proses pengecoran logam. Bagaimana? Sudah paham kan untuk apa pengujian pasir itu? Jika ada yang belum kamu pahami, silakan tanya di kolom komentar ya.

Penulis: Sinta Rizky | Editor: Tri Rahayu