Tabel 2.1 Sifat pasir silika untuk penggunaan pengecoran
No Komponen kimia Batas
maksimum Sifat kimia
1 SiO
2
95-min 96 Silika semakin tinggi semakin refraktori tahan api
2 LOI
Max 0,5 Merupakan kotoran organik
3 Fe
2
O
3
Max 0,3 Oksida besi mengurangi refraktoris tersebut
4 CaO
Max 0,2 Meningkatkan nilai permintaan asam
5 K
2
O, Na
2
O Max 0,5
Mengurangi refraktori 6
Nilai keasaman pH 4
Max 6 ml Nilai keasaman yang tinggi mempengaruhi
keasaman perekat Brown,R. 1994
2.1.1 Pasir Cetak
Tidak semua pasir yang ada, baik digunakan untuk membuat cetakan, diperlukan beberapa syarat, antara lain adalah:
1. Bentuk bekas modelpola harus tetap tidak berubah pada saat model di ambil
2. Harus tahan terhadap aliran logam cair yang melewatinya, artinya tidak terjadi
reaksi antara logam cair dengan pasir cetaknya. 3.
Pori-pori nya harus memungkinkan udara keluar pada saat penuangan. 4.
Harus mudah di bentuk 5.
Mempunyai ukuran yang seragam 6.
Harus mudah di bongkar. Silika adalah butiran pasir yang sangat penting dalam cetakan pasir karena mereka
memberikan refractoriness, kimia resistivitas, dan permeabilitas ke pasir. Para ditentukan sesuai dengan ukuran rata-rata dan bentuknya. Halus butir, semakin intim
akan menjadi kontak dan permeabilitas rendah. Namun butiran halus cenderung membentengi cetakan dan mengurangi kecenderungan untuk mendapatkan terdistorsi.
Universitas Sumatera Utara
Bentuk butiran pasir dapat bervariasi dari bulat dan sudut. Butir diklasifikasikan menurut bentuknya:
Gambar 2.2 Bentuk butir – butir pasir cetak
Jenis butir pasir bulat sebagai pasir cetak, karena memerlukan jumlah pengikat yang lebih sedikit untuk mendapat kekuatan dan permeabiliti tertentu, serta mampu
alirnya baik sekali. Pasir berbutir kristal kurang baik untuk pasir cetak, sebab akan pecah menjadi butir
– butir kecil pada pencampuran serta memberikan ketahanan api dan permeabiliti yang buruk pada cetakan, dan selanjutnya membutuhkan pengikat
dalam jumlah banyak. Pasir cetak biasanya kumpulan dari butir – butir yang
berukuran bermacam – macam. Tetapi kadang – kadang terdiri dari butir – butir
tersaring yang mempunyai ukuran seragam. Besar butir yang diinginkan adalah sedemikian sehingga dua pertiga dari butir
– butir pasir mempunyai ukuran dari tiga mesh yang berurutan, dan sisanya dari ukuran mesh
– mesh berikutnya. Jadi lebih baik tidak mempunyai besar butir yang seragam.
1. Butir pasir bulat
Butiran ini mempunyai hubungan yang paling sedikit antara butiran yang satu dengan yang lainnya dalam jumlah yang diperlukan sehingga membuat permeabilitas
menjadi tinggi. Butiran bulat terbentuk karena butir butir sedang bergesekan berulang- ulang akibat adanya angin, gelombang atau aliaran air sehingga menghasilkan bentuk
bulat. Jenis butir ini umumnya tebentuk membulat dan hampir tidak ada yang membentuk sudut. Kekurangan yaitu kekuatannya rendah karena luas bidang
Universitas Sumatera Utara
kontaknya kecil sehingga banyak tedapat rongga-rongga. Kelebihan yaitu permeabilitasnya tinggi karena luas bidang kontak anta butir sedikit sehingga rongga
yang terbentuk besar dan sedikit memerlukan jumlah pengikat.
2. Butir pasir sebagian bersudut
Butiran ini mempunyai kemampuan permeabilitas yang sedikit dibawah butiran bundar dan kekuatannya melebihi butiran bundar. Butiran sebagian bersudut
terjadi karena butiran besudut saling begerak dan bertumbukan sehingga sudutnya pecah dan membentuk sub angular grain. Permeabilitas butian ini lebih rendah
daripada butir pasir bulat, disebabkan oleh lebih banyaknya luas bidang kontak sehingga ronga-rongga yang ada lebih sempit. Namun kekuatannya lebih tinggi
daripada buti pasir bulat. Hal ini dikarenakan oleh lebih banyaknya luas bidang kontak, sehingga kerapatan antar butir tinggi dan rongga-rongganya lebih sempit.
Kelebihannya yaitu kekuatannya lebih tinggi karena luas bidang kontaknya lebih besar sehingga rongga-rongga antar butir lebih sempit. Kekurangan yaitu memerlukan
jumlah pengikat lumayan banyak. Permeabilitasnya lebih rendah, karena luas bidang kontak antar butir lebih besar sehingga rongga-rongga antar butir lebih sempit untuk
dialiri udara. 3.
Butir pasir bersudut Bentuk butinya mayoritas bersudut, namun sudut yang terbentuk belum terlalu
runcing. Butiran bersudut terbentuk oleh dekomposisi bahan tanpa ada gesekan. Butiran ini memiliki permeabilitas rendah disbanding dengan butir pasir sebagian
bersudut dan butir pasir bulat dikarenakan luas bidang kontaknya lebih besar, sehingga rongga-rongga yang ada sempit. Akan tetapi, butiran bersudut ini
memberikan kekuatan yang lebih tinggi dibandingkan butiran sebagian bersudut, dikarenakan luas bidang kontaknya yang lebih besar dan rongga-rongga yang ada
sempit, sehingga kerapatannya tinggi. Kekurangan yaitu memerlukan pengikat dalam jumlah yang banyak, permeabilitasnya lebih rendah dibandingkan dengan buti bulat
dan butir sebagian bersudut, dikarenakan luas bidang kontaknya yang lebih besar, sehingga rongga-rongga antar butirnya lebih sempit Butiran ini menyebabkan kekuata
yang tinggi dan permeabilitas rendah dari butiran sudut sebagian. Karena bersudut sehingga menutup rongga-rongga untuk partikel atau lebih padat. Kelebihan yaitu
Universitas Sumatera Utara
kekuatannya lebih tinggi daripada butir bulat dan butir sebagian bersudut, karena luas bidang kontaknya lebih besar dan rongga-rongga yang ada kecil, sehingga
kerapatannya tinggi.
4. Butir pasir kristal
Bentuk butir dari pasir ini memiliki sudut yang kurang pada ujung-ujungnya. Butiran ini memiliki permeabilitas yang rendah sekali dikarenakan luas bidang
kontaknya lebih besar akibat butir kristal yang pecah menjadi kecil-kecil dan mengisi rongga-rongga. Namun memiliki kekuatan yang besar dikarenakan luas bidang kontak
yang ada lebih besar akibat butir kristal pecah menjadi kecil-kecil dan mengisi rongga-rongga antar butir, sehingga kerapatannya tinggi. Kelebihan yaitu luas bidang
kontaknya lebih besar akibat kristal yang pecah dan mengisi rongga-rongga antar butir sehingga kerapatannya tinggi, kekuatannya lebih tinggi daripada jenis butir lain.
Kekurangan yaitu memerlukan pengikat yang sangat banyak, permeabilitas lebih rendah daripada butir lainnya dikarenakan luas bidang kontaknya lebih besar akibat
butir kristal yang pecah dan mengisi rongga-rongga sehingga udara yang mengalir sedikiT Jain, 1979.
2.2. Sejarah pengecoran