Pengecoran dengan Cetakan Pasir

2.6.3 Penambah

Penambah adalah memberi logam cair untuk mengimbangi penyusutan dalam pembekuan coran, sehingga penambah harus membeku lebih lambat dari pada coran. Kalau penambah terlalu besar maka persentase terpakai akan dikurangi, dan kalau penambah terlalu kecil akan terjadi rongga penyusutan. Karena itu penambah harus mempunyai ukuran yang cocok. Penambah digolongkan menjadi dua macam yaitu: penambah samping dan penambah atas. Penambah samping merupakan penambah yang dipasang disamping coran, dan langsung dihubungkan dengan saluran turun dan pengalir, sangat efektif untuk coran ukuran kecil dan menengah. Penambah atas merupakan penambah yang dipasang diatas coran, biasanya berbentuk silinder dan mempunyai ukuran besar. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada gambar 2.14. Gambar 2.14 Penambah samping dan penambah atas

2.7 Pengecoran dengan Cetakan Pasir

Proses pengecoran yang paling dikenal dipakai adalah pengecoran Universitas Sumatera Utara dengan menggunakan pasir sebagai bahan cetakan. Hal ini disebakan beberapa faktor antara lain : pembuatan cetakan yang relaitf mudah, biaya pembuatan yang rendah dan dapat mengecor benda yang berukuran besar. Cetakan pasir dapat dibagi menjadi beberapa jenis antara lain cetakan pasir basah, cetakan pasir kering, cetakan sapuan dan cetakan CO 2 . Cetakan basah yaitu cetakan yang dibuat dari pasir yang mengandung kadar air. Karena itu cetakan ini mempunyai resiko cacat yang besar diakibatkan terperangkapnya uap air di dalam rongga cetakan. Cetakan pasir kering yaitu cetakan pasir yang tidak mengandung kadar air. Cetakan ini biasanya digunakan pada pengecoran baja tetapi dapat juga digunakan untuk pengecoran paduan lain. Cetakan pasir digunakan untuk benda coran berukuran besar, berat dan mempunyai bentuk silinder sirkular seperti silinder yang besar dan untuk pabrik kertas.

2.7.1 Syarat bagi pasir cetak

Pasir cetak mempunyai sifat-sifat yang mempunyai persyaratan sebagai berikut : a. Mempunyai sifat mampu bentuk sehingga paduan dalam pembuatan cetakan dengan kekuatan yang cocok. Cetakan yang dihasilkan harus kuat sehingga tidak rusak karena dipindah - pindah dan dapat menahan logam cair waktu dituang kedalamnya. Karena itu kekuatannya pada temperatur kamar dan kekuatan panasnya sangat diperlukan. b. Permeabilitas yang cocok. Dikuatirkan bahan hasil coran mempunyai cacat seperti rongga penyusutan, gelembung gas atau kekasaran permukaan, kecuali jika udara atau gas yang terjadi dalam cetakan waktu penuangan Universitas Sumatera Utara disalurkan melalui rongga-rongga diantara butiran pasir keluar dari cetakan dengan kecepatan yang cocok. c. Distribusi besar butir yang cocok. Permukaan coran diperhalus kalau coran dibuat dalam cetakan yang berbutir halus. Tetapi kalau butiran pasir terlalu halus, gas dicegah keluar dan membuat cacat, yaitu gelembung udara. Distribusi besar butir harus cocok mengingat dua syarat yang tersebut diatas. d. Tahan terhadap temperatur logam yang dituang. Temperatur penuangan yang biasa untuk bermacam-macam coran dinyatakan dalam Tabel 2.2. Butir pasir dan pengikat harus mempunyai derajat tahan api tertentu terhadap temperatur tinggi, kalau logam cair dengan temperatur tinggi ini dituang ke dalam cetakan. e. Komposisi yang cocok. Butir pasir bersentuhan dengan logam yang dituang mengalami peristiwa kimia dan fisika karena logam cair mempunyai temperatur yang tinggi. Bahan-bahan yang tercampur mungkin menghasilkan gas atau larut dalam logam adalah tidak dikehendaki. f. Mampu dipakai lagi. g. Pasir harus murah. Universitas Sumatera Utara Temperatur penuangan beberapa logam, dapat dilihat dalam tabel 2.2 berikut : Tabel 2.2 Temperatur penuangan untuk berbagai coran Macam Coran Temperatur Tuang C Paduan ringan 650 – 750 Brons 1100 – 1250 Kuningan 950 – 1100 Besi Cor 1250 – 1450 Baja Cor 1500 – 1550 Sumber : Prof.Ir Tata Surdia M.S.Met.E, Prof.Dr. Kenji Chijiwa, Teknik Pengecoran Logam Penerbit Pradnya Paramitha, Jakarta, 1986, hal 109

2.7.2 Macam-macam pasir cetak

Pasir cetak yang paling lazim dipakai adalah pasir gunung, pasir pantai, pasir sungai dan pasir silika yang disediakan alam. Beberapa dari pasir tersebut dipakai begitu saja dan yang lain disediakan alam. Beberapa dari pasir tersebut dipakai begitu saja dan yang lain dipakai setelah dipecah menjadi butir-butir dengan ukuran yang cocok. Kalau pasir mempunyai kadar lempung yang cocok dan bersifat adhesi mereka dipakai begitu saja, sedangkan kalau sifat adhesinya mereka dipakai begitu saja, sedangkan kalau sifat adhesinya kurang, maka perlu ditambah lempung kepadanya. Kadang-kadang berbagai pengikat dibutuhkan juga disamping lempung. Umumnya pasir yang mempunyai kadar lempung dibawah 10 sampai 20 mempunyai adhesi yang lemah dan baru dapat dipakai setelah ditambahkan persentase lempung secukupnya. Universitas Sumatera Utara Pasir silika SiO 2 merupakan pasir yang terbaik karena dapat menahan temperatur tinggi tanpa terurai atau leleh. Pasir silika biasanya murah, mempunyai umur panjang, bentuk dan ukuran bermacam-macam hingga dapat disesuaikan dengan kebutuhan. Tetapi kerugiannya adalah mempunyai koefesien muai yang tinggi dan cenderung untuk ikut bersatu menempel dengan logam. Disamping itu pasir ini banyak mengandung debu dan oleh karenanya membahayakan kesehatan kerja. Disamping pasir silica dapat pula dipakai pasir zircon ZrSiO 2 yang berwarna kuning gading dan kegunaan utama adalah untuk cor dan bagian permukaan rongga cetakan. Sifat-sifat yang dimiliki adalah konduktivitas panas yang tinggi dan halus, refractory yang baik dan berat jenisnya tinggi, disamping itu tidak meleleh bersama logam cair not fusing Ukuran pasir grain size menentukan pula dimana sebaiknya dipakai. Untuk ukuran benda kerja yang kecil dan bentuknya liku-liku maka pasir ukuran kecil harus dipergunakan supaya bentuk detail dari benda kerja dapat sempurna diperoleh. Sedangkan makin besar benda yang harus dicor, maka makin besar pula ukuran pasir yang harus dipakai, karena makin besar ukuran pasir makin memudahkan gas-gas terbentuk keluar, disamping ketelitian dan permukaan yang dicapai pun tidak terlalu tinggi. Suatu bentuk yang tidak teratur serta tajam dari butir-butir pasir lebih disukai untuk pembuatan cetakan, karena hal ini menjamin ikatan yang lebih kuat dari suatu butir pasir lainnya hingga cetakan menjadi kuat dalam menahan tekanan logam cair yang dicorkan. Untuk lebih jelasnya, pasir silika dapat dilihat pada gambar 2.15. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.15 Pasir silika

2.7.3 Susunan Pasir Cetak

1. Bentuk butir dari pasir cetak digolongkan menjadi butir pasir bundar, butir pasir sebagian bersudut, butir pasir bersudut, butir pasir kristal. Dari antara jenis butiran pasir diatas yang paling banyak adalah jenis butir pasir bulat, karena memerlukan jumlah pengikat yang lebih sedikit. 2. Tanah lempung terdiri dari kaolinit, ilit dan monmorilonit, juga kwarsa jika ditambah air akan menjadi lengket. Ukuran butir dari tanah lempung 0,005 – 0,02 mm, kadang- kadang dibutuhkan bentonit yaitu merupakan sejenis dari tanah lempung dengan besar butiran 0,01 – 10 μm dan fasa penyusunnya adalah monmorilonit Al 2 O 3 , 4SiO 2 , H 2 3. Pengikat lain O Inti sering dibuat dari pasir yang dibubuhi minyak nabati pengering 1,5 – 3 dan dipanaskan pada temperatur 200 – 250 C. Berikut ini adalah gambar dari beberapa inti seperti terlihat pada gambar 2.16. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.16 Beberapa inti yang sudah dipanaskan Selain dari itu, resin, air kaca, atau semen digunakan sebagai pengikat Khusus. Berikut ini adalah gambar dari air kaca sebagai pengikat khusus inti, seperti terlihat pada gambar 2.17. Gambar 2.17 Pengikat khusus inti resin dan air kaca.

2.8 Dapur Kupola