Tahapan Proses Pengecoran Logam
Pengecoran logam merupakan salah satu teknik tertua dalam industri manufaktur yang telah digunakan selama ribuan tahun. Teknik ini memungkinkan pembuatan komponen-komponen logam dengan bentuk yang kompleks dan ukuran yang bervariasi. Pada dasarnya, pengecoran logam melibatkan proses pencairan logam, menuangkan logam cair ke dalam cetakan, dan membiarkannya membeku dan mengeras. Artikel ini akan menjelaskan tahapan-tahapan penting dalam proses pengecoran logam.
1. Pembuatan Pola
Tahapan pertama dalam proses pengecoran logam adalah pembuatan pola (pattern making). Pola adalah model atau replika dari komponen yang akan dihasilkan. Pola ini biasanya lebih besar sedikit daripada komponen yang diinginkan untuk mengimbangi penyusutan logam saat membeku. Pola bisa terbuat dari bahan-bahan seperti kayu, plastik, atau logam.
Pembuatan Pola Kayu
Pola kayu cukup umum digunakan karena mudah dibentuk dan relatif murah. Namun, pola kayu memiliki kelemahan yaitu tidak tahan lama dan bisa berubah bentuk akibat kelembaban.
Pembuatan Pola Plastik dan Logam
Pola plastik dan logam lebih tahan lama dan presisi, tetapi lebih mahal dan memerlukan waktu lebih lama untuk dibuat.
2. Pembuatan Cetakan Pasir
Setelah pola selesai dibuat, langkah berikutnya adalah pembuatan cetakan pasir. Cetakan pasir adalah wadah yang digunakan untuk menahan logam cair sampai membeku dan mengeras mengikuti bentuk pola.
Jenis-jenis Pasir Cetakan
Pasir yang digunakan untuk cetakan harus memiliki kriteria tertentu, seperti kelembaban yang tepat, kekuatan, dan kemampuan untuk mempertahankan bentuknya saat dituangkan logam cair. Jenis pasir yang umum digunakan adalah pasir silika dengan binder atau perekat organik atau anorganik.
Proses Pembuatan Cetakan Pasir
1. Penyusunan Pola: Pola ditempatkan di dalam kotak cetakan (flask).
2. Pengisian Pasir: Pasir cetakan dituangkan dan dipadatkan di sekitar pola.
3. Pengelanjutan & Pembentukan Sistem Saluran: Pembuatan saluran masuk, saluran naik, serta saluran angin.
4. Pelepasan Pola: Setelah pasir padat, pola dilepaskan dan meninggalkan rongga berbentuk komponen yang diinginkan.
3. Peleburan Logam
Tahapan berikutnya adalah peleburan logam. Logam yang akan dicor dilebur menjadi cairan menggunakan berbagai metode, tergantung pada jenis logam.
Tungku Peleburan
Ada beberapa jenis tungku yang biasa digunakan dalam peleburan logam, di antaranya adalah tungku busur listrik (electric arc furnace), tungku induksi (induction furnace), dan tungku krus (crucible furnace).
4. Penuangan Logam Cair
Setelah logam melebur dan mencapai suhu tertentu, logam cair dituangkan ke dalam cetakan pasir. Penuangan harus dilakukan dengan hati-hati untuk menghindari cacat pengecoran seperti porositas atau inklusi.
Proses Penuangan
1. Persiapan Pengecoran: Pastikan cetakan pasir sudah siap dan sistem saluran terpasang dengan baik.
2. Penuangan: Logam cair dituang melalui saluran masuk dan mengisi rongga cetakan sampai penuh.
3. Pendinginan: Setelah penuangan selesai, biarkan logam cair dingin dan mengeras.
5. Pembongkaran Cetakan
Setelah logam mengeras, cetakan pasir dipecah dan komponen logam dikeluarkan. Proses ini dikenal sebagai pembongkaran cetakan atau shakeout.
6. Pembersihan dan Pemangkasan
Komponen logam yang baru saja dikeluarkan dari cetakan pasir biasanya masih memiliki sisa-sisa pasir dan sistem saluran yang menempel. Oleh karena itu, perlu dilakukan pembersihan dan pemangkasan.
Pembersihan
Pembersihan dilakukan untuk menghilangkan sisa-sisa pasir dari permukaan logam. Proses ini bisa dilakukan secara manual atau menggunakan mesin.
Pemangkasan
Pemangkasan adalah proses memotong bagian-bagian yang tidak diperlukan, seperti saluran masuk dan naik. Ini bisa dilakukan menggunakan gergaji, pisau, atau mesin pemotong khusus.
7. Pemeriksaan dan Uji Kualitas
Setelah komponen logam dibersihkan dan dipangkas, langkah berikutnya adalah pemeriksaan kualitas. Pemeriksaan ini meliputi pengecekan visual, uji ketebalan, uji kekuatan, dan uji non-destruktif lainnya.
Uji Non-Destruktif
– Ultrasonic Testing (UT): Menggunakan gelombang ultrasonik untuk mendeteksi cacat di dalam logam.
– Radiographic Testing (RT): Menggunakan sinar-X atau gamma untuk memeriksa struktur internal logam.
– Magnetic Particle Testing (MPT): Menggunakan serbuk magnetik untuk mendeteksi retak di permukaan logam.
Uji Destruktif
Uji ini melibatkan pemotongan atau penghancuran sebagian kecil komponen untuk menguji kekuatan atau komposisi materialnya.
8. Finishing
Tahap akhir dalam proses pengecoran logam adalah finishing. Finishing mencakup berbagai proses untuk memberikan permukaan akhir yang halus dan presisi pada komponen logam.
Proses-proses Finishing
– Grinding: Menghaluskan permukaan logam menggunakan mesin gerinda.
– Machining: Proses permesinan untuk mencapai dimensi dan toleransi yang ketat.
– Heat Treatment: Proses perlakuan panas untuk meningkatkan sifat mekanik logam seperti kekerasan dan kekuatan.
9. Pelapisan
Pelapisan merupakan proses penambahan lapisan pelindung pada permukaan komponen logam untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan aus. Contoh pelapisan adalah galvanisasi, anodisasi, dan pelapisan cat.
10. Pengemasan dan Pengiriman
Setelah semua tahap selesai, komponen logam siap untuk tahap pengemasan dan pengiriman. Pengemasan dilakukan untuk melindungi komponen dari kerusakan selama transportasi. Pengiriman dilakukan sesuai dengan permintaan pelanggan.
Dalam keseluruhan proses pengecoran logam, terdapat banyak variabel yang harus dikontrol dengan ketat untuk memastikan kualitas dan kesesuaian komponen yang dihasilkan. Dengan kemajuan teknologi, berbagai teknik dan peralatan modern telah dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi dan akurasi dalam proses pengecoran logam.
Pengecoran logam adalah proses kompleks yang memerlukan pemahaman mendalam dan keahlian khusus. Namun, keuntungan yang ditawarkan dalam hal kemampuan membentuk komponen dengan bentuk yang rumit dan ukuran yang bervariasi menjadikannya salah satu teknik yang paling berharga dalam industri manufaktur.
