1. Sejarah Pengecoran
Peleburan tembaga nampaknya telah berkembang secara
terpisah dalam beberapa bahagian dunia. Di samping perkembangan di Anatolia
pada 5000 SM, ia dikembangkan di China sebelum 2800 SM, Amerika Tengah sekitar
600 TM, dan Afrika Barat sekitar 900 TM.
Terdapat artifak-artifak tembaga dan gangsa daripada
kota-kota Sumeria yang
bertarikh 3000 SM, manakala artifak-artifak Mesir dalam
bentuk tembaga dan tembaga yang dialoikan bersama timah juga
mempunyai usia yang sama. Dalam satu piramid, satu sistem pempaipan tembaga
ditemui berusia 5000 tahun.
Orang-orang Mesir mendapati bahwa dengan mencampurkan
sejumlah kecil timah akan membuat logam tembaga lebih mudah untuk dituang, oleh
karena itu paduan gangsa ditemui di Mesir bersamaan dengan penemuan tembaga.
Penggunaan tembaga dalam zaman China kuno
ditemukan pada tahun 2000 SM. Pada 1200 SM, gangsa-gangsa yang baik mutunya
telah dihasilkan di China. Di Eropah, Oetzi si orang Ais, mayat lelaki yang diawetkan dengan baik
pada tahun 3200 SM, ditemukan dengan kapak berbucu
tembaga dengan kemurnian 99.7%. Kandungan tinggi arsenik pada
rambutnya menandakan bahwa dia terlibat dalam peleburan tembaga. Loyang, sejenis
paduan seng dan tembaga, diketahui oleh orang Yunani tetapi
penggunaan secara luas oleh orang Rom.
Berbagai proses pengecoran telah dikembangkan dari
waktu ke waktu, masing-masing dengan karakteristik dan aplikasi sendiri untuk
memenuhi persyaratan layanan dan tekinik khusus Sebagian besar suku cadang dan
komponen dibuat oleh cetakan, seperti blok mesin, crankshafts, komponen
otomotif dan kereta api listrik, pertanian dan peralatan kereta api, pipa dan
perlengkapan pipa, peralatan listrik, laras senjata, panci penggorengan,
peralatan kantor, dan komponen-komponen yang sangat besar untuk turbin hidrolik
Kecenderungan pada dua hal yang telah membawa dampak besar pada industri
pengecoran. Yang pertama adalah mekanisasi dan otomatisasi proses pengecoran,
yang telah
menyebabkan perubahan signifikan dalam penggunaan peralatan dan tenaga kerja.
Penemuan mesin dan proses-kontrol otomatis sistem telah menggantikan metode
tradisional cetakan. Kecenderungan besar kedua telah meningkatnya permintaan
untuk cetakan berkualitas tinggi dengan toleransi dimensi dekat.
2. Pembuatan Coran
Pengecoran (Casting) adalah
suatu proses penuangan materi cair seperti logam atau plastik yang dimasukkan
ke dalam cetakan, kemudian dibiarkan membeku di dalam cetakan tersebut, dan
kemudian dikeluarkan atau di pecah-pecah untuk dijadikan komponen mesin.
Pengecoran digunakan untuk membuat bagian mesin dengan bentuk yang kompleks
Pengecoran digunakan untuk membentuk logam
dalam kondisi panas sesuai dengan bentuk cetakan yang telah dibuat. Pengecoran
dapat berupa material logam cair atau plastik yang bisa meleleh (termoplastik),
juga material yang terlarut air misalnya beton atau gips, dan materi lain yang
dapat menjadi cair atau pasta ketika dalam kondisi basah seperti tanah liat,
dan lain-lain yang jika dalam kondisi kering akan berubah menjadi keras dalam
cetakan, dan terbakar dalam perapian. Proses pengecoran dibagi menjadi dua:
expandable (dapat diperluas) dan non expandable (tidak dapat diperluas) mold
casting
Pengecoran biasanya diawali dengan pembuatan
cetakan dengan bahan pasir. Cetakan pasir bisa dibuat secara manual maupun
dengan mesin. Pembuatan cetakan secara manual dilakukan bila jumlah komponen
yang akan dibuat jumlahnya terbatas, dan banyak variasinya. Pembuatan cetakan
tangan dengan dimensi yang besar dapat menggunakan campuran tanah liat sebagai
pengikat. Dewasa ini cetakan banyak dibuat secara mekanik dengan mesin agar
lebih presisi serta dapat diproduk dalam jumlah banyak dengan kualitas yang
sama baiknya
Klasifikasi yang berkaitan dengan bahan
pembentuk, proses pembentukan, dan metode pembentukan dengan logam cair, dapat
dikategorikan sebagai berikut:
a. Expendable mold, yang mana tipe ini
terbuat dari pasir, gips, keramik, dan bahan semacam itu dan umumnya dicampur
dengan berbagai bahan pengikat (bonding agents) untuk peningkatan peralatan.
Sebuah cetakan pasir khas terdiri dari 90% pasir, 7% tanah liat, dan 3% air.
Materi-materi ini bersifat patah (bahwa, bahan ini memiliki kemampuan untuk
bertahan pada temperature tinggi logam cair). Setelah cetakan yang telah
berbentuk padat, hasil cetakan dipisahkan dari cetakannya.
b. Permanent
molds, yang mana terbuat dari logam yang tahan pada
temperature tinggi. Seperti namanya, cetakan ini digunakan
berulang-ulang dan dirancang sedemikian rupa sehingga hasil cetakan dapat
dihilangkan dengan mudah dan cetakan dapat digunakan untuk cetakan berikutnya.
Cetakan logam dapat digunakan kembali karena bersifat konduktor dan lebih baik
daripada cetakan bukan logam yang terbuang setelah digunakan. sehingga, cetakan
padat terkena tingkat yang lebih tinggi dari pendinginan, yang mempengaruhi
sturktur mikro dan ukuran butir dalam pengecoran.
c. Comosite
molds, yang mana terbuat dari dua atau lebih material yang
berbeda (seperti pasir, grafit, dan logam) dengan menggabungkan
keunggulan masing-masing bahan. Pembentuk ini memiliki sifat tetap dan sebagian
dibuang dan digunakan di berbagai proses cetakan untuk meningkatkan kekuatan
pembentuk, mengendalikan laju pendinginan, dan mengoptimalkan ekonomi
keseluruhan proses pengecoran.
3. Bahan-bahan Coran
Pada dasarnya semua logam yang mampu
dicairkan dapat dibentuk dengan proses pengecoran. Bahan-bahnan ini umumnya
memiliki titik leleh yang rendah sampai menengah. Untuk bahan yang titik
cairnya tinggi jarang dilakukan dengan proses pengecoran. Pada parakteknya
bahan-bahan logam yang umum di lakukan pembentukan dengan proses pengecoran
adalah bahan besi, alumunium, tembaga, magnesium,timah.
a.
Besi
Besi cor (cast Iron) dapat didefinisikan
sebagai paduan besi yang memiliki kadar karbon lebih dari 1,7 %. Umumnya kadar
karbon ini berada pada kisaran antara 2,4 hingga 4 %, merupakan bahan yang
relatif mahal, dimana bahan ini diproduksi dari besi kasar atau besi/baja
rosok. Produk besi cor memiliki fungsi mekanis sangat penting dan diproduksi
dalam jumlah besar. Prosesnya sering dilakukan dengan cara menambahkan unsur graphite
ke dalam ladle sebagai pengendali. paduan besi cor (alloy iron castings)
bahannya telah dilakukan penghalusan (refined) dan pemaduan besi kasar (pig
iron). Produk-produk seperti crankshaf, conecting rod dan element dari
bagian-bagian mesin sebelumnya dibuat dari baja tempa (steel forgings),
sekarang lebih banyak menggunakan high-duty alloy iron casting.
Benda-benda cor dapat membentuk bagian bentuk yang rumit
dibandingkan dengan bentuk-bentuk benda hasil tempa (wrought) kendati
diperlukan proses machining, akan tetapi dapat diminimalisir dengan memberikan
kelebihan ukuran sekecil mungkin dari bentuk yang dikehendaki (smaller
allowance), olleh karena itu produk penuangan relatif ukurannya dilebihkan
sedikit.
b. Alumunium
Alumunium casting merupakan suatu cara (
metode ) pembuatan paduan logam alumunium dengan menggunakan cetakan ( die
casting atau sand casting ) dengan cara melebur paduan logam yang kemudian
dituang didalam suatu cetakan sehingga mengalami pendinginan ( solidification )
didalam cetakan. Alumunium dipilih sebagai bahan dasar casting karena memiliki
beberapa sifat yaitu :
1) Alumunium
merupakan unsur dengan massa jenis yang rendah ( 2.7 g/cm3) sehingga dapat
menghasilkan paduan yang ringan
2) Temperatur
leburnya rendah ( 660 .32 derajat celcius ) sehingga dapat meminimalkanenergi
pemanasan
3) Flowabilitynya
baik, kemampuan mengisi rongga – rongga cetakan baik
Untuk menghasillkan paduan yang memiliki mechanical
properties yang baik ( touhnest, tensile strength, ductility, wear resistace,
etc ) maka diperlukan adanya unsur paduan lain pada logam alumunum. Logam –
logam yang ditambahkan yaitu Silikon (Si). Silikon memiliki sifat mampu alir
yang baik ( fluidity ) sehingga akan memudahkan logam cair untuk mengisi
rongga–rongga cetakan. Selain itu Silikon juga tahan terhadap hot tear (
perpatahan pada metal casting pada saat solidificasion karena adanya kontraksi
yang merintangi. Sifat AlSi dapat menghasilkan sifat–sifat yang baik, yaitu : good
castability, good corrosion resistance, good machinability, dan
good weldability
c.
Tembaga
Tembaga digunakan secara luas sebagai salah satu bahan
teknik, baik dalam keadaan murni maupun paduan. Tembaga memiliki kekuatan tarik
hingga 150 N/mm2 dalam bentuk tembaga tuangan dan dapat ditingkatkan
hingga 390 N/mm2 melalui proses pengerjaan dingin dan untuk jenis
tuangan aangka kekerasanya hanya mencapai 45 HB namun dapat ditingkatkan
menjadi 90 HB melalui pengerjaan dingin, dimana dengan proses pengerjaan dingin
ini akan mereduksi keuletan, walaupun demikian dapat keuletannya proses
annealing (lihat proses perlakuan ditingkatkan melalui panas) dapat menurunkan
angka kekerasan serta teganannya atau yang disebut proses “temperature” dimana
dapat dicapai melalui pengendalian jarak pengerjaan setelah annealing.
Tembaga memiliki sifat
thermal dan electrical conduktifitas nomor dua setelah Silver. Tembaga yang
digunakan sebagai penghantar listrik banyak digunakan dalam keadaan tingkat
kemurnian yang tinggi hingga 99,9 %. Sifat lain dari tembaga ialah sifat
ketahanannya terhadap korosi atmospheric serta berbagai serangan media korosi
lainnya. Tembaga sangat mudah disambung melalui proses penyoderan, Brazing
serta pengelasan. Tembaga termasuk dalam golongan logam berat dimana memiliki
berat jenis 8,9 kg/m3 dengan titik cair 10830C.
4. Penggunaan Coran
Proses pengecoran banyak digunakan karena
memiliki keunggulan diantaranya dapat membuat produk yang kecil hingga yang
paling besar. Penggunaan bahan lebih hemat. Produk hasil coran dapat digunakan
tanpa harus dikerjakan lebih lanjut atau dilakukan sedikit proses pemesinan.
Selain itu dengan proses pengecoran dapat membuat produk-produk sederhana
sampai yang paling rumit. Berikut contoh produk-produk yang dibuat melalui
proses pengecoran.
Penggunaan coran pada kehidupan sehari-hari
sangat luas. Produk-produk yang dibuat melalui proses pengecoran dapat dijumpai
mulai dari peralatan rumah tangga, industri komponen pemesinan, industri
mesin-mesin perkakas, alat-alat berat, industri automotif dan peralatan
tranfortasi. Rangka-rangka mesin banyak digunakan dari coran besi tuang kelabu,
karena bahan ini memiliki sifat endukug yang kuat, mampu menahan getaran dan
mampu melumas sendiri. Pada industri otomotif benda coran banyak digunakan
untuk membuat blok-blok mesin, tromol rem, dan komponen-komponen lainnya.
Rangkuman
Peleburan tembaga
nampaknya telah berkembang secara terpisah dalam beberapa bahagian dunia. Di
samping perkembangan di Anatolia pada 5000 SM, ia dikembangkan di China sebelum
2800 SM, Amerika Tengah sekitar 600 TM, dan Afrika Barat sekitar 900 TM.
Berbagai proses
pengecoran telah dikembangkan dari waktu ke waktu, masing-masing dengan
karakteristik dan aplikasi sendiri untuk memenuhi persyaratan layanan dan
tekinik khusus Sebagian besar suku cadang dan komponen dibuat oleh cetakan,
seperti blok mesin, crankshafts, komponen otomotif dan kereta api listrik,
pertanian dan peralatan kereta api, pipa dan perlengkapan pipa, peralatan
listrik, laras senjata, panci penggorengan, peralatan kantor, dan
komponen-komponen yang sangat besar untuk turbin hidrolik.
Pengecoran (Casting)
adalah suatu proses penuangan materi cair seperti logam atau plastik yang
dimasukkan ke dalam cetakan, kemudian dibiarkan membeku di dalam cetakan
tersebut, dan kemudian dikeluarkan atau di pecah-pecah untuk dijadikan komponen
mesin. Pengecoran digunakan untuk membuat bagian mesin dengan bentuk yang
kompleks
Pada dasarnya semua
logam yang mampu dicairkan dapat dibentuk dengan proses pengecoran.
Bahan-bahnan ini umumnya memiliki titik leleh yang rendah sampai menengah.
Untuk bahan yang titik cairnya tinggi jarang dilakukan dengan proses
pengecoran. Pada parakteknya bahan-bahan logam yang umum di lakukan pembentukan
dengan proses pengecoran adalah bahan besi, alumunium, tembaga,
magnesium,timah.
Penggunaan coran pada
kehidupan sehari-hari sangat luas. Produk-produk yang dibuat melalui proses
pengecoran dapat dijumpai mulai dari peralatan rumah tangga, industri komponen
pemesinan, industri mesin-mesin perkakas, alat-alat berat, industri automotif
dan peralatan tranfortasi.
Komentar
Posting Komentar