3.Pembahasan Pengecoran Logam - Lab. Teknik Mesin Lanjuttm-lanjut.lab.gunadarma.ac.id/wp-content/uploads/2011/07/modul... · Baja karbon 2 Basi tuang kelabu 1 Besi tuang putih 1,5

2

MODUL PRAKTIKUM

PENGECORAN LOGAM

I. TUJUAN PRAKTIKUM

1. Memahami pembuatan benda coran dengan menggunakan jenis pengecoran sand

casting (pengecoran pasir).

2. Memahami perancangan pola dan gatting sistem (sistem saluran) untuk

membuat cetakan.

3. Mengetahui proses pembuatan cetakan pasir.

4. Memahami proses peleburan hingga menjadi benda coran.

5. Mengetahui perhitungan effisiensi coran

II. LANDASAN TEORI

Proses pengecoran pada dasarnya ialah penuangan logam cair kedalam cetakan

yang telah terlebih dahulu dibuat pola, hingga logam cair tersebut membeku dan

kemudian dipindahkan dari cetakan.

Jenis-jenis pengecoran yang ada yaitu:

1. Sand Casting, Yaitu jenis pengecoran dengan menggunakan cetakan pasir.

Jenis pengecoran ini paling banyak dipakai karena ongkos produksinya

murah dan dapat membuat benda coran yang berkapasitas berton–ton.

2. Centrifugal Casting, Yaitu jenis pengecoran dimana cetakan diputar

bersamaan dengan penuangan logam cair kedalam cetakan. Yang bertujuan

agar logam cair tersebut terdorong oleh gaya sentrifugal akibat berputarnya

cetakan. Contoh benda coran yang biasanya menggunakan jenis pengecoran

ini ialah pelek dan benda coran lain yang berbentuk bulat atau silinder.

3. Die Casting, Yaitu jenis pengecoran yang cetakannya terbuat dari logam.

Sehingga cetakannya dapat dipakai berulang-ulang. Biasanya logam yang

dicor ialah logam non ferrous.

4. Investment Casting, yaitu jenis pengecoran yang polanya terbuat dari lilin

(wax), dan cetakannya terbuat dari keramik. Contoh benda coran yang biasa

menggunakan jenis pengecoran ini ialah benda coran yang memiliki

kepresisian yang tinggi misalnya rotor turbin.

3

Pada praktikum pengecoran logam di laboratorium pengecoran logam di universitas

gunadarma menggunakan jenis pengecoran sand casting.

Ada beberapa macam pasir yang dipakai dalam pengecoran sand casting. Tetapi

ada beberapa syarat yang harus dipenuhi agar hasil cetakan tersebut sempurna. Syarat

bagi pasir cetak antara lain:

1. Mempunyai sifat mampu bentuk sehingga mudah dalam pembuatan cetakan dengan

kekuatan cocok. Cetakan yang dihasilkan harus kuat dan dapat menahan temperatur

logam cair yang tinggi sewaktu dituang kedalam cetakan.

2. Permeabilitas yang cocok. Agar udara yang terjebak didalam cetakan dapat keluar

melalui sela-sela butir pasir untuk mencegah terjadinya cacat coran seperti

gelembung gas, rongga penyusutan dan lain-lain.

3. Distribusi besar butir yang cocok.

4. Mampu dipakai lagi supaya ekonomis

5. Tahan panas terhadap temperatur logam pada saat dituang ke cetakan. Temperatur

penuangan logam cair yang biasa digunakan untuk bermacam-macam coran

dinyatakan dalam tabal dibawah ini:

6. Pasir harus murah.

Tabel 1. Macam-macam temperatur penuangan logam cair ke dalam cetakan

Macam Logam Temperatur penuangan 0C

Brons 1100-1250

Kuningan 950-1100

Besi cor 1250-1450

Baja tahan karat 1700-1750

Alumunium 600-700

Baja cor 1500-1550

4

Pasir cetak yang lazim digunakan didalam industri pengecoran adalah sebagai

berikut:

1. Pasir Silika

Pasir silika didapat dengan cara menghancurkan batu silika, kemudian

disaring untuk mendapatkan ukuran butiran yang diinginkan.

2. Pasir Zirkon

Pasir Zirkon berasal dari pantai timur australia yang mempunyai daya yahan

api yang efektif untuk mencegah sinter

3. Pasir Olivin

Pasir Olivin didapat dengan cara menghancurkan batu yang membentuk

2MgO, SiO2 dan 2FeO.SiO2. Pasir olivin mempunyai daya hantar panas

yang lebih besar dibanding pasir silika.

Didalam suatu proses pengecoran, proses pembekuan logam cair setelah logam

cair dituang kedalam cetakan akan mengalami penyusutan. Penyusutan pada rongga

cetakan akan mengakibatkan berubahnya dimensi benda coran. Pada tabel dibawah ini

diketahui penyusutan yang terjadi pada suatu logam.

Tabel 2. Penyusutan yang terjadi pada suatu material

Material Penyusutan (%)

Baja karbon 2

Basi tuang kelabu 1

Besi tuang putih 1,5

Alumunium 6

III. Proses Pengecoran Pasir Co2 di Laboratorium Pengecoran Universitas

Gunadarma

Untuk Langkah-langkah pengecoran logam di laboratorium pengecoran logam

Universitas Gunadarma dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

5

Gambar 1. Diagram alir proses pengecoran

IV. Langkah-langkah yang harus diperhatikan

1. Perancangan Dan Pembuatan Pola

Proses pembentukan benda kerja dengan metoda penuangan logam cair ke dalam

cetakan pasir (sand casting), secara sederhana cetakan pasir ini dapat diartikan sebagai

rongga hasil pembentukan dengan cara mengikis berbagai bentuk benda pada

bongkahan dari pasir yang kemudian rongga tersebut diisi dengan logam yang telah

dicairkan melalui pemanasan (molten metals). Cetakan pasir untuk pembentukan benda

tuangan melalui pengecoran harus dibuat dan dikerjakan sedemikian rupa dengan

bagian-bagian yang lengkap sesuai dengan bentuk benda kerja sehingga diperoleh

bentuk yang sempurna sesuai dengan yang kita kehendaki. Bagian-bagian dari cetakan

pasir ini antara lain meliputi :

Pola, mal atau model (pattern)

Inti (core)

Cope dan Drag,

Gate dan Riser

Pola, mal atau model (pattern), yaitu sebuah bentuk dan ukuran benda yang

menyerupai dengan bentuk asli benda yang dikehendaki, dimana pola ini yang nantinya

6

akan dibentuk pada cetakan pasir dalam bentuk rongga atau yang disebut mold jika

model ini dikeluarkan yang kedalamnya akan dituangkan logam cair.

- Pola Tunggal

Pola ini dibentuk serupa dengan corannya, disamping itu kecuali tambahan

penyusutan, tambahan penyelesaian mesin dan kemiringan pola, kadangkadang dibuat

juga menjadi satu dengan telapak inti.

Gambar 2. Pola Tunggal

- Pola Ganda

Pola ini dibelah ditengah untuk memudahkan membuat cetakan. Permukaan pisahnya

kalau mungkin dibuat satu bidang.

Gambar 3. Pola Ganda

7

Pola menentukan hasil dari coran, oleh karena itu diperlukan dasar-dasar pengetahuan

tentang perancangan. Sebelum kita membuat pola, terlebih dahulu memerlukan gambar

perancangan. Bahan–bahan pola yang biasa digunakan yaitu : kayu, lilin (wax), logam.

Pola kayu banyak dipakai karena lebih murah, cepat dibuatnya dan mudah diolah. Oleh

karena itu untuk pola kayu biasanya dipakai untuk cetakan pasir. Alat-alat yang

digunakan untuk membentuk pola dari kayu ialah pahat, mesin bubut kayu, gerinda

kayu, amplas dan lain-lain.

Pada proses pembuatan pola ada beberapa hal penting yang harus diperhatikan,

yaitu:

1. Permukaan pola (baik pola benda coran, gatting system dan riser) harus baik dan

halus agar tidak merusak cetakan pada proses pelepasan pola.

2. Dimensi dari pola benda coran harus dibuat penambahan + 5mm dari ukuran

sebenarnya untuk mencegah penyusutan yang terjadi dan untuk proses finishing

dari benda coran.

3. Faktor kemiringan pola sangat diutamakan, hal ini bertujuan agar memudahkan

pengangkatan pola dari cetakan, sehingga tidak merusak cetakan. Lihat gambar

1. Besar kemiringan pola + 2 0.

Gambar 4. Contoh kemiringan pola

Inti (core), inti ini merupakan bagian khusus untuk yang berfungsi sebagai

bingkai untuk melindungi struktur model yang akan dibentuk, dengan demikian keadaan

8

ketebalan dinding, lubang dan bentuk-bentuk khusus dari benda tuangan (casting) tidak

akan terjadi perubahan

Pola

Langkah pertama yang harus dilakukan pada pembuatan pola adalah mengubah

Gambar 5. Pola

Pemeriksaan Pola

- Pemeriksaan dengan penglihatan

Pemeriksaan dengan penglihatan dilakukan sejak dari pola sampai ke kotak inti.

Rencana, pandangan muka, pandangan samping dari gambar ditempatkan di

samping pola pada arah yang sama, dicek dengan memutar dan

membandingkannya. Pengecekan dilakukan dimulai dari garis tengah untuk

bagian-bagian utama, kemudian dari kiri ke kanan dan akhirnya dari atas ke

bawah.

- Pemeriksaan ukuran

Setelah mempersiapkan mistar susut, pengukur permukaan, jangka ukur, dan alat

pengukur umum lainnya yang diperlukan untuk pemeriksaan, maka pemeriksaan

ukuran dilakukan

gambar perencanaan menjadi gambar untuk pengecoran, dengan pertimbanggan

sebagai berikut :

1. bagaimana membuat coran yang baik,

2. bagaimana menurunkan biaya pembuatan cetakan,

3. bagaimana membuat pola yang mudah,

4. bagaimana menstabilkan inti-inti,

5. bagaimana cara mempermudah pembongkaran cetakan,

6. bagaimana menetapkan arah kup dan drag serta posisi permukaan pisah,

9

7. bagian yang dibuat oleh cetakan utama dan bagian yang dibuat oleh inti.

8. menetapkan tambahan penyusutan, tambahan untuk penyelesaian dengan

mesin, kemiringan pola,

Dalam merencanakan pembuatan inti tidak dapat dilupakan dengan apa yang

dinamakan telapak inti. Dimana yang dimaksud dengan telapak Inti adalah :

1. Untuk menempatkan inti, membawa dan menentukan letak dari inti. Pada dasarnya

dibuat dengan menyisipkan bagian dari inti.

2. Untuk menyalurkan udara dan gas-gas dari cetakan yang keluar melalui inti. Kalau

cetakan telah terisi penuh oleh logam, gas-gas dari inti dibawa keluar melalui telapak

inti.

3. Untuk memegang inti. Kalau cetakan telah terisi penuh oleh logam, ia mencegah

bergesernya inti dan memegang inti terhadap daya apung dari logam cair. Penentuan

bentuk dan ukuran dari telapak inti harus direncanakan dengan teliti untuk

menyederhanakan cetakan, dan agar didapat coran yang baik serta menaikkan

produktivitas.

Gambar 6. Telapak Inti

10

Penentuan kup, drag dan permukaan pisah adalah hal yang paling penting untuk

mendapat coran yang baik. Hal mana membutuhkan pengalaman yang luas dan pada

umumnya harus memenuhi ketentuan-ketentuan di bawah ini.

1) Pola harus mudah dikeluarkan dari cetakan. Permukaan pisah harus satu bidang Pada

dasarnya kup dibuat agak dangkal.

2) Penempatan inti harus mudah. Tempat inti dalam cetakan utama harus ditentukan

secara teliti.

3) Sistim saluran harus dibuat sempurna untuk mendapat aliran logam cair yang

optimum.

4) Terlalu banyak permukaan pisah akan mengambil banyak waktu dalam proses

pembuatan cetakan yang menyebabkan tonjolan-tonjolan sehingga pembuatan pola

menjadi mahal. Penghematan jumlah permukaan pisah itu harus dipertimbangkan

Dalam pengecoran, kita bukan hanya membutuhkan pola benda coran tetapi kita

juga memerlukan pola gatting system, yaitu sistem aliran untuk mengalirkan logam cair

ke dalam cetakan benda coran. Seperti yang diperlihatkan pada gambar 2. Gatting

system dibagi atas 4 bagian, yaitu:

1. Cawan tuang

2. Saluran turun

3. Saluran pengalir

4. Saluran masuk

Gambar 7. Pola coran lengkap

11

Tujuan dari gatting system ini adalah untuk mengatur kecepatan aliran logam

cair ke dalam rongga cetakan, sehingga rongga cetakan terisi secara sempurna. Dan juga

agar slag logam cair tidak ikut masuk kedalam rongga cetakan.

Selain pola benda coran dan pola gatting system kita juga memerlukan pola riser

atau pola penambah. Riser atau penambah juga diperlukan untuk mengimbangi

penyusutan (Shrinkage) pada saat logam cair tersebut membeku. Karena setiap logam

mempunyai nilai penyusutan tersendiri.

Contoh macam-macam saluran tuang yang dipakai dalam pengecoran. Lihat

gambar 3, yaitu:

1. saluran pisah

2. saluran langsung

3. saluran bawah

4. saluran cincin

5. saluran terompet

6. saluran bertingkat

7. saluran baji

Istilah-istilah dan fungsi dari sistim saluran.

Sistim saluran adalah jalan masuk bagi cairan logam yang dituangkan ke dalam

rongga cetakan. Tiap bagian diberi nama, dari mulai cawan tuang dimana logam cair

dituangkan dari ladel, sampai saluran masuk ke dalam rongga cetakan. Nama-nama itu

ialah: cawan tuang, saluran turun, pengalir dan saluran masuk, seperti dijelaskan dalam

Gambar.

12

U

Saluran pisah Saluran langsung Saluran bawah

Saluran cincin Saluran terompet Saluran pensil

Saluran bertingkat Saluran baji

Gambar 8 Contoh macam-macam sistem saluran

13

Gambar 9. Sistem Saluran

CAWAN TUANG

Cawan tuang merupakan penerima yang menerima cairan logam langsung dari ladel.

Saluran turun adalah saluran yang pertama yang membawa cairan logam dari cawan

tuang ke dalam pengalir dan saluran masuk. Pengalir adalah saluran yang membawa

logam cair dari saluran turun ke bagian-bagian yang cocok pada cetakan. Saluran masuk

adalah saluran yang mengisikan logam cair dari pengalir ke dalam rongga cetakan.

Cawan tuang biasanya berbentuk corong atau cawan dengan saluran turun di

bawahnya. Cawan tuang harus mempunyai konstruksi yang tidak dapat melalukan

14

kotoran yang terbawa dalam logam cair dari ladel. Karenanya cawan tuang tidak boleh

terlalu dangkal. Kalau perbandingan antara : H (tinggi logam cair dalam cawan tuang)

dan d (diameter cawan), harganya terlalu kecil, umpamanya kurang dari 3, maka akan

terjadi pusaranpusaran dan timbullah terak atau kotoran yang terapung pada permukaan

logam cair.

Gambar 10. Cawan Tuang

Oleh karena itu kedalaman cawan tuang biasanya 5 sampai 6 kali diameternya.

Ada cawan tuang yang diperlengkapi dengan inti pemisah seperti ditunjukkan pada

Gambar, dimana logam cair dituangkan di sebelah kiri dari saluran turun. Dengan

demikian inti pemisah akan menahan terak atau kotoran, sedangkan logam bersih akan

lewat di bawahnya kemudian masuk ke saluran turun.

Gambar 11. Bentuk bagian dalam cawang turun

Kadang-kadang satu sumbat ditempatkan pada jalan masuk dari saluran turun

agar aliran logam cair pada saluran masuk cawan tuang selalu terisi oleh logam (lihat

15

Gambar). Dengan demikian kotoran dan terak akan terapung pada permukaan dan

terhalang untuk masuk ke dalam saluran turun. Kalau cawan tuangnya terlalu kecil

dibandingkan dengan coran, maka logam cair harus diberikan di tengahnya beberapa

kali. Kadang-kadang cawan tuang dibuat besar agar logam cair tinggal di dalamnya

setelah rongga cetakan terisi oleh logam. Gambar menunjukkan sumbat saluran turun

yang dibuat dari grafit dengan pegangan batang baja liat yang menyaring saluran turun

dan terapung setelah penuangan.

Saluran Turun

Saluran turun dibuat lurus dan tegak dengan irisan berupa lingkaran. Kadang-

kadang irisannya sama dari atas sampai bawah dipakai kalau dibutuhkan pengisian yang

cepat dan lancar atau mengecil dari atas ke bawah dipakai apabila diperlukan penahanan

kotoran sebanyak mungkin. Saluran turun dibuat dengan melubangi cetakan dengan

mempergunakan satu batang atau dengan memasang bumbung tahan panas yang dibuat

dari samot (batu tahan api). Samot ini cocok untuk membuat saluran turun yang

panjang. 10

Gambar 12. Pola Saluran Turun

16

Pengalir

Pengalir biasanya mempunyai irisan seperti rapezium atau setengah lingkaran

sebab irisan demikian mudah dibuat pada permukaan pisah, lagi pula pengalir

mempunyai luas permukaan yang terkecil untuk satu luas irisan tertentu, sehingga lebih

efektip untuk pendinginan yang lambat. 11 Pengalir lebih baik sebesar mungkin untuk

melambatkan pendinginan logam cair. Tetapi kalau terlalu besar tidak ekonomis.

Karena itu ukuran yang cocok harus dipilih sesuai dengan panjangnya.

Table 3. Pengalir

Logam cair dalam pengalir masih membawa kotoran yang terapung, terutama

pada permulaan penuangan, sehingga harus dipertimbangkan untuk membuang kotoran

tersebut, sekalipun logam cair sudah ada di dalam pengalir. Ada beberapa cara untuk itu

yaitu sebagai berikut :

1. Perpanjangan pemisah dibuat pada ujungsaluran pengalir. Logam cair

yangpertama masuk akan berkumpul di sini bersama kotoran yang terbawa

(Gambar).

2. Membuat kolam putaran pada saluran masukseperti pada Gambar. Logam cair

memasukikolam secara tangetial dan berputarsehingga kotoran berkumpul di

tengahkolam.

17

Gambar 13. Pola pengalir

3. Saluran turun bantu seperti ditunjukkan dalam Gambar. Logam cair yang pertama

masuk bersama kotorannya akan tertampung di sini. Saluran turun bantu ini

ditempatkan di tengah-tengah

4. Penyaring, dipasang seperti pada Gambar. Kotoran akan ditahan di sini kalau logam

cair meialui inti penyaring atau piring saringan dengan lubang-lubang kecil, yang

sebaiknya terbuat dari keramik. Piring ini kadang-kadang dipasang pada pintu masuk

dari saluran turun.

Gambar 14. Bentuk jadi Pola pengalir

18

Saluran Masuk

Saluran masuk dibuat dengan irisan yang lebih kecil dari pada irisan pengalir,

agar dapat mencegah kotoran masuk ke dalam rongga cetakan. Bentuk irisan saluran

masuk biasanya berupa bujur sangkar, ea rah m, segi tiga atau setengah lingkaran,

yang membesar ea rah rongga cetakan untuk mencegah terkikisnya cetakan. Kadang-

kadang irisannya diperkecil di tengah dan diperbesar lagi daerah rongga. Pada

pembongkaran saluran turun, irisan terkecil ini mudah diputuskan sehingga mencegah

kerusakan pada coran (Gambar).

Gambar 15. Saluran Masuk

2. Pembuatan Cetakan

Pada praktikum pengecoran logam di laboratorium pengecoran teknik mesin

Universitas Gunadarma menggunakan metode pengecoran cetakan pasir Co2 (Sand

Casting), Maka hal-hal yang perlu dipersiapkan antara lain ialah: Pasir Silika, Water

glass, air, Cup & Drag, gas Co2 dan Bahan Coating (Spirtus dan grafit).

Langkah pertama yaitu menentukan berapa banyak pasir silika yang kita

butuhkan sesuai dengan cup & drag yang ada. Lalu kita campurkan waterglass kedalam

pasir kemudian diaduk hingga rata. Waterglass yang dipakai sekitar 3-6% berat pasir.

Setelah pasir dan waterglass rata, kemudian dimasukan kedalam cup & drag yang telah

dimasukan terlebih dahulu pola coran. Setelah terisi penuh kita tembakan gas Co2

hingga pasir keras. Kemudian pola bisa kita lepas dari cetakan.

19

3. Proses Peleburan

Logam yang kita lebur adalah logam alumunium. Alumunium saat ini ialah

logam kedua terbanyak setelah besi karbon (cast iron) yang dipakai untuk komponen

mesin, contoh dalam bidang otomotif. Juga dipakai pada alat-alat rumah tangga seperti

panci dll. Kelebihan dari alumunium ialah logam ini ringan, kuat, konduktor panas dan

listrik yang baik setelah emas dan tembaga. Titik cair dari alumunium murni + 6500C.

Tetapi alumunium jika dipadukan oleh unsur paduan maka titik cairnya akan bertambah.

Unsur-unsur paduan yang biasanya dipakai sebagai paduan aluminium adalah silikon,

tembaga, magnesium, timah dan lain-lain.

Alumunium cair sangat reaktif sekali terhadap gas hidrogen (H). gas hidrogen

dapat membuat gelembung udara terikat didalam alumunium cair yang mengakibatkan

porositas pada produk coran nantinya. Reaksi kimianya:

3H2O + 2AL 6H + AL2O3

Steam Alumunium Hidrogen Alumunium oxide

Untuk mencegah porositas pada logam alumunium maka dapat dilakukan

beberapa cara, antara lain dengan melindungi alumunium cair menggunakan gas

nitrogen (N2). Karena gas nitrogen mengikat hidrogen sebagai penyebab porositas pada

alumunium. Caranya yaitu dengan menyemburkan gas nitrogen diatas alumunium cair

hingga alumunium cair tersebut masuk kedalam cetakan. atau dengan cara

menggunakan flux . Yaitu flux ditaburkan pada permukaan alumunium cair secara

merata yang bertujuan agar gas hidrogen tidak dapat masuk kedalam alumunium cair.

Ada 4 macam flux yang dipakai dalam membuat produk alumunium menjadi

lebih baik dalam hal sifat-sifat fisik ataupum mekanik, yaitu:

• Covering fluxes

Digunakan untuk mencegah gas hidrogen masuk kedalam alumunium cair

• Cleaning fluxes

Untuk menghilangkan kandungan padat nonmetalik dari alumunium cair

• Degassing fluxes

Dimasukan kedalam alumunium cair untuk menghilangkan gas yang terjebak

dalam alumunium cair yang dapat menyebabkan porositas

• Drossing-off fluxes

Digunakan untuk memperbaiki logam alumunium dari drosses

20

1. Hidrostatis Praktis

Gambar 6. Hidrostatis Praktis [2,3]

Formula yang digunakan untuk menghitung tinggi hidrostatis praktis

sebagai berikut [2,3]

Keterangan :

= Tinggi hidrostatis praktis (mm)

= Jarak kedudukan saluran masuk terhadap permukaan logam cair pada

cawan tuang (mm) = 130 mm

= Tinggi rongga cetakan (mm)

= Jarak saluran masuk kebagian paling atas rongga cetakan (mm)

2. Waktu Tuang

Waktu tuang adalah waktu yang dibutuhkan logam cair untuk mengisi

penuh rongga cetakan dan dimulai pada saat logam cair menyentuh cawan

tuang.

Besarnya waktu tuang (τ) diperoleh dengan rumus sebagai berikut [2,3] :

21

Keterangan :

= Waktu tuang (detik)

= Besaran spesifik

= Massa benda cor (kg)

Besaran spesifik tergantung dari ketebalan benda cor, seperti pada tabel di

bawah ini :

8 ‐ 15

1,631,862,2

Tabel 3 Besaran Spesifik

Tebal Dinding Benda Cor (mm) Nilai (s)3 ‐ 3,53,5 ‐ 8

3. Kecepatan Tuang

Kecepatan tuang adalah laju aliran logam cair untuk mengisi rongga cetakan

per satuan waktu tuang.

Formula yang dipakai untuk menghitung kecepatan tuang yaitu [2,3] :

Keterangan :

= Kecepatan tuang

= Berat benda cor

= Waktu tuang

Akan tetapi dalam prakteknya penentuan waktu tuang biasanya dapat

pula ditentukan dengan menggunakan nomogram waktu kecepatan tuang.

22

Gambar 7. Nomogram Kecepatan Tuang [2,3]

4. Sistem Saluran Tuang

Sistem saluran tuang merupakan tempat mengalirnya logam cair kedalam

rongga cetakan. Adapun tujuan dari pembuatan sistem saluran tuang adalah

sebagai berikut [1]:

1. Agar slag-slag yang berada dalam logam cair tidak ikut masuk ke dalam

rongga cetakan.

2. Supaya kecepatan aliran logam dapat diatur sehingga rongga cetakan

terisi secara sempurna.

Gambar 8. Sistem Saluran Tuang [2,3]

Keterangan gambar :

Benda Cor

23

a. Cawan tuang (Ct)

b. Saluran turun (St)

c. Saluran pengalir (Sp)

d. Saluran masuk (Sm)

Di dalam perancangan suatu sistem saluran tuang (Sst) kita harus

memperhatikan perbandingan antara saluran masuk (Sm), saluran pengalir (Sp)

dan saluran turun (St). Perbandingan antara Sm : Sp : St dapat dilihat pada

Tabel berikut :

Tabel 4 Perbandingan Sm : Sp : St

Bahan Cor Sm : Sp : StBentuk Coran Besar 1 : 1,5 : 2

Bentuk Coran Sedang 1 : 1,2 : 1,4

Bentuk Coran Segala Bentuk 1 : 1,1 : 1,2

a. Saluran Masuk (Sm)

Saluran masuk salah satu wadah yang berfungsi untuk mengatur

kecepatan terakhir dan untuk manahan kotoran sebelum logam cair

masuk kedalam cetakan.

Untuk menghitung saluran masuk digunakan formula sebagai berikut [2,3] :

a. Luas Saluran masuk (Sm)

Formula luas saluran masuk (Sm):

Keterangan :

= Luas saluran masuk

= Berat benda cor

= Massa jenis logam

= Waktu tuang

= Tahanan hidrostatis seluruh sistem

= Percepatan gravitasi

= Tinggi hidrostatis praktis

24

b. Volume saluran masuk

Formula yang digunakan untuk menghitung volume saluran

masuk (Vsm)[2,3]:

Keterangan :

= Volume saluran masuk

= Luas saluran masuk

= Panjang saluran masuk

c. Massa Saluran Masuk (Msm)

Formula yang digunakan untuk menghitung saluran masuk

(Msm) [2,3] :

Keterangan :

Msm = Massa Saluran Masuk (kg)

Vsm = Volume Saluran Masuk (mm3)

ρ = Massa jenis logam (kg/m3)

d. Dimensi Saluran Masuk

Bentuk dari penampang saluran masuk yang direncanakan adalah

berbentuk trapesium.

Formula yang digunakan :

a

0,5 a

1,6 a

25

Gambar 9. Dimensi Saluran Masuk

b. Saluran Pengalir

Saluran pengalir (Sp) adalah saluran yang berfungsi sebagai penerus

aliran logam cair yang berasal dari saluran turun ke saluran masuk

sebagai tempat penyaringan kotoran.

Untuk menghitung saluran pengalir digunakan formula [2,3,4] :

a. Luas penampang saluran pengalir (SP)

Keterangan :

= Luas saluran pengalir

= Luas saluran masuk

b. Volume salurasn pengalir (Vsp)

Keterangan :

= Volume saluran pengalir

= Luas saluran pengalir

c. Massa saluran pengalir (Msp)

Keterangan :

= Massa saluran pengalir

= Massa jenis logam

c. Saluran Turun

Saluran turun (St) adalah suatu alat pada sistem saluran tuang (sst) yang

berfungsi sebagai saluran yang dilalui oleh logam cair yang berasal dari cawan

26

tuang (Ct), sebagai media untuk mengalirkan logam cair menuju ke saluran

pengalir (Sp). Dimensi dari saluran turun (St) adalah silinder yang mana pada

bagian bawahnya sedikit mengecil yang berfungsi untuk menahan laju kotoran

sebanyak mungkin serta untuk mempermudah pencabutan pola saluran turun

(St).

Gambar 10. Dimensi Saluran Turun

Formula untuk menghitung saluran turun (St) adalah [2,3] :

a. Luas penampang saluran turun

Keterangan :

= Luas saluran turun

= Luas saluran masuk

b. Volume saluran turun

Keterangan :

= Volume saluran turun

= Tinggi saluran turun

c. Massa saluran turun

h

d1

d2

27

Keterangan :

= Massa saluran turun

= Massa jenis logam

d. Diameter saluran turun

Keterangan :

= Diameter (mm)

=

d. Cawan Tuang

Cawan tuang (Ct) adalah suatu penampung logam cair yang

dituang dari ladel untuk diteruskan ke saluran turun (St). Untuk dimensi

dari cawan tuang berbentuk kerucut terpancung, dimana untuk

menghitung diameter atasnya menggunakan rumus [2,3,4]:

Keterangan :

= Diameter atas

= Diameter bawah

= Tinggi cawan tuang

Gambar 11. Dimensi Cawan Tuang (Ct)

1. Efisiensi Penggunaan Bahan Cor ( )

D

h

d1

28

Dimana :

= Berat benda cor

= Massa keseluruhan coran

100%

29

Daftar Pustaka

1. Tata surdia., Prof. Ir, M.Sc.Met dan Kenji Chijiiwa, Prof. Dr, Teknik pengecoran

logam, Jakarta, 1982.

2. Reinal Rachmavial,Ir.,MT.Met, Skripsi Pengaruh Perubahan sistem Saluran

Tuang Terhadap Produk Coran, Trisakti, Jakarta, 1997.

3. Hastono Reksotenejo., Ir, M.Sc.Eng.Met, Teknologi Cor Gravity Teori Dasar

dan Aplikasi, Jakarta, 1992.

4. Foundry technology by Beeley, P.R

5. Casting by ASM Handbook Vol 15

6. Casting By John Campbell

7. High Performance Casting by Elihu F. Bradley

8. The Principle of Material Selection for Engeneering Design by L. Pat mangonon

9. Alumunium Casting Technology by American Foundrymen’s Society,Inc

10. Manufacturing Engeneering And Technology by Serope Kalpakjian

30

LAMPIRAN