STUDI KASUS PENYEBAB TERJADINYA CACAT PADA HASIL PENGECORAN LOGAM

Penyebab Terjadinya Cacat Pada Hasil Pengecoran Logam

Pengecoran logam adalah salah satu metode dalam pembentukan material dimana logam dicairkan didalam tungku (crucible) dan dituang ke dalam inti cetakan (core) yang sesuai dengan pola (pattern) dari produk yang diinginkan.

Salah satu metode pengecoran yang banyak digunakan adalah metode sand casting. Dimana metode ini menggunakan pasir sebagai media untuk cetakannya, pasir dalam metode pengecoran ini pun ada beberapa jenis antara lain,  pasir silica, pasir zircon, pasir olivine.

Gambar 1. Skema Metode Sand Casting

Pasir yang digunakan dalam metode ini harus memenuhi beberapa kriteria, antara lain:

1. Mampu terhadap suhu tinggi.
2. Memiliki sifat permeabilitas yang baik.
3. Ekonomis
4.   Mampu reuse.
5. Mampu bentuk.
6.  Distribusi butir pasir yang baik.

Dalam pelaksanaannya pengecoran dengan metode sand casting memiliki langkah-langkah sebagai berikut:

1.  Membuat pola sesuai dengan bentuk produk yang diinginkan.
2. Menyiapkan pasir yang akan digunakan sebagai media cetak.
3. Melakukan peleburan material hingga mencapai temperatur liquidusnya.
4.  Melakukan tapping (proses penuangan logam cair dari tungku menuju ladle).
5. Melakukan proses pouring (proses penuangan logam cair dari ladle menuju cetakan).
6. Melakukan pembongkaran pasir apabila material sudah solid secara sempurna.

Hasil coran sangat berpengaruh terhadap beberapa hal, antara lain:

1. Bentuk pola.
2. Sistem saluran (gatting system).
3. Pasir cetak.
4. Proses peleburan dan penuangan.

Tetapi dalam beberapa kasus, produk hasil coran mengalami cacat (discontinuity) yang nantinya akan berpengaruh terhadap sifat dari material tersebut, berikut adalah jenis-jenis cacat yang dapat terjadi pada produk hasil pengecoran logam dan pencegahannya:

1    1. Cacat ekor tikus

    Merupakan cacat pada permukaan dari produk hasil pengecoran.

Gambar 2. Cacat Ekor Tikus

Cacat ini dapat diesebabkan oleh beberapa hal, yaitu:

a.       Temperature penuangan yang teralu tinggi.

b.      Lambatnya proses tapping dan pouring.

c.       Pasir yang tidak tahan terhadap panas.

d.      Letak saluran turun (sprue) yangh tidak tepat

Untuk mencegah terjadinya cacat ekor tikus pada produk hasil coran, maka dapat melakukan hal-hal berikut ini:

a.       Memastikan temperature yang stabil pada saat penuangan.

b.      Memilih pasir yang sesuai dengan material yang dicor.

c.       Melakukan proses tapping dan pouring yang tepat.

      1. Crack

  Crack dapat disebabkan oleh karena terjadinya penyusutan pada material yang dicor yang diakibatkan oleh tidak seimbangnya proses proses pembekuan pada material tesebut.

 

Gambar 3. Crack

Crack disebabkan oleh beberapa hal berikut, yaitu:

a.       Sistem saluran yang tidak tepat.

b.      Terjadinya pemuaian pada cetakan.

c.       Perbedaan ketebalan dinding cetakan.

Untuk mencegak crack pada produk hasil coran, maka dapat melakukan beberapa hal berikut, antara lain:

a.       Memastikan lama waktu penuangan yang tepat.

b.      Memastikan logam telah membeku dengan sempurna didalam cetakan.

c.       Memastikan cetakan memiliki ketebalan dinding yang merata.

      3. Cacat salah alir

   Hal ini disebakan logam cair tidak cukup untuk mengisi rongga cetakan, biasanya terjadi karena terjadinya pembekuan yang lebih cepat pada logam cair yang menyebabkan terjadinya penyumbatan. 

Gambar 4. Cacat Salah Alir

Cacat salah alir diakibatkan oleh beberapa hal, antara lain:

a.       Laju penuangan yang lambat.

b.      Adanya rongga udara pada cetakan.

c.       Posisi riser yang tidak tepat.

Untuk mencegah cacat salah alir maka dapat melakukan beberapa hal berikut ini:

a.       Laju penuangan yang cepat.

b.      Perencanaan sistem saluran yang tepat.

c.       Memilih pasir dengan permeabilitas yang baik.

      4.  Porosity

   Porosity merupakan cacat pada produk hasil pengecoran yang disebabkan karena adanya gas yang terperangkap pada hasil coran tersebut, sehingga dapat mengurangi sifat mekanis dari material tersebut.

Gambar 5. Porosity

Unutuk mencegah terjadinya porosity pada hasil pengecoran, maka dapat menambahkan flux, berikut adalah jenis-jenis flux, antara lain:

a.       Covering  fluxes

Berguna untuk menghilangkan gas hydrogen yang terperangkap pada material pada saat peleburan.

b.      Cleaning fluxes

Untuk membersihkan senyawa non metallic pada saat pengecoran.

c.       Degassing fluxes

Menghilangkan gas lain yang terperangkap pada saat pengecoran.

d.      Drossing fluxes

Untuk menghilangkan efek drosses pada benda hasil pengecoran.