Empat jenis utama belt ditampilkan dengan beberapa karakteristiknya, ditunjukkan di Tabel 1. Katrol bermahkota digunakan untuk belt datar, dan katrol beralur, atau katrol, untuk belt bulat dan V. Timing belt membutuhkan roda bergigi, atau sprocket. Dalam semua kasus, sumbu katrol harus dipisahkan oleh jarak minimum tertentu, tergantung pada jenis dan ukuran belt, untuk beroperasi dengan benar. Karakteristik lain dari belt adalah:
Mereka dapat digunakan untuk jarak tengah yang jauh.
Kecuali untuk timing belt, ada beberapa slip dan creep, sehingga rasio kecepatan sudut antara poros penggerak dan poros penggerak tidak konstan atau sama persis dengan rasio dari diameter katrol.
Dalam beberapa kasus, idler atau pulley tekan dapat digunakan untuk menghindari penyetelan di jarak pusat yang biasanya diperlukan oleh pemasangan sabuk baru.
Gambar 1 mengilustrasikan geometri penggerak belt datar terbuka dan tertutup. Untuk sebuah belt dengan penggerak ini tegangan sabuk sedemikian rupa sehingga melorot atau terkulai terlihat pada Gambar 2a, saat sabuk berjalan. Meskipun bagian atas lebih disukai untuk sisi sabuk yang longgar, untuk jenis sabuk lain baik bagian atas atau bawah dapat digunakan, karena tegangan terpasangnya biasanya lebih besar.
Tabel 1. Karakteristik Belt yang umum di pasaran
Gambar 1. Geometri belt datar a) belt terbuka b) belt silang
Gambar 2. Penggerak belt nonreversing dan reversing. (a) Nonreversing open belt (b) reversing crossed belt. Sabuk bersilangan harus dipisahkan untuk mencegah pengelupasan jika gesekan tinggi muncul. (c) reversing open belt drive
Gambar 3. Quarter-twist belt drive; harus ada idler supaya berputar di dua arah
Sabuk datar terbuat dari uretan dan juga dari kain yang diresapi karet yang diperkuat dengan kawat baja atau tali nilon untuk menahan beban tegangan. Satu atau kedua permukaan dapat memiliki lapisan permukaan gesekan. Belt datar tidak berisik, efisien pada kecepatan tinggi, dan dapat mentransmisikan sejumlah besar daya melalui jarak pusat yang panjang. Biasanya, pada belting dibeli dengan gulungan dan potong dan ujungnya disambung dengan menggunakan kit khusus yang disediakan oleh produsen. Dua atau lebih sabuk datar berjalan berdampingan, bukan satu sabuk, sering digunakan untuk membentuk sistem konveyor.
Sabuk V terbuat dari kain dan tali, biasanya katun, rayon, atau nilon, dan diresapi dengan karet. Berbeda dengan sabuk datar, sabuk V digunakan dengan jumlah besar serupa dan pada jarak pusat yang lebih pendek. Sabuk V sedikit kurang efisien dibandingkan dengan sabuk datar, tetapi sejumlah dari mereka dapat digunakan pada satu jumlah besar, sehingga membuat beberapa drive. V belt dibuat hanya dalam panjang tertentu dan tidak ada sambungan.
Timing belt terbuat dari kain karet dan kawat baja dan memiliki gigi yang pas ke dalam alur yang dipotong di pinggiran sprocket. Timing belt tidak meregang atau slip dan akibatnya mentransmisikan daya pada rasio kecepatan sudut konstan. Fakta bahwa sabuk bergigi memberikan beberapa keunggulan dibandingkan sabuk biasa. Salah satunya adalah bahwa tidak diperlukan tegangan awal, sehingga drive pusat tetap dapat digunakan. Lainnya adalah penghapusan pembatasan kecepatan; gigi memungkinkan untuk berlari hampir kecepatan apapun, lambat atau cepat. Kerugiannya adalah biaya awal sabuk, kebutuhan untuk membuat alur sproket, dan fluktuasi dinamis yang menyertainya yang disebabkan pada frekuensi penyambungan sabuk bergigi.
Budynas, Richard G dan J. Keith Nisbett. 2011. Shigley’s Mechanical Engineering Design: Ninth Edition. Amerika Serikat: The McGraw-Hill Companies, Inc.
http://pttensor.com/wp-content/uploads/2022/04/reversing-and-nonreversing-belt.jpg381331adminhttp://pttensor.com/wp-content/uploads/2024/11/tensor-logo-green-background-300x300.jpegadmin2022-04-29 09:17:162022-04-29 09:17:16Komponen Belt (Sabuk) Pada Elemen Mesin
Ada beberapa teknik yang tersedia untuk pengolahan keramik, kaca dan superkonduktor menjadi produk yang berguna. Metode yang digunakan untuk keramik terdiri dari menghancurkan bahan baku; membentuk mereka dengan berbagai cara; dan pengeringan, pembakaran, dan kemudian menerapkan operasi finishing, sesuai kebutuhan, untuk mencapai toleransi dimensi dan permukaan akhir yang diperlukan. Untuk kaca, prosesnya melibatkan pencampuran dan peleburan bahan mentah dalam tungku dan membentuknya dalam cetakan dan dengan berbagai teknik, tergantung pada bentuk dan ukuran bagian. Baik produk diskrit (seperti botol) dan produk berkelanjutan (seperti kaca datar, batang, tabung, dan serat) dapat diproduksi. Kaca juga diperkuat dengan cara termal dan kimia, serta dengan laminasi dengan polimer lembaran (seperti yang dilakukan dengan kaca depan dan kaca antipeluru).
Membentuk Keramik
Tiga proses pembentukan dasar untuk keramik adalah pengecoran, pembentukan plastik, dan penekanan.
Pengecoran / casting
Proses pengecoran yang paling umum adalah pengecoran slip (juga disebut pengecoran saluran pembuangan). Sebuah slip adalah suspensi koloid (partikel kecil yang tidak mengendap) partikel keramik dalam cairan yang tidak bercampur (tidak larut satu sama lain), yang umumnya air. Slip dituangkan ke dalam cetakan berpori. Cetakan juga dapat terdiri dari beberapa komponen.
Ilustrasi Slip Casting
Pembentukan Plastis
Pembentukan plastis (juga disebut pembentukan lunak, basah, atau hidroplastik) dapat dilakukan dengan berbagai metode, seperti ekstrusi, pencetakan injeksi, atau pencetakan dan jiggering. Pembentukan plastis cenderung mengorientasikan struktur berlapis lempung di sepanjang reksi aliran material dan, karenanya, cenderung menyebabkan perilaku anisotropik material baik dalam pemrosesan selanjutnya maupun dalam sifat akhir produk keramik.
Pressing
Pressing dipakai untuk membuat cetakan keramik memiliki kerapatan yang seragam di seluruh permukaan.
Pengeringan dan Pengapian
Pengeringan adalah tahap penting karena kecenderungan untuk bagian yang melengkung atau retak karena variasi kelembapan isi dan ketebalan. Kontrol kelembaban atmosfer dan suhu lingkungan penting dalam memesan untuk mengurangi bengkok dan retak.
Pengapian (juga disebut sintering) melibatkan pemanasan bagian ke suhu tinggi dalam lingkungan yang terkendali. Beberapa penyusutan terjadi selama penembakan. Pengapian memberi bagian keramik kekuatan dan kekerasannya. Peningkatan sifat ini hasil dari (a) pengembangan ikatan yang kuat antara partikel oksida kompleks dalam itu keramik dan (b) mengurangi porositas. Teknologi yang lebih baru (walaupun belum dikomersialkan) melibatkan microwave sintering keramik dalam operasi tungku di lebih dari 2 GHz. Efektivitas biayanya tergantung pada ketersediaan isolasi tungku yang murah.
Finishing
Karena firing menyebabkan perubahan dimensi, operasi tambahan dapat dilakukan untuk (a) membentuk bentuk keramik akhir, (b) memperbaiki permukaan dan toleransi, dan (c) menghilangkan cacat pada permukaan. Finishing dapat menggunakan beberapa metode sebagai berikut:
Grinding
Lapping and honing
Ultrasonic machining
Drilling
Electrical-discharge machining
Laser-beam machining
Abrasive water-jet cutting
Tumbling
Pembentukan Kaca
Kaca diproses dengan cara dilebur dan kemudian dibentuk, baik dalam cetakan, dengan alat, atau dengan hembusan. Bentuk kaca yang dihasilkan antara lain lembaran datar dan pelat, batang, tabung, kaca serat, dan produk diskrit seperti botol, bola lampu, dan lampu depan. Produk kaca mungkin setebal cermin teleskop besar dan setipis ornamen pohon. Kekuatan kaca dapat ditingkatkan dengan perawatan termal dan kimia (yang menginduksi tegangan sisa permukaan tekan) atau dengan melaminasinya dengan lembaran tipis plastik keras.
Pembentukan lembaran
a) float method b) drawing c) rolling d) glass tubing
Pembentukan Bahan Superkonduktor
Jenis superkonduktor
Logam, yang disebut superkonduktor suhu rendah, termasuk kombinasi niobium, timah, dan titanium. Misalnya, paduan niobium-timah, didinginkan oleh helium cair, merupakan magnet superkonduktor yang digunakan di sebagian besar magnetis pencitraan resonansi (MRI) scanner untuk rekam medis.
Keramik, yang disebut superkonduktor suhu tinggi, mencakup berbagai tembaga oksida. Di sini, suhu “tinggi” berarti “mendekati suhu lingkungan”, meskipun jenis ini penting secara komersial mempertahankan superkonduktivitas di atas titik didih titik nitrogen cair (-196°C, atau -321°F).
Dasar manufaktur superkonduktor
Mempersiapkan bubuk, mencampurnya, dan menggilingnya dalam ball mill hingga ukuran butir 0,5 hingga 10 mikrometer
Kalpakjian, Serope dan Schmid, Steven R. (2009). Manufacturing Engineering and Technology (6th ed). New Jersey: Prentice Hall.
http://pttensor.com/wp-content/uploads/2022/04/ilustrasi-slip-casting.jpg137356adminhttp://pttensor.com/wp-content/uploads/2024/11/tensor-logo-green-background-300x300.jpegadmin2022-04-28 07:33:382022-04-28 07:33:38Proses Manufaktur Bahan Keramik, Kaca, dan Superkonduktor
Bab ini menjelaskan proses metalurgi, di mana bubuk logam dipadatkan menjadi bentuk yang diinginkan dan seringkali kompleks dan disinter (dipanaskan tanpa meleleh) untuk membentuk potongan padat. Proses ini pertama kali digunakan oleh Mesir sekitar 3000 SM untuk membuat alat besi. Salah satu kegunaan modern pertamanya adalah pada awal 1900-an untuk membuat filamen tungsten untuk bola lampu pijar. Ketersediaan pada berbagai komposisi logam bubuk, kemampuan untuk menghasilkan komponen menjadi dimensi utuh (pembentukan bentuk utuh), dan keseluruhan operasi segi ekonominya membuat proses ini banyak menarik perhatian dan berkembang pesat.
Logam yang paling umum digunakan dalam bubuk adalah besi, tembaga, aluminium, timah, nikel, titanium, dan logam tahan api. Untuk suku cadang yang terbuat dari kuningan, perunggu, baja, dan stainless steel, bubuk pra-paduan digunakan, di mana setiap partikel bubuk itu sendiri adalah paduan. Sumber logam umumnya logam curah dan paduan, bijih, garam, dan senyawa lainnya.
Proses metalurgi logam bubuk biasanya terdiri dari operasi berikut:
Produksi bubuk
Pencampuran
Pemadatan
Sintering
Operasi Penyelesaian
Garis besar proses dan operasi yang terlibat dalam produksi metalurgi bubuk
Produksi Bubuk
Ada beberapa metode untuk memproduksi logam bubuk, dan kebanyakan dari mereka dapat dihasilkan oleh lebih dari satu metode. Pilihannya tergantung pada persyaratan produk akhir. Struktur mikro, sifat curah dan permukaan, kemurnian kimia, porositas, bentuk, dan distribusi ukuran partikel bergantung pada proses yang digunakan. Karakteristik ini penting karena mereka secara signifikan mempengaruhi aliran dan permeabilitas selama pemadatan dan selanjutnya operasi sintering. Ukuran partikel yang dihasilkan berkisar dari 0,1 hingga 1000 mikrometer (4 mikro inci hingga 0,04 inci).
Atomisasi
Atomisasi melibatkan aliran cair-logam yang dihasilkan dengan menyuntikkan logam cair melalui lubang kecil. Aliran dipecah oleh pancaran gas inert atau udara atau air, dikenal sebagai atomisasi gas atau air. Ukuran dan bentuk partikel terbentuk tergantung pada suhu logam cair, laju aliran, ukuran nosel, dan karakteristik jet. Penggunaan air menghasilkan bubur bubuk logam dan cairan di bagian bawah ruang atomisasi. Meskipun bubuk harus dikeringkan terlebih dahulu mereka dapat digunakan, air memungkinkan lebih banyak pendinginan partikel yang cepat dan laju produksi lebih tinggi. Atomisasi gas biasanya menghasilkan partikel yang lebih bulat. Dalam atomisasi sentrifugal, aliran logam cair turun ke memutar disk atau cangkir, sehingga gaya sentrifugal memecah aliran dan menghasilkan partikel. Dalam variasi lain dari metode ini, elektroda diputar dengan cepat (sekitar 15.000 putaran/menit) dalam tabung berisi helium. Gaya sentrifugal memecah cairan ujung elektroda ke dalam logam partikel.
Metode produksi logam bubuk dengan atomisasi: (a) atomisasi gas; (b) atomisasi air; (c) atomisasi sentrifugal dengan piringan atau cangkir yang berputar; dan (d) atomisasi dengan elektroda yang berputar.
Comminution (Penumbukan/Penghancuran)
Penghancuran mekanis melibatkan penggilingan di ball mill, atau penggilingan logam rapuh atau kurang ulet menjadi partikel kecil. Ball mill adalah mesin dengan silinder berongga yang berputar sebagian diisi dengan bola baja atau besi cor putih. Bubuk atau partikel ditempatkan ke dalam bola penggilingan dipengaruhi oleh bola saat silinder diputar atau isinya diaduk. Tindakan ini memiliki dua efek: (a) partikel secara berkala retak, menghasilkan partikel lebih kecil, dan (b) morfologi partikel terpengaruh. Dengan bahan yang rapuh, partikel bubuk yang dihasilkan memiliki bentuk sudut; dengan logam ulet, mereka bersisik dan tidak terlalu cocok untuk aplikasi metalurgi serbuk.
Penumbukan mekanik
Paduan Mekanik
Dalam paduan mekanis, bubuk dari dua atau lebih murni logam dicampur dalam ball mill. Di bawah pengaruh bola keras, serbuk patah dan terikat bersama dengan difusi, menjebak fase kedua dan membentuk bubuk paduan. Fase terdispersi dapat menghasilkan penguatan partikel atau dapat memberikan sifat listrik atau magnet khusus ke bubuk.
Paduan mekanis partikel nikel dengan partikel kecil yang tersebar. Sebagai partikel nikel diratakan di antara dua bola, fase kedua yang lebih kecil dicetak menjadi permukaan nikel dan akhirnya tersebar di seluruh partikel karena berturut-turut peristiwa perataan, patah, dan pengelasan.
Pencampuran
Bubuk dari logam yang berbeda dan bahan lain dapat dicampur untuk memberikan sifat dan karakteristik fisik dan mekanik khusus untuk metalurgi bubuk. Perhatikan bahwa campuran logam dapat diproduksi dengan paduan logam sebelum menghasilkan bubuk, atau campuran lain dapat diproduksi. Pencampuran yang tepat adalah penting untuk memastikan keseragaman sifat mekanik di seluruh bagian.
Bahkan ketika satu logam digunakan, bubuk dapat bervariasi secara signifikan dalam ukuran dan membentuk; karenanya, mereka harus dicampur untuk mendapatkan keseragaman dari bagian ke bagian. Campuran ideal adalah campuran di mana semua partikel dari setiap bahan (dan dari setiap ukuran) dan morfologi) tersebar merata.
Pelumas dapat dicampur dengan bubuk untuk meningkatkan karakteristik alirannya. Pelumas mengurangi gesekan antara partikel logam, meningkatkan aliran bubuk logam ke dalam cetakan, dan meningkatkan masa pakai die. Pelumas biasanya adalah asam stearat atau seng stearat dalam proporsi dari 0,25 sampai 5% berat.
Aditif lain, seperti pengikat (seperti dalam cetakan pasir), digunakan untuk mengembangkan cukup kekuatan hijau, dan aditif juga dapat digunakan untuk memfasilitasi sintering.
Pencampuran bubuk harus dilakukan di bawah kondisi yang terkendali agar untuk menghindari kontaminasi atau kerusakan. Kemunduran disebabkan oleh kelebihan pencampuran, yang dapat mengubah bentuk partikel dan menyebabkan pengerasan kerja, membuat pemadatan berikutnya lebih sulit. Bubuk dapat dicampur di udara, di atmosfer lembam (untuk menghindari oksidasi), atau dalam cairan (yang bertindak sebagai pelumas dan membuat campuran lebih seragam).
Pemadatan
Pemadatan adalah langkah di mana bubuk campuran ditekan menjadi berbagai bentuk dalam cetakan. Tujuan pemadatan adalah untuk mendapatkan bentuk, kepadatan, dan kontak partikel-ke-partikel yang diperlukan dan untuk membuat bagian yang cukup kuat untuk diproses lebih lanjut. Bubuk (bahan baku) diumpankan ke dalam die dengan feed shoe, dan pukulan naik turun ke die. Mesin pres digunakan digerakkan baik secara hidrolik atau mekanis, dan prosesnya umumnya dilakukan pada suhu kamar, meskipun dapat dilakukan pada suhu tinggi suhu.
Pemadatan serbuk logam untuk membentuk bushing
Sintering
Sintering adalah proses dimana padatan bubuk dipanaskan dalam tungku atmosfer ke suhu di bawah titik leleh, tetapi cukup tinggi untuk memungkinkan ikatan (fusi) dari partikel individu. Sifat dan kekuatan ikatan antara partikel dan, karenanya, padatan yang disinter, bergantung pada kompleksnya mekanisme difusi, aliran plastis, penguapan bahan yang mudah menguap di kompak, rekristalisasi, pertumbuhan butir, dan penyusutan pori.
Mekanisme sintering sangat kompleks dan bergantung pada komposisi partikel logam serta pada parameter pemrosesan. Mekanisme sintering adalah difusi, transpor fase uap, dan sintering fase cair. Seperti suhu meningkat, dua partikel serbuk yang berdekatan mulai membentuk ikatan melalui mekanisme difusi; sebagai akibatnya, kekuatan, massa jenis, keuletan, dan konduktivitas termal dan listrik dari peningkatan kompak. Pada waktu bersamaan, Namun, kompak menyusut. Oleh karena itu, kelonggaran harus dibuat untuk penyusutan, seperti dilakukan dalam pengecoran.
Ilustrasi skema dua mekanisme sintering serbuk logam: (a) transportasi material padat; dan (b) transportasi material fase uap.
Penyelesaian
Ada beberapa metode penyelesaian yang dapat digunakan setelah sintering:
Coining dan sizing adalah operasi pemadatan yang dilakukan di bawah tekanan tinggi di mesin pres. Tujuan dari operasi ini adalah untuk memberikan akurasi dimensi ke bagian yang disinter dan untuk meningkatkan kekuatan dan permukaannya dengan lebih lanjut densifikasi.
Kompak bubuk paduan yang dibentuk dan disinter selanjutnya ditempa dingin atau ditempa panas ke bentuk akhir yang diinginkan dan terkadang dengan penempaan tumbukan. Produk ini memiliki permukaan akhir yang baik, toleransi dimensi yang baik, dan seragam dan ukuran butir halus. Sifat unggul yang didapat membuat teknologi ini sangat cocok untuk aplikasi seperti komponen otomotif dan mesin jet
Logam bubuk dapat dikenakan operasi finishing lainnya, seperti:
Machining
Grinding
Plating
Heat Treating
Electroplating dapat diterapkan pada logam bubuk tetapi perawatan khusus diperlukan untuk menghilangkan cairan elektrolit, karena menimbulkan bahaya kesehatan. Pada beberapa kondisi, elektroplating dapat menutup komponen dan menghilangkan permeabilitasnya.
http://pttensor.com/wp-content/uploads/2022/04/efek-bending.png200400adminhttp://pttensor.com/wp-content/uploads/2024/11/tensor-logo-green-background-300x300.jpegadmin2022-04-26 13:37:342022-04-26 13:37:34Proses dan Peralatan Forming pada Lembaran Logam
http://pttensor.com/wp-content/uploads/2022/04/direct-extrusion-process.jpg182376adminhttp://pttensor.com/wp-content/uploads/2024/11/tensor-logo-green-background-300x300.jpegadmin2022-04-25 14:24:132022-04-25 14:24:13Proses Ektrusi dan Drawing Pada Logam
Penempaan adalah proses dasar di mana benda kerja dibentuk oleh gaya tekan diterapkan melalui berbagai cetakan dan perkakas. Penempaan pertama pada 4000 SM digunakan membuat perhiasan, koin, dan berbagai alat dengan cara memalu logam dengan alat terbuat dari batu. Bagian yang ditempa sekarang biasanya rotor besar untuk turbin; gigi; baut dan paku keling; peralatan makan; komponen struktural untuk mesin, pesawat terbang, rel kereta api; dan berbagai transportasi lainnya.
Tempa umumnya adalah operasi finishing tambahan, seperti perlakuan panas untuk memodifikasi sifat dan pemesinan untuk mendapatkan dimensi akhir yang akurat dan permukaan akhir yang baik. Operasi penyelesaian ini dapat diminimalkan dengan penempaan presisi yang merupakan contoh penting dari bentuk utuh atau proses pembentukan bentuk semi utuh. Komponen yang dapat ditempa dengan sukses juga dapat diproduksi secara ekonomis dengan metode lain, seperti: pengecoran, metalurgi serbuk, atau pemesinan. Masing-masing akan menghasilkan bagian yang memiliki karakteristik berbeda, terutama dengan berkaitan dengan kekuatan, ketangguhan, akurasi dimensi, permukaan akhir, dan kemungkinan dari cacat internal atau eksternal.
Penempaan Cetakan Terbuka
Penempaan cetakan terbuka adalah operasi penempaan yang paling sederhana. Meskipun kebanyakan tempa cetakan terbuka umumnya memiliki berat 15 hingga 500 kg (30 hingga 1000 lb), tempa seberat 300 ton dapat dibuat. Ukuran bagian dapat berkisar dari sangat kecil (ukuran paku, pin, dan baut) hingga sangat besar (hingga 23 m (75 kaki), poros panjang untuk baling-baling kapal). Penempaan cetakan terbuka dapat digambarkan dengan benda kerja padat yang ditempatkan di antara dua cetakan datar dan dikurangi tingginya dengan mengompresinya—proses yang juga disebut penempaan yang mengecewakan atau flat-die. Permukaan die juga mungkin memiliki rongga yang dangkal atau menyatu fitur untuk menghasilkan tempa yang relatif sederhana.
(a) Bilet silindris padat berada di antara dua dadu datar. (b) Deformasi seragam billet tanpa gesekan. (c) Deformasi dengan gesekan. Perhatikan barel billet yang disebabkan oleh gaya gesekan pada antarmuka billet-die.
Impression Die and Closed-die Forging
Dalam penempaan impression die, benda kerja mengambil bentuk rongga cetakan sementara ditempa di antara dua cetakan. Proses ini biasanya dilakukan pada suhu tinggi untuk menurunkan gaya yang diperlukan dan mencapai peningkatan keuletan pada benda kerja. Selama deformasi, beberapa materi mengalir keluar dan membentuk kilatan. Flash memiliki peran penting dalam penempaan impression die. Tekanan tinggi dan resistansi gesekan tinggi yang dihasilkan dalam sekejap menghadirkan kendala yang parah pada aliran keluar material apa pun di die. Jadi, berdasarkan prinsip bahwa dalam deformasi plastis, material mengalir masuk arah resistansi paling kecil (karena membutuhkan lebih sedikit energi), material mengalir istimewa ke dalam rongga die, akhirnya mengisi sepenuhnya.
Proses ini juga disebut sebagai closed-die forging. Namun, sebenarnya closed-die forging, flash tidak terbentuk (karenanya istilahnya penempaan flashless), dan benda kerja sepenuhnya mengisi rongga die. Akibatnya, tekanan tempa sangat tinggi, dan kontrol akurat dari volume kosong dan desain die yang tepat sangat penting untuk menghasilkan penempaan dengan toleransi dimensi yang diinginkan. Ruang kosong berukuran kecil mencegah pengisian lengkap rongga cetakan; sebaliknya, kosong yang terlalu besar menghasilkan yang berlebihan tekanan dan dapat menyebabkan die gagal sebelum waktunya atau mesin macet.
Langkah proses impression die
Aplikasi Forging
Coining
Ini pada dasarnya adalah proses penempaan closed-die yang biasanya digunakan dalam pencetakan koin, medali, dan perhiasan. Ruang kosong atau slug diciptakan rongga die yang benar-benar tertutup. Untuk menghasilkan detail halus (misalnya, detail pada koin yang baru dicetak), tekanan yang dibutuhkan bisa setinggi lima atau enam kali kekuatan bahan. Pada beberapa bagian, beberapa operasi coining mungkin diperlukan. Pelumas tidak dapat diaplikasikan secara coining, karena dapat terjepit di rongga cetakan dan (tidak dapat dimampatkan) mencegah reproduksi penuh permukaan; detail dan permukaan akhir.
Coining
Rotary Swaging
dalam proses ini (juga dikenal sebagai penempaan radial, penempaan putar, atau hanya swaging), batang atau tabung padat dikenai gaya tumbukan radial oleh sebuah set cetakan bolak-balik dari mesin. Gerakan die diperoleh dengan menggunakan satu set rol dalam sangkar dalam tindakan yang mirip dengan sebuah bantalan rol. Benda kerja diam dan cetakan berputar (saat bergerak) secara radial di slotnya), memukul benda kerja dengan kecepatan setinggi 20 pukulan per detik. Dalam mesin swaging penutup die, gerakan die diperoleh melalui gerakan bolak-balik baji. Dies bisa dibuka lebih lebar daripada yang ada di swager putar, sehingga mengakomodasi diameter besar atau diameter variabel bagian. Di mesin jenis lain, cetakan tidak berputar, tetapi bergerak radial masuk dan keluar. Produk khas yang dibuat adalah bilah obeng dan besi solder.
Proses Rotary Swaging
Tube Swagging
Dalam proses ini, diameter internal dan/atau ketebalan tabung dikurangi dengan atau tanpa menggunakan mandrel internal. Untuk pipa berdiameter kecil, kawat berkekuatan tinggi dapat digunakan sebagai mandrel. Mandrel juga dapat dibuat dengan alur memanjang, untuk memungkinkan swaging internal berbentuk tabung. Misalnya, senapan di laras senapan (internal spiral alur untuk memberikan efek giroskopik pada peluru) dapat diproduksi dengan tube swaging di atas mandrel dengan alur spiral. Mesin khusus telah dibangun ke barel swage gun dan bagian lain dengan diameter awal sebesar 350 mm (14 inci).
http://pttensor.com/wp-content/uploads/2024/11/tensor-logo-green-background-300x300.jpeg00adminhttp://pttensor.com/wp-content/uploads/2024/11/tensor-logo-green-background-300x300.jpegadmin2022-04-23 15:56:102022-04-26 18:17:43Desain dan Optimasi Connecting Rod
Pengerolan adalah proses pengurangan ketebalan atau pengubahan penampang benda kerja panjang dengan gaya tekan diterapkan melalui satu set gulungan. Proses ini mirip dengan menggulung adonan dengan rolling pin untuk mengurangi ketebalannya. Rolling, yang menyumbang sekitar 90% dari semua logam yang dihasilkan oleh pengerjaan logam, pertama kali dikembangkan pada akhir 1500-an. Praktik pembuatan baja modern dan produksi berbagai logam dan paduan besi dan nonferrous sekarang umumnya melibatkan menggabungkan pengecoran kontinyu dengan proses rolling. Hal ini sangat meningkatkan produktivitas dan menurunkan biaya produksi. Bukan hanya logam yang dapat digulung untuk mengurangi ketebalan dan meningkatkan sifat mereka. Aplikasi yang umum rolling penggulungan plastik, logam bubuk, bubur keramik, dan kaca panas.
Pengerolan pertama dilakukan pada temperatur tinggi (penggulungan panas). Selama fase ini, struktur berbutir kasar, rapuh, dan berpori dari ingot (atau logam cor) dipecah menjadi struktur tempa yang memiliki ukuran butir yang lebih halus dan sifat yang ditingkatkan, seperti peningkatan kekuatan dan kekerasan. Selanjutnya rolling biasanya dilakukan pada suhu kamar (cold rolling), dimana produk yang digulung memiliki kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi dan permukaan akhir yang lebih baik. Namun, hal itu membutuhkan lebih banyak energi (karena kekuatan material yang lebih tinggi pada suhu kamar) dan akan menghasilkan produk dengan sifat anisotropik (karena orientasi yang disukai atau serat mekanis).
Skema proses rolling
Proses Rolling
Sebuah lembaran logam tebal memasuki celah gulungan dan dikurangi ketebalannya oleh sepasang gulungan berputar, masing-masing ditenagai secara individual oleh motor listrik. Kecepatan strip meningkat dari nilai masuknya saat bergerak melalui celah gulungan; kecepatan strip tertinggi di pintu keluar dari celah gulungan. Logam berakselerasi di celah gulungan dengan cara yang sama seperti fluida inkompresibel yang mengalir melalui saluran konvergen.
Karena kecepatan permukaan gulungan kaku konstan, ada gaya geser relatif antara gulungan dan strip di sepanjang busur kontak di celah gulungan, L. Pada satu titik sepanjang panjang kontak (disebut titik netral atau titik tanpa slip) kecepatan lembaran sama dengan gulungan. Di sebelah kiri titik ini, gulungan bergerak lebih cepat dari lembaran; di sebelah kanan titik ini, lembaran bergerak lebih cepat daripada gulungan. Akibatnya, gaya gesekan—yang melawan gerakan antara dua benda yang meluncur—bekerja pada lembaran.
Gulungan menarik material ke dalam celah gulungan melalui gaya gesekan bersih pada bahan. Jadi, gaya gesekan bersih harus ke kanan. Hal ini juga berarti bahwa gaya gesek di sebelah kiri titik netral harus lebih besar dari gaya gesekan ke kanan. Meskipun gesekan diperlukan untuk menggulung bahan (seperti halnya itu dalam mengendarai mobil di jalan), energi dihamburkan dalam mengatasi gesekan. Dengan demikian, meningkatnya gesekan juga meningkatkan gaya rolling dan kebutuhan daya. Lebih-lebih lagi, gesekan tinggi dapat merusak permukaan produk yang digulung (atau menyebabkan lengket, seperti juga terjadi dalam adonan bergulir). Jadi, kompromi dibuat dalam praktik: gesekan rendah dan terkendali diinduksi dalam penggulungan melalui penggunaan pelumas yang efektif.
Skema gaya pada proses rolling
Struktur Butir Material Saat Rolling
Langkah penggulungan awal material biasanya dilakukan dengan penggulungan panas (di atas suhu rekristalisasi logam). Struktur cor biasanya dendritik, dan mencakup butiran kasar dan tidak seragam; struktur ini biasanya rapuh dan mungkin berpori. Pengerolan panas mengubah struktur cor menjadi struktur tempa dengan butiran yang lebih halus dan keuletan yang ditingkatkan, yang keduanya dihasilkan dari pecahnya batas butir getas dan penutupan cacat internal (terutama porositas). Suhu rentang untuk penggulungan panas adalah sekitar 450 ° C (850 ° F) untuk paduan aluminium, naik ke 1250 °C (2300 °F) untuk baja paduan, dan hingga 1650 °C (3000 °F) untuk paduan tahan api (refractory).
Perubahan butir material pada proses rolling
Macam-macam Bentuk Penggilingan
Shape Rolling
Struktur berbentuk lurus dan panjang (seperti saluran, balok-H, rel kereta api) rel, dan batang padat) dibentuk pada suhu yang terus meningkat dengan roller berbentuk, di mana stok melewati satu set gulungan yang dirancang khusus.
Roll Forging
Dalam operasi ini (juga disebut cross rolling), penampang putaran batang dibentuk dengan melewatkannya melalui sepasang gulungan dengan alur yang diprofilkan. Gulungan penempaan biasanya digunakan untuk menghasilkan poros tapered dan pegas daun, pisau meja, dan perkakas tangan; operasi ini juga dapat digunakan sebagai operasi pembentukan awal, untuk diikuti oleh proses penempaan lainnya.
Roll-forging
Skew Rolling
Proses yang mirip dengan roll forging adalah skew rolling, biasanya digunakan untuk membuat bantalan bola. Kawat atau batang bundar dimasukkan ke dalam celah gulungan, dan blanko yang kira-kira bulat dibentuk terus menerus oleh aksi gulungan yang berputar.
Skew Rolling
Ring Rolling
Dalam penggulungan cincin, cincin tebal diperluas menjadi pengencer berdiameter besar satu. Cincin ditempatkan di antara dua gulungan, salah satunya didorong sementara yang lain diam.
Ring rolling
Thread Rolling
Penggulungan ulir adalah proses pembentukan dingin dimana ulir lurus atau runcing terbentuk pada batang atau kawat bundar. Ulir terbentuk pada batang atau kawat dengan setiap pukulan sepasang cetakan reciprocating datar.
Kalpakjian, Serope dan Schmid, Steven R. (2009). Manufacturing Engineering and Technology (6th ed). New Jersey: Prentice Hall.
http://pttensor.com/wp-content/uploads/2022/04/Skema-gaya-yang-bekerja-pada-rolling.jpg158449adminhttp://pttensor.com/wp-content/uploads/2024/11/tensor-logo-green-background-300x300.jpegadmin2022-04-22 11:13:312022-04-22 11:13:31Proses dan Peralatan pada Pengerolan (Rolling) Logam
Bab ini menjelaskan pertimbangan desain umum dan pedoman untuk logam casting dan menyajikan saran untuk menghindari cacat. Bab ini juga menggambarkan karakteristik paduan yang biasanya dicetak, bersama dengan aplikasi khasnya. Karena ekonomi operasi pengecoran sama pentingnya dengan aspek teknis, Bab ini juga secara singkat menguraikan faktor-faktor ekonomi dasar yang relevan dengan operasi pengecoran.
Pertimbangan Desain Pengecoran
Pertimbangan Desain Umum
Ada dua jenis masalah desain dalam pengecoran: (a) fitur geometris, toleransi, dll., yang harus dimasukkan ke bagian dalam dan (b) fitur cetakan yang diperlukan untuk menghasilkan pengecoran yang diinginkan. Desain coran yang kuat biasanya melibatkan hal-hal berikut:
Desain peralatan agar bentuknya mudah dicetak.
Pemilihan proses pengecoran dan bahan yang cocok untuk komponen, ukuran, yang dibutuhkan volume produksi, sifat mekanik, dan sebagainya.
Tempatkan garis perpisahan cetakan di komponen.
Tempatkan dan rancang gerbang untuk memungkinkan pengumpanan rongga cetakan yang seragam dengan logam cair.
Pilih geometri runner yang sesuai untuk sistem.
Cari fitur cetakan, seperti sprue, layar, dan riser, yang sesuai.
Pastikan kontrol yang tepat dan praktik yang baik diterapkan.
Modifikasi desain yang disarankan untuk menghindari cacat pada coran
Contoh desain yang menunjukkan pentingnya memelihara penampang seragam dalam coran untuk menghindari hot spot dan rongga susut.
Paduan Pengecoran
Paduan Nonferrous
Paduan Aluminium: Paduan aluminium memiliki berbagai sifat mekanik, terutama karena berbagai mekanisme pengerasan dan perlakuan panas yang dapat digunakan dengannya. Paduan ini memiliki konduktivitas listrik yang tinggi dan ketahanan korosi atmosfer umumnya baik. Namun, perlawanan mereka terhadap beberapa asam dan semua alkali buruk, dan perawatan harus dilakukan untuk mencegah korosi galvanik. Mereka tidak beracun, ringan, dan memiliki kemampuan mesin yang baik. Kecuali untuk paduan dengan silikon, mereka umumnya memiliki ketahanan yang rendah terhadap keausan dan abrasi. Berbasis aluminium paduan memiliki banyak aplikasi, termasuk penggunaan arsitektur dan dekoratif. Sebuah tren meningkat adalah penggunaannya dalam mobil, untuk komponen seperti blok mesin, kepala silinder, intake manifold, kotak transmisi, komponen suspensi, roda dan rem. Bagian yang terbuat dari paduan aluminium dan magnesium dikenal sebagai logam ringan coran.
Paduan Magnesium: Massa jenis terendah dari semua paduan pengecoran komersial adalah mereka yang berada dalam kelompok berbasis magnesium. Mereka memiliki ketahanan korosi yang baik dan kekuatan sedang, tergantung pada perlakuan panas tertentu yang digunakan. Aplikasi khasnya adalah roda otomotif, housing mesin, dan berpendingin udara blok mesin.
Paduan Tembaga: Meskipun agak mahal, paduan berbasis tembaga memiliki keuntungan dari konduktivitas listrik dan termal yang baik, ketahanan korosi, dan tidak beracun, serta sifat keausan yang cocok untuk bahan bantalan. Berbagai macam paduan berbasis tembaga tersedia, termasuk kuningan, perunggu aluminium, fosfor, perunggu, dan perunggu timah.
Paduan Zinc: Kelompok paduan titik leleh rendah, paduan berbasis seng memiliki sifat yang baik ketahanan korosi, fluiditas yang baik, dan kekuatan yang cukup untuk aplikasi struktural. Paduan ini biasanya digunakan dalam die casting, terutama untuk bagian dengan dinding tipis dan bentuk yang rumit.
Paduan bersuhu tinggi: Paduan suhu tinggi memiliki berbagai sifat dan biasanya memerlukan suhu hingga 1650 °C (3000 °F) untuk pengecoran titanium dan superalloy, dan bahkan lebih tinggi untuk paduan refraktori (Mo, Nb, W, dan Ta). Teknik khusus digunakan untuk menggunakan paduan ini untuk nozel dan berbagai komponen mesin jet dan roket. Beberapa paduan suhu tinggi lebih cocok dan ekonomis untuk pengecoran daripada untuk membentuk dengan metode manufaktur lainnya, seperti penempaan.
Paduan Ferrous
Besi: Besi cor mewakili jumlah terbesar dari semua logam cor, dan mereka dapat dicetak dengan mudah menjadi bentuk yang rumit. Mereka umumnya memiliki beberapa sifat yang diinginkan, seperti ketahanan aus, kekerasan tinggi, dan kemampuan mesin yang baik. Istilah besi cor mengacu pada keluarga paduan, mereka diklasifikasikan sebagai besi cor kelabu (gray iron), besi ulet (nodular atau spheroidal), besi putih tuang, besi lunak, dan besi grafit padat.
Baja: Karena suhu tinggi yang dibutuhkan untuk melelehkan baja (hingga sekitar 1650 ° C, atau 3000 ° F), casting baja membutuhkan pengalaman yang cukup. Suhu tinggi melibatkan kesulitan dalam pemilihan bahan cetakan, terutama mengingat reaktivitas tinggi baja dengan oksigen selama peleburan dan penuangan logam. Pengecoran baja memiliki sifat yang lebih seragam (isotropik) daripada yang dibuat dengan proses kerja mekanis. Baja tuang dapat dilas; Namun, pengelasan mengubah mikrostruktur cor di zona yang terkena panas, sehingga mempengaruhi kekuatan, keuletan, dan ketangguhan logam tidak mulia. Perlakuan panas selanjutnya harus dilakukan untuk mengembalikan sifat mekanik dari pengecoran. Pengelasan cor telah menjadi penting untuk perakitan besar mesin dan struktur di mana konfigurasi kompleks atau ukuran casting dapat mencegah pengecoran bagian secara ekonomis di satu lokasi. Baja tuang memiliki aplikasi penting di pertambangan, pabrik kimia, ladang minyak, konstruksi berat, dan peralatan untuk kereta api.
Stainless Steel: Pengecoran stainless steel melibatkan pertimbangan yang mirip dengan baja. Stainless steel umumnya memiliki rentang pembekuan yang panjang dan titik leleh yang tinggi. Mereka dapat mengembangkan beberapa struktur, tergantung pada komposisinya dan parameter pemrosesan. Cor stainless steel tersedia dalam berbagai komposisi, dan mereka dapat diberi perlakuan panas dan dilas. Produk cor stainless steel memiliki ketahanan panas dan korosi yang tinggi, terutama di industri kimia dan makanan.
Sisi Ekonomi dari Pengecoran
Seperti halnya dengan semua proses manufaktur, biaya setiap bagian cor tergantung pada beberapa faktor, termasuk bahan, peralatan, dan tenaga kerja. Dari berbagai proses pengecoran, beberapa membutuhkan lebih banyak tenaga kerja daripada yang lain, beberapa membutuhkan cetakan dan mesin yang mahal, dan beberapa membutuhkan banyak waktu untuk menghasilkan coran. Masing-masing faktor individu ini dengan demikian mempengaruhi keseluruhan biaya operasi pengecoran untuk berbagai tingkat. Biaya produk terdiri dari biaya bahan, tenaga kerja, perkakas, dan peralatan. Persiapan untuk pengecoran produk termasuk produksi cetakan dan die yang membutuhkan bahan mentah, waktu, dan tenaga—semuanya juga mempengaruhi produk biaya.
Biaya umum proses pengecoran
Biaya juga terlibat dalam peleburan dan penuangan logam cair ke dalam cetakan dan dalam perlakuan panas, pembersihan, dan pemeriksaan coran. Perlakuan panas adalah bagian penting dari produksi banyak kelompok paduan (terutama coran besi) dan diperlukan untuk menghasilkan sifat mekanik yang lebih baik. Namun, perlakuan panas juga memperkenalkan serangkaian masalah produksi lainnya (seperti pembentukan kerak pada pengecoran permukaan dan lengkungan bagian) yang dapat menjadi aspek penting dari biaya produksi. Tenaga kerja dan keterampilan yang dibutuhkan untuk operasi ini dapat sangat bervariasi, tergantung pada proses tertentu dan tingkat otomatisasi dalam pengecoran. Investment casting, misalnya, membutuhkan banyak tenaga karena banyak langkah yang terlibat dalam operasi, meskipun beberapa otomatisasi dimungkinkan, seperti dalam penggunaan robot, sedangkan operasi seperti die-casting yang sangat otomatis proses dapat mempertahankan tingkat produksi yang tinggi dengan sedikit tenaga kerja yang dibutuhkan.
Kalpakjian, Serope dan Schmid, Steven R. (2009). Manufacturing Engineering and Technology (6th ed). New Jersey: Prentice Hall.
http://pttensor.com/wp-content/uploads/2022/04/Contoh-desain-yang-menunjukkan-pentingnya-memelihara-penampang-seragam-pada-coran.jpg226419adminhttp://pttensor.com/wp-content/uploads/2024/11/tensor-logo-green-background-300x300.jpegadmin2022-04-21 09:14:562022-04-21 09:14:56Desain, Material, dan Sisi Ekonomis dari Pengecoran Logam
Pengecoran logam pertama dibuat selama periode 4000 hingga 3000 SM, menggunakan cetakan batu dan logam untuk pengecoran tembaga. Berbagai proses pengecoran telah dikembangkan dari waktu ke waktu, masing-masing dengan karakteristik dan aplikasinya sendiri. Berbagai macam suku cadang dan komponen dibuat dengan casting, seperti blok mesin, poros engkol, komponen otomotif dan powertrains, peralatan pertanian dan kereta api, pipa, alat listrik rumah, laras senapan, penggorengan, perhiasan, ortopedi implan, dan komponen yang sangat besar untuk turbin hidrolik.
Klasifikasi ini terkait dengan bahan cetakan, produksi pola, proses pencetakan, dan metode memberi umpan cetakan dengan logam cair. Kategori utama adalah sebagai berikut:
Cetakan habis pakai, Cetakan dihasilkan dari suatu pola; dalam beberapa proses, seperti pasir dan casting shell, cetakannya bisa dibuang, tetapi polanya digunakan kembali untuk menghasilkan beberapa cetakan. Proses semacam itu disebut sebagai proses pengecoran cetakan yang dapat dibuang, pola permanen. Di sisi lain, casting investasi mengkonsumsi pola untuk setiap cetakan yang diproduksi; itu adalah contoh dari proses cetakan yang dapat dibuang, pola yang dapat dibuang.
Cetakan permanen, yang terbuat dari logam yang mempertahankan kekuatannya pada suhu tinggi. Seperti namanya, mereka digunakan berulang kali dan dirancang sedemikian rupa sehingga casting dapat dilepas dengan mudah dan cetakan yang digunakan untuk pengecoran berikutnya. Cetakan logam adalah konduktor panas yang lebih baik daripada yang bisa dibuang bukan logam cetakan; karenanya, pengecoran pemadatan dikenakan laju pendinginan yang lebih tinggi, yang mempengaruhi struktur mikro dan ukuran butir di dalam pengecoran.
Cetakan komposit, yang terbuat dari dua atau lebih bahan yang berbeda (seperti: pasir, grafit, dan logam) menggabungkan keunggulan masing-masing bahan. Ini cetakan memiliki bagian permanen dan dapat dibuang dan digunakan dalam berbagai proses pengecoran untuk meningkatkan kekuatan cetakan, mengontrol laju pendinginan, dan mengoptimalkan ekonomi keseluruhan dari proses pengecoran.
Proses pengecoran cetakan habis pakai, pola permanen
Cetakan Pasir
Pada dasarnya pengecoran pasir terdiri dari (a) penempatan pola (berbentuk pengecoran yang diinginkan) di pasir untuk membuat jejak, (b) menggabungkan sistem gating, (c) menghapus pola dan mengisi rongga cetakan dengan logam cair, (d) memungkinkan logam mendingin sampai mengeras, (e) melepaskan cetakan pasir, dan (f) menghilangkan pengecoran.
Sebagian besar operasi pengecoran pasir menggunakan pasir silika (SiO2) sebagai bahan cetakan. Pasir murah dan cocok sebagai bahan cetakan karena memiliki dapat beroperasi pada suhu yang tinggi dan titik leleh yang tinggi. Ada dua jenis umum pasir: terikat alami (pasir tepian) dan sintetis (pasir danau). Karena komposisinya bisa dikontrol lebih akurat, pasir sintetis lebih disukai oleh sebagian besar pengecoran. Untuk berfungsi dengan baik, cetakan pasir harus bersih dan sebaiknya baru.
Metode pencetakan tertua yang diketahui, yang masih digunakan untuk coran sederhana, adalah memadatkan pasir dengan cara dipalu (tamping) atau serudukan itu di sekitar pola. Untuk sebagian besar operasi, campuran pasir adalah dipadatkan di sekitar pola dengan mesin cetak. Mesin ini menghilangkan tenaga kerja yang sulit, menawarkan pengecoran berkualitas tinggi dengan meningkatkan aplikasi dan distribusi kekuatan, memanipulasi cetakan dengan cara yang dikontrol dengan hati-hati, dan meningkatkan kecepatan produksi.
Skema sederhana sand casting
Cetakan Cangkang (Shell)
Aplikasi cetakan cangkang biasanya terdiri dari peralatan mekanis kecil membutuhkan presisi tinggi, seperti rumah roda gigi, kepala silinder, dan batang penghubung. Proses ini juga digunakan secara luas dalam memproduksi inti cetakan presisi tinggi.
Dalam proses ini, pola terpasang yang terbuat dari logam besi atau aluminium adalah: (a) dipanaskan hingga kisaran 175 ° hingga 370 ° C (350 ° hingga 700 ° F), (b) dilapisi dengan pemisah agen (seperti silikon), dan (c) dijepit ke kotak atau ruang. Kotak berisi pasir halus, dicampur dengan 2,5 hingga 4% pengikat resin termoset (seperti fenolformaldehida) yang melapisi partikel pasir. Entah kotak itu diputar terbalik, atau campuran pasir ditiupkan ke atas pola, sehingga membentuk lapisan.
Perakitan kemudian ditempatkan dalam oven untuk waktu yang singkat untuk menyelesaikannya pengawetan resin. Pada kebanyakan mesin pencetak cangkang, oven terdiri dari kotak logam dengan pembakar berbahan bakar gas yang diayunkan di atas cetakan cangkang untuk menyembuhkannya. Cangkangnya mengeras di sekitar pola dan dikeluarkan dari pola menggunakan pin ejektor bawaan. Dua setengah cangkang dibuat dengan cara ini dan diikat atau dijepit bersama untuk membentuk sebuah cetakan.
Proses shell molding
Cetakan Keramik
Proses pengecoran cetakan keramik menggunakan bahan cetakan tahan api cocok untuk aplikasi suhu tinggi. Bagian khas yang dibuat adalah impeler, pemotong untuk operasi pemesinan, cetakan untuk pengerjaan logam, dan cetakan untuk membuat plastik dan komponen karet. Bagian dengan berat sebanyak 700 kg (1500 lb) telah digunakan pada proses ini.
Bubur adalah campuran zirkon berbutir halus (ZrSiO4), aluminium oksida, dan silika leburan, yang dicampur dengan bahan pengikat dan dituangkan di atas pola yang telah ditempatkan dalam labu/flask.
Proses pengecoran keramik
Proses pengecoran cetakan habis pakai dan pola habis pakai
Pola Evaportatif
Proses pengecoran pola evaporasi menggunakan pola polistiren, yang menguap setelah kontak dengan logam cair untuk membentuk rongga untuk pengecoran; proses ini adalah juga dikenal sebagai pengecoran busa yang hilang dan termasuk dalam proses cetakan penuh. Proses ini telah menjadi salah satu proses pengecoran yang penting untuk besi dan nonferrous logam, khususnya untuk industri otomotif.
Dalam proses ini, polistiren mengandung 5 hingga 8% pentana (hidrokarbon yang mudah menguap) ditempatkan dalam cetakan yang telah dipanaskan sebelumnya yang biasanya terbuat dari aluminium. Polistirena mengembang dan mengambil bentuk rongga die. Panas tambahan diterapkan ke sekering dan ikatan polistirena bersama-sama. Die kemudian didinginkan dan dibuka, dan polistirena pola dihilangkan. Pola kompleks juga dapat dibuat dengan ikatan berbagai bagian pola individu menggunakan perekat lelehan panas.
Proses pengecoran evaporatif
Pengecoran Investment
Proses pengecoran investment juga disebut proses lilin yang hilang, pertama kali digunakan selama periode 4000-3000 SM. Suku cadang khas yang dibuat adalah komponen untuk peralatan kantor, serta komponen mekanis seperti roda gigi, cam, katup, dan ratchet. Bagian dengan diameter hingga 1,5 m (60 in.) dan berat hingga 1140 kg (2500 lb) telah berhasil dilakukan oleh proses ini.
Pola terbuat dari lilin, atau dari plastik seperti polistirena, dengan pencetakan atau pembuatan prototipe cepat teknik. Pola tersebut kemudian dicelupkan ke dalam bahan bubur tahan api seperti silika dan pengikat yang sangat halus, termasuk air, etil silikat, dan asam. Setelah lapisan awal ini telah mengering, polanya dilapisi berulang kali untuk meningkatkannya ketebalan untuk kekuatan yang lebih baik. Perhatikan bahwa lapisan awal dapat menggunakan partikel yang lebih kecil untuk mengembangkan permukaan akhir yang lebih baik dalam casting; lapisan berikutnya menggunakan partikel yang lebih besar dan dimaksudkan untuk membangun ketebalan lapisan dengan cepat.
Proses investment casting
Proses pengecoran cetakan permanen
Die Casting
Proses die-casting, yang dikembangkan pada awal 1900-an, adalah contoh lebih lanjut dari pengecoran cetakan permanen. Istilah Eropa untuk proses ini adalah pressure die casting. Contoh aplikasi khas yang dibuat oleh die casting adalah rumah, mesin untuk bisnis, dan peralatan komponen, komponen perkakas tangan, dan mainan. Berat sebagian besar rentang coran dari kurang dari 90 g (3 oz) hingga sekitar 25 kg (55 lb). Biaya peralatan, terutama biaya die, agak tinggi, tetapi biaya tenaga kerja umumnya rendah, karena proses semi-atau sepenuhnya otomatis. Die casting ekonomis untuk produksi besar.
Dalam proses die-casting, logam cair dipaksa masuk ke rongga die pada tekanan mulai dari 0,7 hingga 700 MPa (0,1–100 ksi). Ada dua tipe dasar diecasting mesin: mesin ruang panas dan ruang dingin.
Proses ruang panas melibatkan penggunaan piston, yang memaksa volume tertentu dari logam ke dalam rongga die melalui gooseneck dan nozzle. Tekanan berkisar hingga 35 MPa (5000 psi), dengan rata-rata sekitar 15 MPa (2000 psi). Logam ditahan di bawah tekanan sampai mengeras dalam cetakan. Untuk meningkatkan masa pakai die dan untuk bantuan dalam pendinginan logam yang cepat (sehingga mengurangi waktu siklus) die biasanya didinginkan dengan mensirkulasikan air atau minyak melalui berbagai saluran di blok die. Paduan titik leleh rendah (seperti seng, magnesium, timah, dan timbal) biasanya dicetak menggunakan proses ini. Waktu siklus biasanya berkisar antara 200 hingga 300 tembakan (suntikan individu) per jam untuk seng, meskipun komponen yang sangat kecil, seperti gigi ritsleting, dapat dilakukan pada laju 18.000 tembakan per jam.
Dalam proses ruang dingin, logam cair dituangkan ke dalam silinder injeksi (ruang tembakan). Ruangan itu tidak dipanaskan—maka istilahnya ruang dingin. Logam dipaksa masuk ke rongga die pada tekanan biasanya berkisar antara 20 hingga 70 MPa (3 hingga 10 ksi), meskipun dapat mencapai 150 MPa (20 ksi).
Skema hot chamber die casting dan cold chamber die casting
Pengecoran Sentrifugal
Sesuai dengan namanya, proses pengecoran sentrifugal menggunakan gaya inersia (disebabkan oleh: rotasi) untuk mendistribusikan logam cair ke dalam rongga cetakan — metode yang pertama kali disarankan pada awal 1800-an. Ada tiga jenis pengecoran sentrifugal: pengecoran sentrifugal murni, pengecoran semisentrifugal, dan centrifuge.
Pengecoran Sentrifugal Murni
Dalam pengecoran sentrifugal murni, bagian silinder berongga (seperti: seperti pipa, laras senapan, busing, liner silinder mesin, cincin bantalan dengan atau tanpa flensa, dan tiang lampu jalan) diproduksi dengan teknik pada gambar. Di proses ini, logam cair dituangkan ke dalam cetakan yang berputar. Sumbu rotasi biasanya horizontal, tetapi bisa vertikal untuk benda kerja pendek. Cetakan terbuat dari baja, besi, atau grafit dan dapat dilapisi dengan lapisan tahan api untuk meningkatkan umur cetakan. Cetakan permukaan dapat dibentuk sehingga pipa dengan berbagai desain luar dapat dicor. Permukaan bagian dalam casting tetap silinder, karena logam cair didistribusikan seragam oleh gaya sentrifugal. Namun, karena perbedaan densitas, lebih ringan elemen (seperti sampah, kotoran, dan potongan-potongan lapisan tahan api) cenderung mengumpulkan pada permukaan bagian dalam casting. Akibatnya, sifat-sifat casting bisa bervariasi di seluruh ketebalannya.
Skema pengecoran sentrifugal tampak depan dan samping
Pengecoran Semi-sentrifugal
Metode ini digunakan untuk membuat bagian-bagian dengan simetri rotasi, seperti roda dengan jari-jari.
Centrifuging
Rongga cetakan bentuk apapun ditempatkan pada jarak tertentu dari sumbu rotasi. Logam cair dituangkan dari pusat dan dipaksa masuk ke dalam cetakan oleh gaya sentrifugal. Sifat-sifat coran dapat bervariasi menurut jarak dari sumbu rotasi, seperti pada pengecoran sentrifugal murni.
