MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 7

CHAPTER 7 :CHAPTER 7 :CASTING PROCESSCASTING PROCESS

http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/uk/

JF302 – MATERIAL TECHNOLOGY 1JF302 – MATERIAL TECHNOLOGY 1CHAPTER 7: CASTING PROCESSCHAPTER 7: CASTING PROCESS

CONTENTSCONTENTS

Sand Casting11

Lost Wax / Investment Casting22

Pressure Die Casting33


• satu kaedah dalam menghasilkan alat atau komponen

• satu proses pengeluaran di mana bahan yang diperlukan, dipanaskan sehingga lebur dan kemudiannya dituangkan ke dalam acuan dan dibiarkan memejal melalui penyejukan tersendiri sebelum dikeluarkan untuk dibersihkan atau di mesin semula

• boleh dikategorikan mengikut cara pengisiaan logam lebur ke dalam acuan dan jenis bahan acuan yang digunakan

PROSES TUANGANPROSES TUANGANJF302 – MATERIAL TECHNOLOGY 1JF302 – MATERIAL TECHNOLOGY 1CHAPTER 7: CASTING PROCESSCHAPTER 7: CASTING PROCESS


• boleh menghasilkan komponen yang kompleks atau rumit

• barangan bersaiz sangat kecil sehinggalah barangan yang bersaiz sangat besar boleh dihasilkan secara ekonomi

PROSES TUANGANPROSES TUANGANJF302 – MATERIAL TECHNOLOGY 1JF302 – MATERIAL TECHNOLOGY 1CHAPTER 7: CASTING PROCESSCHAPTER 7: CASTING PROCESS


1. Rongga acuan (cavity)- ruang yang dipenuhi logam lebur- acuan perlulah dapat menahan tekanan

atau berat logam lebur yang diisi ke dalamnya

2. Proses melebur- perlu berupaya menghasilkan bahan lebur

pada suhu yang dikehendaki

3. Teknik menuang- perlu menggunakan teknik yang

bersesuaian- ruang, rongga atau laluan untuk

mengeluarkan udara dan gas semasa tuangan hendaklah disediakan

ASPEK ASAS PROSES ASPEK ASAS PROSES TUANGANTUANGAN



4. Proses pemejalan- pertimbangan berhubung dengan

pengecutan dan kadar penyejukan perlu diperhatikan semasa mereka bentuk acuan

- reka bentuk acuan yang tidak sesuai menyebabkan berlaku pelbagai kecacatan

5. Mengeluarkan logam tuang- Mestilah dapat dikeluarkan dengan

mudah, terutamanya apabila menggunakan acuan kekal

6. Membersih, memeriksa dan menguji

- untuk mempastikan ia adalah bermutu tinggi atau memenuhi spesifikasi yang ditetapkan

ASPEK ASAS PROSES ASPEK ASAS PROSES TUANGANTUANGAN




SAND SAND CASTINGCASTING


– proses tuangan yang paling popular sejak dahulu lagi hinggalah ke hari ini– satu acuan dihasilkan dengan memadatkan

pasir-pasir pengacuan– acuan ini terbahagi kepada dua bahagian atau

lebih yang dinamakan “COPE” dan “DRAG”– satu sistem suapan yang melibatkan pembinaan

saluran suapan (runner), pintu (gate) dan penaik (riser) dibinakan pada acuan tersebut– tuangan geronggang (hollow casting) boleh

diperbuat dengan meletakkan satu teras (core) dalam acuan

TUANGAN PASIRTUANGAN PASIR



– sesuai bagi menghasilkan tuangan berbagai bentuk bagi hampir semua logam pada sebarang saiz dengan kos acuan yang murah

– kecacatan yang mungkin terjadi :1.Rangkuman pasir- cantuman acuan yang kurang kemas

2.Penutup sejuk- penuangan pada suhu yang terlalu rendah

3.Koyakan panas- rekabentuk acuan yang tidak sesuai

4.Keliangan gas- hasil dari wap bila terdapatnya kelembapan,

kebolehtelapan acuan yang rendah dan tindakbalas kimia.

TUANGAN PASIRTUANGAN PASIR



- Pasir mestilah dapat memenuhi empat keperluan asas :

1.Bersifat refraktori2.Dapat mengekalkan bentuk apabila dipadatkan

di dalam acuan3.Kebolehtelapan4.Kebolehpecahan- Kebanyakan operasi tuangan menggunakan pasir

silika (SiO2) dan pasir merah- Ia dapat merintangi suhu yang tinggi,

mempunyai julat saiz dan julat bentuk bijian yang besar

PASIR PENGACUANPASIR PENGACUAN



- Ia juga boleh digunakan berulang kali dalam jangka masa yang lama tetapi tidak mempunyai ciri mengekalkan bentuk yang baik

- Untuk mendapatkan mutu yang diperlukan, tanah liat dicampurkan sehingga 30% daripada jumlah berat campuran

- Jumlah tanah liat yang dicampurkan adalah berbeza bergantung kepada jenis pasir dan penggunaan acuan

PASIR PENGACUANPASIR PENGACUAN



1. PASIR ACUAN - terdiri daripada pasir silika 85%, tanah liat 8% dan air 7%.

2. KOTAK ACUAN- satu bekas yang digunakan untuk membuat acuan di dalamnya. Kotak acuan terdiri daripada kotak acuan atas (Cope) dan kotak acuan bawah (Drag). Ia diperbuat daripada kayu atau logam.

3. CORAK - ialah model atau replika produk yang diperbuat mengikut bentuk asal produk dalam proses tuangan. Diperbuat daripada kayu, logam, plastik, lilin dan plaster.

4. TERAS - bagi menghasilkan acuan yang membentuk rongga di bahagian dalam produk tuangan. Diperbuat daripada plaster, logam atau seramik.

5. BELOS - digunakan untuk menghasilkan angin bagi mengeluarkan bijian pasir yang terdapat pada acuan atau di dalam ronggan acuan.

PERALATAN TUANGAN PASIRPERALATAN TUANGAN PASIR



6. BAR PERATA - digunakan untuk meratakan pasir yang terdapat di dalam kotak acuan atas atau bawah. Diperbuat daripada keluli.

7. SUDIP - untuk kerja penyudahan acuan seperti memperbaiki acuan yang rosak, membuat alur aliran logam, membuat tambahan atau penguarangan pada bahagian acuan.

8. SUDU TUANGAN - digunakan untuk memperbaiki kerosakan kecil pada rongga acuan dan membuat alur aliran logam.

9. PELANTAK - digunakan untuk memadatkan pasir ketika membuat acuan. Diperbuat daripada kayu atau logam.

10.DAWAI BOLONG - digunakan untuk menghasilkan liang pengudaraan supaya dapat mengeluarkan haba dan gas yang terkandung di dlam acuan.




11.BEG DEBU - diisikan dengan serbuk pemisah yang akan ditaburkan antara permukaan kotak acuan atas atau bawah.

12.SPRU - digunakan untuk membentuk saluran masuk dan saluran keluar logam lebur.

13.SKRU PENAIK CORAK - digunakan untuk menarik keluar corak dari dalam pasir.

14.PENCEDOK SANGGA - untuk mengeluarkan sangga atau bendasing yang terapung di permukaan logam lebur.

15.ALAT PENYAHGAS - untuk mengeluarkan gas-gas yang terperangkap di dalam logam lebur.






LANGKAH PEMPROSESANLANGKAH PEMPROSESANJF302 – MATERIAL TECHNOLOGY 1JF302 – MATERIAL TECHNOLOGY 1CHAPTER 7: CASTING PROCESSCHAPTER 7: CASTING PROCESS



LOST WAX / LOST WAX / INVESTMENT INVESTMENT

CASTINGCASTING


–Mempunyai ciri-ciri yang unik dan boleh menghasilkan komponen-komponen yang kompleks– Boleh menghasilkan komponen dengan had

terima yang sangat kecil–Menggunakan jenis agregat pengacuanan dan

pengikat yang sama–Mempunyai dua variasi iaitu dengan

menggunakan kotak acuan dan teknik cengkerang

TUANGAN LILIN HILANG / TUANGAN LILIN HILANG / PELABURANPELABURAN



Langkah 1• Corak dihasilkan dengan menggunakan lilin seperti

paraffin, lilin lebah, acrawax dan damar• Corak lilin dicelup ke dalam pekatan bahan penyalut

tahan panas untuk menghasilkan permukaan yang licin pada bahagian dalam dinding acuan

LANGKAH PEMPROSESANLANGKAH PEMPROSESAN



Langkah 2• Corak lilin yang disaluti bahan tahan panas

diletakkan ke dalam bekas acuan logam• Bahan peleburan (bahan pengeras dan pasir silika)

dituangkan ke dalam bekas acuan dan dibiarkan mengeras di keseluruhan bekas acuan bagi membentuk acuan




Langkah 3• Acuan lilin dipanaskan di dalam relau pada julat

suhu 100C sehingga 200C• Corak lilin akan lebur dan mengalir keluar untuk

menghasilkan rongga acuan.




Langkah 4• Acuan dikeluarkan daripada relau dan diterbalikkan• Logam lebur dituang ke dalam rongga acuan• Bila logam lebur telah memejal, produk tuangan

bolehlah dikeluarkan.





LANGKAH PEMPROSESANLANGKAH PEMPROSESANJF302 – MATERIAL TECHNOLOGY 1JF302 – MATERIAL TECHNOLOGY 1CHAPTER 7: CASTING PROCESSCHAPTER 7: CASTING PROCESS


PRESSURE PRESSURE DIE DIE

CASTINGCASTING

• untuk bahan-bahan yang mempunyai suhu lebur yang rendah

• dijalankan dengan cara pemancitan cecair logam ke dalam suatu acuan logam di bawah tindakan tekanan

• tekanan yang tinggi 0.7MPa – 700MPa digunakan untuk memaksa logam lebur memasuki rongga acuan

• kadar penyejukkan yang lebih tinggi• dapat menghasilkan struktur hablur seragam

dengan bijian yang halus

TUANGAN ACUAN TUANGAN ACUAN TEKANANTEKANAN


• sifat-sifat seperti kekuatan dan takat alah adalah lebih baik

• acuan diperbuat daripada keluli khas dan dikenali sebagai die

• sesuai untuk menghasilkan produk secara besar-besaran

• boleh menghasilkan produk yang berbentuk rumit dan mempunyai kemasan permukaan yang licin

• Contoh seperti komponen automotif, barangan mainan, barangan perhiasan dan peralatan rumah

TUANGAN ACUAN TUANGAN ACUAN TEKANANTEKANAN


Langkah 1• Logam lebur dimasukkan ke dalam kebuk



Langkah 2• piston menolak masuk logam lebur ke dalam

rongga die



Langkah 3• Teras dikeluarkan dan die pengeluar digerakkan ke

belakang



Langkah 4• pin penolak akan menolak produk tuangan keluar

dari die







PERBANDINGAN KAEDAH TUANGANPERBANDINGAN KAEDAH TUANGAN


Tuangan Pasir

Tuangan Tekanan

Tuangan Lilin Hilang

Aloi/logam yang boleh dituang/ diproses

Sebarang Aloi berasas Cu, Zn, Al

Sebarang

Sifat-sifat mekanikal bandingan

Sederhana Sangat baik Baik

Kemasan permukaan

Sederhana Sangat baik Sangat baik

Kemungkinan dapat membentuk bentuk rumit

Baik Sangat baik Sangat baik

MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 7

Education