PL3 kelompok 11

8/17/2019 PL3 kelompok 11

1/31

PL III

CASTING PLAN

3.1 Tujuan

1.

Agar praktikan mampu memahami teori yang dibutuhkan dalam casting plan.

2. Agar praktikan dapat merencanakan dan membuat cetakan pasir, sistem saluran dan

pola.

3. Agar praktikan mampu memecahkan masalah-masalah dalam casting plan.

3.2 Dasar Teori

3.2.1 Pola

3.2.1.1 Pengertian Pola

Pola adalah bentuk tiruan dari produk yang akan dibuat dengan tambahan

toleransi. Pola merupakan hal yang penting dalam pembuatan coran. Pola yang dipakai

haruslah sesuai dengan pembuatan cetakan yang akan dibuat. Selain itu macam pola yang

akan dipakai harus mempertimbangkan masalah biaya pembuatan cetakan dan pembuatan

pola itu sendiri. Dengan kata lain pola merupakan alat yang dibuat untuk membuat rongga

di dalam cetakan.

3.2.1.2 Macam-macam pola

1. Pola Tunggal

Pola ini dibentuk sesuai dengan corannya, disamping itu kecuali tambahan

penyusutan, tambahan penyelesaian mesin dan kemiringan pola, kadang dibuat

menjadi satu dengan telapak inti. (Ilustrasi pada Gambar 3.1)

Keuntungan : - Pembuatan pola tunggal mudah.

- Biaya murah.

Kerugian : - Hanya untuk dimensi benda kerja yang simetris.

- Susah dilepas.


2/31

Gambar 3.1 Pola Tunggal

Sumber : Surdia dan Chijiwa (1980 : 57)

2. Pola Belahan

a. Pola Belahan Dua

Pola ini dibelah ditengah untuk memudahkan pembuatan cetakan.

Permukaan pisahnya kalau mungkin dibuat satu bidang, seperti Gambar 3.2

Keuntungan : - Dapat digunakan untuk geometri yang rumit.

- Untuk jumlah produksi menengah.

Kerugian : - Posisi antara cetakan pada drag dan kup kemungkinan

dapat bergeser.

Gambar 3.2 Pola Belah


b. Pola Setengah

Pola ini dibuat untuk coran dimana kup dan dragnya simetri terhadap permukaan pisah. Kup dan dragnya hanya dicetak dengan setengah pola, seperti

pada Gambar 3.3

Keuntungan : - Harga pola setengah dari harga pola tunggal lebih

murah

- Hanya untuk bentuk sederhana tanpa ada banyak sudut

dan kelengkungan yang butuh ketelitian tinggi

Kerugian : - Posisi drag tidak tepat pada kupnya.

- Sering terjadi pergeseran.


3/31

Gambar 3.3 Pola Setengah


c.

Pola belahan banyak

Dalam hal ini pola dibagi menjadi 3 bagian atau lebih untuk melakukan

penarikan cetakan dan untuk penyederhanaan pemotongan inti. (Ilustrasi pada

Gambar 3.4)

Keuntungan : - Dapat digunakan untuk bentuk-bentuk yang banyakmemiliki kelengkungan.

- Memudahkan penarikan dari cetakan.

- Digunakan untuk membuat benda-benda yang rumit.

Kerugian : - Sering menyebabkan salah ukuran.

- Pembuatan pola membutuhkan waktu yang lama

Gambar 3.4 Pola Belahan banyakSumber : Surdia dan Chijiwa (1980 : 57)

3. Pola Pelat

a. Pola Pelat Pasangan

Pola ini merupakan pelat dimana kedua belahnya ditempelkan pola

demikian juga saluran turun, pengalir, saluran masuk dan penambah. Pola ini

biasanya dibuat dari logam atau plastik. (Ilustrasi pada Gambar 3.5)

Keuntungan : - Dapat dipakai untuk produksi massal


4/31

Kekurangan : - Pengerjaan cetakan memerlukan waktu yang

lama dan harus bergantian.

Gambar 3.5 Pola Pelat Pasangan


b.

Pola kup dan dragDalam hal ini pola kayu, logam atau plastik akan diletakkan pada dua pelat

demikian pula saluran turun, pengalir, saluran masuk dan penambah. Pola semacam

ini dipakai untuk meningkatkan produksi. (Ilustrasi pada Gambar 3.6)

Keuntungan : - Dapat dipakai untuk meningkatkan produksi.

Kerugian : - Untuk membuat pola dibutuhkan tenaga yang

berpengalaman.

Gambar 3.6 Pola Kup dan Drag


4. Special Device

a. Pola Cetakan Sapuan

Alat ini dibuat dari pelat dengan sebuah penggeret dan pemutar pada bagian

tengahnya. Pembuatan cetakan dilakukan dengan memutar penggeret di sekitar

pemutar, seperti yang ditunjukkan Gambar 3.7

Keuntungan : - Harga untuk membuat pola relatif murah.

- Bentuk pola relatif sederhana.

Kerugian : - Tidak bisa untuk benda rumit


5/31

- Perlu ketelitian pada pembuatan pola dan dalam

membuat penggeret.

Gambar 3.7 Pola Cetakan Sapuan


b.

Pola Penggeret dan Penuntun

Alat ini dipergunakan untuk pipa lurus atau lengkung yang penampangnya

tidak berubah. Pembuatan cetakan dilakukan dengan menggerakan penggerek

sepanjang penuntun, seperti Gambar 3.8

Keuntungan : - Harga pola ini tidak mahal

- Bagus untuk pola melengkung dan penampangnya

tetap.

Kerugian : - Pembuatan cetakan membutuhkan waktu yang

lama.

- Tidak bisa digunakan untuk benda yang rumit.

Gambar 3.8 Pola Pengeret dengan Penuntun


c. Pola Kerangka A

Pola ini dibuat dengan meletakan pelat dasar dan membuat pelat dudukan

penuntun lalu disapu oleh penggeret untuk membuat permukaan lengkung yang

kontinyu. (Ilustrasi pada Gambar 3.9)


6/31

Keuntungan : - Cocok untuk bentuk dengan lengkungan yang

berbeda-beda.

- Dapat digunakan untuk cetakan yang kecil

Kerugian : - Pembuatan cetakan lama

- Hanya dipakai untuk jumlah produksi yang

terbatas.

Gambar 3.9 Pola Kerangka (A)


d. Pola Kerangka B

Pada pola kerangka yang kedua ini dibuat dengan meletakkan pelat ukur

pada permukaan pisah dan diatasnya diletakkan pengukur-pengukur lain yang

mempunyai ketebalan serupa sehingga menjadi kerangka berbentuk sangkar. Pada

pembuatan cetakkan pasir ditekan dan dipadatkan sampai batas terluar dan kertas

direkatkan pada pola, sehingga menjadi seperti pola tunggal atau belahan. (Ilustrasi

pada Gambar 3.10)

Keuntungan : - Bisa membuat pola dengan lingkaran kontinu.

Kerugian : -Tidak bisa digunakan untuk produksi masal.

- Pembuatan kerangka yang sulit.

- Pembuatan cetakan lama.

Gambar 3.10 Pola Kerangka (B)



7/31

3.2.1.3 Bahan Pola

Tabel 3.1 Karakteristik pada Bahan Pola

Sumber: Kalpakjian (1989:303)

1. Kayu

Memiliki sifat kemampumesinan yang sangat bagus, ketahanan terhadap

pemakaian yang buruk, kekuatan yang cukup bagus, beban yang sangat ringan,

kemampuan mampu diperbaiki yang sangat bagus dan juga memiliki kemampuan

tahan terhadap korosi yang sangat bagus.

2. Aluminium

Memiliki sifat kemampumesinan yang bagus, ketahanan terhadap pemakaian

yang bagus, kekuatan yang bagus, beban yang ringan, kemampuan mampu diperbaiki

yang buruk dan juga memiliki kemampuan tahan terhadap korosi yang sangat bagus.

3. Steel

Memiliki sifat kemampumesinan yang cukup bagus, ketahanan terhadap

pemakaian yang sangat bagus, kekuatan yang sangat bagus, memiliki beban yang

berat, kemampuan mampu diperbaiki yang bagus dan juga memiliki kemampuan tahan

terhadap korosi yang buruk.

4. Plastik


yang cukup bagus, kekuatan yang bagus, beban yang ringan, kemampuan mampu

diperbaiki yang cukup bagus dan juga memiliki kemampuan tahan terhadap korosiyang sangat bagus.


8/31

5. Besi Cor


yang sangat bagus, kekuatan yang bagus, beban yang berat, kemampuan mampu

diperbaiki yang bagus dan juga memiliki kemampuan tahan terhadap korosi yang

buruk.

3.2.1.4 Perencanaan Pembuatan Pola

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pernecanaan pembuatan pola adalah

menentukan kup dan drag, dan permukaan pisah yang merupakan hal yang paling utama

untuk menghasilkan coran yang baik. Kentungan yang harus dipenuhi adalah:

1.

Pola harus mudah dikeluarkan dari cetakan, permukaan pisah harus satu bidang pada

dasar kup dibuat agak dangkal.

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

secara teliti.

3. Sistem saluran harus dibuat sesempurna mungkin untuk membuat ukuran logam yang

optimum.

4.

Terlalu banyak permukaan pisah akan mengambil banyak waktu dalam proses

pembuatan cetakan yang menyebabkan terjadi tonjolan sehingga pembuatan pola

menjadi mahal.Untuk membuat sebuah pola kita juga harus memperhatikan toleransi

penyusustan, permesinan, dan kemiringan dari sebuah pola agar dimensi pola yang kita

inginkan bisa sesuai.

a.

Penentuan Tambahan Penyusutan

Karena coran menyusut pada waktu pembekuan dan pendinginan, maka

pembuatan pola diperlukan penambahan dimensi pola sebanyak penyusutan pada

ukuran pola. Besarnya penyusutan sering tidak isotropis sesuai dengan bahan coran,

bentuk, tempat, tebal coran atau ukuran dan kekuatan inti. Oleh karena itu

toleransi/tambahan penyusutan dapat dilihat pada tabel di bawah ini.


9/31

Tabel 3.2 Toleransi Penyusutan

Sumber : Heine (1976 : 81)

Misal, untuk jenis aluminium dengan pattern dimension up to 48 in dengan

tipe konstruksi open construction, maka didapat:

= 532 = X : Nilai toleransi penyusutan (mm)

Y : Nilai yang akan ditoleransi (mm)

Toleransi penyusutan (5/32 in/ft) untuk setiap 32 ft = 9753.6 mm memerlukan

jumlah toleransi penyusutan sebesar 5 inchi = 127 mm.


10/31

Contoh perhitungan:

40 mm→ 40 x , = 0,52 mmAngka 40 mm menunjukkan dimensi dari desain benda kerja sebelum ada

penambahan toleransi penyusutan. Angka 0.52 mm adalah penambahan toleransi

penyusutan.

b.

Penentuan Tambahan Penyelesaian Mesin

Tempat dimana coran memerlukan penyelesaian mesin harus dibuat dengan

kelebihan tebal seperlunya. Kelebihan tebalnya berbeda menurut bahan, ukuran, arah

kup dan drag, serta pekerjaan mekanis. Harga-harga yang bisa untuk tambahan

penyelesaian mesin seperti tabel dibawah ini.

Tabel 3.3 Toleransi permesinan


Misal, untuk jenis Aluminium dengan pattern size up to 12 in dengan finish

1/16, maka didapat:

= 116 = X : Nilai toleransi tambahan penyelesaian mesin (mm)

Y : Nilai yang akan ditoleransi (mm)


11/31

Untuk setiap 16 feet = 4876,8 mm memerlukan jumlah toleransi permesinan

sebesar 1 in = 25,4 mm.

40 mm→ 40 x ,, = 0,21 mmAngka 40 mm menunjukkan dimensi dari desain benda kerja sebelum ada

penambahan toleransi permesinan. Angka 0,21 mm adalah penambahan toleransi

permesinan.

c. Kemiringan pola

Permukaan yang tegak pada pola dimiringkan dari permukaan pisah agar

memudahkan pengangkatan pola dari cetakan. Sebagai contoh pada kayu

membutuhkan kemiringan 130

sampai 1100

.

Gambar 3.11 Contoh Kemiringan Pola


Kemiringan = A x Z

Keterangan :

A : Total untuk toleransi penyusutan dan permesinan

Z : Kemiringan pola (untuk kayu : 1/30-1/100)

Contoh perhitungan:

Dari perhitungan toleransi penyusutan dan permesinan, maka didapatkan

dimensi total:

40 mm + 0,52 mm + 0,21 mm = 40,73 mm

40,73 adalah dimensi total untuk toleransi penyusutan dan permesinan. Untuk

menghitung kemiringan pada pola kayu diambil kemiringan 1/30, sehingga:


12/31

40,73 × =1,391 mm1,391 mm merupakan nilai kemiringan dari pola tersebut.

3.2.2 Sistem Saluran

3.2.2.1 Pengertian

Sistem saluran adalah saluran dimana logam cair dituangkan kedalam rongga

cetakan dengan tujuan mengatur pola aliran logam.

3.2.2.2 Bagian-bagian Sistem Saluran

Gambar 3.12 Sistem Saluran


a) Cawan Tuang ( Pourin Basin )

Tujuan utama dari pouring basin adalah untuk membentuk aliran yang tepat

dan secepat mungkin, untuk logam seperti aluminium dan magnesium yang bereaksi

cepat (solidifikasi dini) bila terkena udara, hal itu dimungkinkan untuk membuat

pouring basin yang terbentuk dari inti pasir kering atau besi cor di atas sprue yang

berfungsi untuk menuang. Beberapa tipe dari pouring basin dapat dilihat di gambar

3.13.

Gambar 3.13 Cawan TuangSumber : Jain (2003 : 126)


13/31

b)

Saluran Turun ( Sprue )

Secara umum dibuat lurus dan tegak dengan irisan berupa lingkaran.

Terkadang diameter penampangnya dibuat mengecil dari permukaan atas sampai

permukaan bawah. Saluran lurus dan tegak dipakai bila menginginkan pengisian yang

cepat dan lancar serta yang dibuat mengecil digunakan untuk penahanan kotoran yang

sebanyak-banyaknya. Selain itu bentuk sprue dibuat tirus tujuannya untuk

memepercepat aliran logam cair, mengurangi tekanan, membuat aliran terfokus dan

mengurangi pembekuan cepat. Pada perhitungan sprue ada 2 persamaan yaitu choke

area dan kontinuitas.

a.

Choke Area

Adalah bagian terkecil dari saluran masuk, mengontrol laju aliran ke

dalam rongga cetakan dan juga mengontrol waktu penuangan. Fungsi choke area

untuk menghitung luas sprue bawah.

= √ 2 Keterangan:

A = Choke area

W = Massa yang dituang (Kg)

d = Massa jenis logam (Kg/m3 )

g = Percepatan gravitasi ( m/s2)

h = Tinggi sprue efektif (m)

t = Waktu penuangan (s)

c = Faktor efisiensi.

b. Persamaan Kontinuitas

Digunakan untuk menghitung laju aliran dan nantinya dapat mengetahui

dimensi sprue bagian atas.

Q= = ℎ ℎ 2 ℎ A atas = 2ℎℎ A bawah

A bawah = A atas


14/31

Keterangan :

Q = Kecepatan aliran Volume

A atas = Luas penampang bagian atas coran

V atas = Kecepatan aliran

A bawah = Luas penampang bagian bawah coran

V bawah = kecepatan aliran

Gambar 3.14 Saluran Turun

Sumber : Jain (2003:127)

c) Saluran Pengalir ( Runner ) dan Saluran Masuk ( Ingates)

Saluran pengalir biasanya memiliki irisan seperti trapesium merupakan saluran

yang membawa logam cair dari saluran turun ke bagian yang berongga pada cetakan

pengalir kadang-kadang dibuat mengecil ke bawah. Saluran lurus dan tegak biasanya

dipakai untuk menginginkan pengisian yang cepat dan lancar serta yang dibuat

mengecil digunakan untuk penahan kotoran. Fungsi dari saluran pengalir adalah untuk

membawa logam cair dari saluran turun ke saluran masuk, menjaga aliran tetap

laminar.

Gambar 3.15 Saluran Pengalir

Sumber : Surdia dan Chijiwa (1996:67)

Sedangkan ingate adalah saluran yang mengaliri logam cair dari pengalir ke

dalam rongga cetakan. Dibuat dengan irisan yang lebih kecil dari pada irisan pengalir

agar dapat mencegah kotoran masuk ke dalam rongga cetakan. Bentuk irisan saluranmasuk biasanya berbentuk bujur sangkar atau trapesum, segitga atau setengah


15/31

lingkaran. Fungsi dari saluran masuk adalah mengalirkan logam cair ke dalam rongga

cetakan.

Gambar 3.16 Saluran Masuk


Sedangakn gating ratio adalah Perbandingan luas potongan antara sprue bawah : runner : ingates. Yang digunakan yaitu 1:3:3

Tabel 3.4 Gating Ratio


d) Saluran Penambah ( Riser )

Saluran yang memberi logam cair yang akan mengimbangi penyusutan dalam

pembekuan dari coran sehingga harus membeku awal dari coran. Fungsi dari saluran

penambah adalah untuk mengisi ukuran yang tidak terisi logam cair dikarenakan

pemuaian

Hukum Chorinov

Triser = 1,25 T produk

(V/A)2 Riser = 1,25 (V/A)2


16/31

Dimana

V1 = Volume Riser

A1 = Luas area riser

V2 = Volume produkA2= Luas area produk

Gambar 3.17 Tipe Riser


e) Dam dan Trap

Dalam logam cair dalam pengalir masih ditemukan kotoran yang terapung pada

permukaan. Sehingga harus dipertimbangkan untuk membuang kotoran tersebut yaitu

melalui dam. Fungsi dam adalah untuk menampung dan mencegah kotoran dengan

jenis dari logam

Gambar 3.18 Dam



17/31

Sedangkan trap biasanya untuk menampung atau membuang kotoran dengan

berat jenis lebih kecil dari logam cair sehingga mempunyai fungsi untuk menjebak

kotoran dengan berat jenis lebih kecil dari logam cair

Gambar 3.19 Trap

Sumber : Yudi S.I. (2013 : 23)

f) Core

Adalah suatu pola yang disisipkan yang terbuat dari pasir. Core ditempatkan

dalam cetakan yang bertujuan untuk membuat daerah berongga. Core juga digunakan

pada bagian luar pengecoran, untuk membuat seperti bentuk huruf atau angka di

permukaan benda.

Untuk coran dengan internal cavity, seperti yang ditemukan di sebuah blok

mesin otomotif atau valve body, menggunakan core. Seperti halnya cetakan pasir, core

harus memiliki kekuatan, permeabilitas, serta kemampuan untuk menahan panas. Core

ditempatkan oleh core print , dimana lekukan ditambahkan ke pola untuk

menempatkan dan mambantu core dan untuk menyediakan saluran udara untuk gas

yang keluar (Gambar 3.20 a). Masalah umum pada core adalah bahwa (untuk beberapa

persyaratan casting , seperti dalam kasus di mana lekukan diperlukan) core mungkin

kurang mencukupi dukungan struktural pada cavity. Untuk menjaga core dari

pergeseran, bantuan logam (chaplets) dapat digunakan untuk menempatkan core di

tempat (Gambar 3.20 b). Core umumnya dibuat dengan cara yang sama dengan yang

digunakan pada cetakan pasir. Core dibentuk dalam core boxes, yang digunakan dalam

banyak cara yang sama dengan pola-pola yang digunakan untuk membentuk cetakan

pasir.


18/31

Gambar 3.20 Core Prints dan Chaplets

Sumber : Kalpakjian (2009:265)

3.2.2.3 Macam-Macam Sistem Saluran

1.

Saluran Pisah

Mempunyai saluran masuk pada permukaan pisah dari cetakan, dari

mana logam cair di jatuhkan ke dalam rongga cetakan.

Keuntungan :

- Udara mudah keluar saat logam cair di tuangkan karena memiliki dua

salauran yang berbeda sehingga ada jalan bagi udara untuk keluar

Kerugian :

-

Temperatur penuanagan harus lebih tinggi dan kecepatan penuangan juga

harus cepat

Gambar 3.21 : Saluran pisah

Sumber : Surdia dan Kenji, 1996:69

2.

Saluran langsung

Saluran langsung merupakan saluran tegak yang terbuka langsung pada

bagian atas rongga. Saluran ini dibuat langsung jatuh diantara rongga cetakan.

Jadi ketika dituang, logam cair langsung mengisi rongga cetakan.

Keuntungan:


19/31

-

Lebih ekonomis

- Lazim digunakan karena mudah dibuat dan lebih pendek.

Kerugian:

-

Logam cair langsung jatuh kedalam rongga akan mengganggu logam yang

terdahulu dituang.

- Banyak timbul cacat

Gambar 3.22 : Saluran langsung


3. Saluran Bawah

Saluran yang mempunyai saluran masuk pada bagian bawah dari rongga

cetakan. Pada sistem ini terdapat tiga jenis bentuk yang umum digunakan yaitu

saluran turun, tegak dan panjang di sambungan dengan pengalir horizontal dan

vertikal.

Keuntungan:

- Logam cair lebih merata saat menempati ruang/rongga pada cetakan karena

pengisian cetakan dilakukan dari bawah.

Kerugian:

- Logam cair cepat langsung membeku sebelum mencapai atas, untukitu

dibutuhkan kecepatan penuangan yang cepat.hal ini dikarenakan saluran

yang dilewati logam cair lebih panjang.

Gambar 3.23 : Saluran bawahSumber : Surdia dan Kenji, 1996:69


20/31

4. Saluran Pensil

Sistem saluran diamana logam cair di jatuhkan ke bawah melalui

beberapa lubang pada dasar dari cawan tuang.

Keuntungan:

- Harga untuk benda simetris mahal.

Kerugian:

- Pembuatan saluran relatif lebih sulit dan rumit.

Gambar 3.24 : Saluran pensil


5. Saluran Bertingkat

Sistem saluran yang mempunyai saluran turun yang di hubungkan

dengan beberapa saluran masuk, logam cair mengalir ke dalam rongga dari

saluran yang terbawa dan kemudian dari saluran masuk kedua dan seterusnya.

Keuntungan:

- Logam cair lebih cepat mengisi cetakan karena memiliki banyak saluran

masuk.

Kerugian:

-

Pembuatan cetakan yang rumit dan sistem saluran yang dibuat menjadi

panjang.


21/31

Gambar 3.25 : Saluran ber tingkat


6. Saluran Baji

Saluran baji di buat seperti celah pada bagian atas coran. Saluran ini

mempunyai dua saluran masuk yang bertujuan untuk menghasilkan coran

dengan ketebalan sama.

Keuntungan:

- Dalam sekali tuang dapat dihasilkan benda benda cor lebih dari satu dengan

ukuran yang sama besar karena mengisi dua buah pola dibutuhkan satu

saluran masuk

Kerugian:

- Kecepatan penuangan harus tinggi karena hanya ada satu saluran masuk

untuk beberapa pola yang harus diisi.

Gambar 3.26 : Saluran baj i


7. Saluran terompet

Pada saluran terompet, salauran masuk menjadi satu dengan salauran

turun yang berbentuk seperti terompet yang semakin mengecil dari atas sampai

masuk ke dalam rongga cetakan.

Keuntungan :

- Logam cair akan masuk dan mengisi rongga pada cetakan secara merata


22/31

-

Cocok untuk benda-benda yang berbentuk pejal

Kerugian :

- Penuangan logam harus dengan kecepatan tinggi agar dapat menghindari

perlawanan dari pada cairan logam

Gambar 3.27 : Saluran turun


8. Saluran Cincin

Saluran cincin adalah salah satu jenis saluran bawah tetapi pada saluran

cincin setelah turun menuju saluran pengalir, yang terbentuk melingkar seperti

cincin dan mempunyai saluran masuk yang banyak mengelilingi rongga cetak.

Keuntungan :

- Logam cair akan masuk dan mengisi rongga pada cetakan secara merata.

-

Hasil dari coran akan lebih padat dan dapat mengurangi cacat-cacat rongga

pada benda.

Kerugian :

- Proses pembuatannya panjang dan rumit

- Diperlukan temperatur dan kecepatan penuangan yang tinggi agar logam

cair yang di tuangkan lebih merata dan tidak mengeras sebelum waktunya.

Gambar 3.28 : Saluran cin cin


3.2.3. Pelapis


23/31

Pelapis adalah suatu lapisan yang diberikan pada permukaan cetakan dengan

tujuan tertentu sebelum logam cair dituangkan kedalam cetakan.

3.2.3.1. Fungsi Pelapis

a) Mencegah fusi dan penetrasi logam.

b) Mendapatkan permukaan coran yang halus.

c)

Membuang pasir inti dan pasir cetak dengan mudah saat pembongkaran.

d) Menghilangkan cacat-cacat akibat pasir, misal cacat sirip.

Sumber: Surdia dan Chijiwa (1986 : 106)

3.2.3.2. Syarat Pelapis

Syarat pelapis harus mempunyai beberapa sifat, yaitu :

a) Sifat tahan panas agar dapat menerima temperatur penuangan.

b) Saat kering harus cukup agar dapat mencegah penetrasi logam.

c) Tebal pelapis yang cukup agar dapat mencegah penetrasi logam.

d) Gas yang ditimbulkan harus lebih sedikit.


3.2.3.3.

Bahan Pelapis

Pelapis dibagi menjadi 2 yaitu :

1. Lapisan cetakan untuk cetakan pasir basah

Lapisan cetakan untuk cetakan pasir basah yang dipakai adalah grafit, bubuk

mika atau talek murni. Bahan ini ditaburkan atau diaplikasikan dengan kuas pada

permukaan cetakan basah.

2. Lapisan cetakan untuk pasir kering.

Untuk lapisan cetakan kering dipakai bahan-bahan berikut:

a. Bubuk garfit /arang, jika temperatur penuangan dibawah 1350°C. Dalam hal ini

harus di jaga agar mencegah busa dan gelembung-gelembung karena zat pengikat.

Seperti dengan mengambil komposisi berikut :

1.

Campuran grafit 100 (grafit kerak 0-40; grafit tanah 60-100); bentonit 10-20

(atau lempung tahan api 20-40).

2. Campuran grafit (grafit kerak 20-50; grafit tanah atau jelaga kokas 50-80);

Bentonit 10-20 (atau lempung tahan api 20-40).


24/31

Dalam hal penggunaan lempung tahan api, dicampur gula tetes 2-5 atau

ligninasam sulfonat kurang dari 2 untuk tiap campuran grafit 100.

b. Untuk lapisan cetakan yang mengalami temperatur penuangan diatas 1350°C

harus dipilih bahan yang mempunyai sedikit perubahan sifat pada temperatur

tinggi. Sebagai contoh, disarankan komposisinya sebagai berikut:

1. Campuran grafit 100 (Grafit kerak 80-90, jelaga kokas 20); Bentonit 10-20

2.

Grafit kerak 100, amonium klorida 0,5, bentonit 10-20.


3.3 Desain Kerja

3.3.1 Desain Benda Kerja

(Terlampir)

3.3.2 Desain Kup dan Drag

(Terlampir)

3.3.3 Desain Pola

Tabel 3.5 Dimensi Benda Kerja dan Toleransi

No. Dimensi Asli

Benda Kerja

Toleransi

Penyusutan

Toleransi

Permesinan

Toleransi

Kemiringan

Toleransi

Total

1. 75 mm 0,976 mm 0,39 mm - 76,366 mm

2. 52,5 mm 0,683 mm 0,273 mm - 51,544 mm

3. 22,5 mm 0,292 mm 0,114 mm - 22,906 mm

4. 150 mm 1,953 mm 0,781 mm - 152,734 mm

5. 195 mm 2,539 mm 1,015 mm - 198,544 mm

6. 86.6 mm 1,127 mm 0,451 mm - 88,178 mm

7. 60 mm 0,781 mm 0,312 mm - 61,093 mm

8. 140,8 mm 1,833 mm 0,733 mm - 143,366 mm

9. 13,3 mm 0,173 mm 0,069 mm 0,451 mm 13,54 mm

10. 45 mm 0,586 mm 0,234 mm 1,527 mm 45,82 mm

Sumber: Dokumentasi Pribadi

1. Perhitungan Toleransi Penyusutan

= = ,


25/31

Untuk setiap 32 feet = 9753,6 mm memerlukan jumlah toleransi penyusutan

sebesar 5 inchi = 127 mm.

a. 40 mm 40 , = 0,520 b.

20 mm 20 , = 0,260 c. 16 mm 16 , = 0,208 d.

20 mm 20 , = 0,260 e. 60 mm 60 , = 0,78125 f.

15 mm 15 , = 0,195 g.

30 mm

30 , = 0,390 2. Perhitungan Toleransi Permesinan = = , ,

Untuk setiap 16 feet = 4876,8 mm memerlukan jumlah toleransi permesinan

sebesar 1 inchi = 25,4 mm.

a.

40 mm

40 ,

, = 0,210

b. 20 mm 20 ,, = 0,104 c. 16 mm 16 ,, = 0,083 d. 20 mm 20 ,, = 0,104 e. 60 mm 60 ,, = 0,3125 f. 15 mm

15 ,

, = 0,078

g. 30 mm 30 ,, = 0,156 3. Dimensi Total

a. 40 mm 40 + 0,520 + 0,21 = 40,73 mm

b.

20 mm 20 + 0,26 + 0,104 = 20,364 mm

c. 16 mm16 + 0,208 + 0,083 = 16,291 mm

d. 20 mm20 + 0,260 + 0,104 = 20,364 mm

e.

60 mm 60 + 0,781 + 0,312 = 61,093 mm

f. 15 mm 15 + 0,195 + 0,078 = 15,273 mm


26/31

g.

30 mm 30 + 0,390 + 0,156 = 30,546 mm

4. Kemiringan pada Pola

a. 40 40,730 + (40,730 30⁄ ) =40,730 + 1,357 = 42,087 mm b. 20 20,364 +

(20,364 30)⁄ =20,3640,6788=21,0428 mm

c. 16 16,291 + (16,291 30)⁄ = 16,291 + 0,543 = 16,834 mmd. 20 20,364 + (20,364 30)⁄ = 20,364 + 0,678 = 21,042 mme. 60 61,093 + (61,093 30)⁄ = 61,093 + 2,036 = 63,129 mmf. 15 15,273 + (15,273 30)⁄ = 15,273 + 0,5091 = 15,782 mmg. 30 30,546 + (30,546 30)⁄ = 30,546 + 1,018 = 31,561 mm

3.3.4 Desain sistem saluran

Volume benda kerja ( v) = 95883,51

mm3 = 9,588351 x 10-5 m3

Massa jenis benda kerja (ρ) = 2700 kg/m3

Luas Permukaan benda kerja = XXXXXX

- Massa benda kerja

m = ρ x v

= 2700 kg/m3 x 9,588351 x 10-5 m3

= 0,25893 kg

- Pouring Rate

R = b √ = 0,47 0,25893 = 0,239

- Waktu Penuangan

t = ⁄ t =

0,25893 0,239⁄

t = 1,083 s

- Diameter sprue bawah

A = ρ x t 2 x g x h A = 0,258932700 x 1,083 2 x 9,81 x 0,09485

A =,, = 6,46 10

− m2


27/31

= 6,46 10− m2 = ,

= 4,53 x 10-3 m

= 2 x 4,53 x 10-3 m = 9,071 x 10-3 = 9,071 mm- Diameter sprue atas

A = A hh h = 40 mm = 0,04 m A = 6,46 10−

,

,

A = 9,949 x 10− m2 = 9,949 x 10− m2r = = , , = 5,6289 x 10-3 mD = 0,011 m = 11 mm

- Ukuran Runner

Gating Ratio = Sprue : Runner = 1 : 3

A = 3 x A = 1,938 x 10− m A = Apesei

= S S = 1,938 x 10− m

S = 0,0139 m = 13,9 mm - Panjang ingate

Luas ingate dengan runner perbandingan 1 : 3

Aingate = 3 x A2

Aingate = 1,938 x 10− m Karena digunakan 2 gate, maka luasan dibagi 2

Aingate = 9,949 x 10− m2Aingate = A persegi

S2 = 9,949 x 10− m2S = 9,84 x 10-3 mm = 9,84 mm


28/31

- Diameter riser

() = 1,25 ()2 produk

(

)

= 1,25 (

,

.)2

( (+)) = 26,30(+) = 5,1(+) = 5,1

(+) = 10,2 . ,

( +,) = 10,2 mm

r = , . ,,−, r = 13,24 mm

d = 26,48 mm

3.3.5 Desain Cetakan Pasir

(Terlampir)

3.4 Urutan Kerja Pembuatan Cetakan Pasir

3.4.1 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam pengujian ini adalah:

1. Rangka Cetak (Kup dan Drag)

Alat ini digunakan sebagai tempat untuk membuat cetakan pasir.

Gambar 3.21 Kup dan Drag



29/31

2. Pola

Alat ini digunakan untuk membuat bentuk/rongga cetakan benda cor.

Gambar 3.22 Pola


3. Saluran Masuk dan Saluran Penambah

Alat ini digunakan sebagai tempat mengalirnya logam cair dalam cetakan.

Gambar 3.23 Sistem Saluran


4. Papan Datar

Alat ini digunakan untuk tempat landasan dalam membuat cetakan.


30/31

Gambar 3.24 Papan Datar


5. Kamera

Alat ini digunakan sebagai dokumentasi.

Gambar 3.25 Kamera


Bahan yang digunakan adalah pasir cetak dengan komposisi pasir silica,

bentonit, dan air serta:

1. Pasir silica halus

2. Grafit

3.4.2 Urutan Kerja

Langkah - langkah dalam pembuatan cetakan adalah:

1. Aduk pasir cetak dengan komposisi tertentu.

2. Letakkan pada cetakan pada papan datar berikut drag , kemudian masukkan masukkan

pasir cetakdan padatkan hingga rata dan padat memenuhi drag . Ratakan permukaan

pasir cetak bagian atas dengan papan kayu.

3.

Balig drag , kemudian taburi pola dengan grafit. Sedangkan untuk pasir cetak taburi

dengan silika halus agar pola dan pasir cetak tidak lengket, kemudian ratakan dengan

kuas secara hati - hati.

4.

Letakkan kup diatas drag , kemudian letakkan saluran turun dan saluran penambah.


31/31

5.

Isi kup dengan pasir cetak, padatkan dan selama pemadatan jangan sampai saluran

turun maupun saluran penambah berubah posisi.

6. Ambil saluran turun, saluran penambah dengan hati - hati jangan sampai pasir ikut

terangkat.

7. Angkat kup dan drag secara hati - hati, kemudian ambil polanya. Apabila masih terjadi

kerusakan, maka tempatkan kembali pola ke posisi semula dan isi bagian - bagian

tersebut dengan pasir cetak.

8. Taburi rongga bekas pola tersebut dengan grafit, kemudian retakan dengan kuas secara

hati - hati.

9.

Letakkan kembali kup diatas drag , kemudian cetakan yang sudah jadi tersebut

letakkan ditempat yang aman dan datar, diatas cetakan diberi pemberat.

PL3 kelompok 11

Documents