pengecoran logam

Dalam proses pengecoran logam, ada beberapa tahapan yang harus dilaksanakan untuk menghasilkan sebuah produk cetakan dari logam. Sebelum menuju proses pengecoran, terlebih dahulu perlu kita ketahui pengertian dari pengecoran itu sendiri. Pengecoran adalah proses pembuatan benda kerja dari logam, dengan cara memanaskan logam hingga melebur atau meleleh yang kemudian dituangkan ke dalam cetakan. Bahan – bahan logam yang akan dilebur dipanaskan dalam dapur pemanas dengan temperatur tertentu hingga mencair atau melebur.

Dalam proses pengecoran, ada 3 tahapan yang harus dikerjakan, yaitu : persiapan alat dan bahan; proses pengecoran dan evaluasi. Yang dimaksud dengan evaluasi di sini adalah evaluasi terhadap benda kerja hasil cetakan, mengenai kemungkinan terjadinya cacat pada benda hasil cetakan. Berikut uraian singkat dari ketiga tahapan tersebut,

Pertama, persiapan alat dan bahan. Alat dan bahan yang harus disiapkan yaitu,

a.    Pasir untuk cetakan. Dalam proses pengecoran, pasir berfungsi untuk membuat cetakan benda kerja yang akan dibuat. Pasir yang digunakan tidak sembarangan, melainkan harus diuji terlebih dahulu untuk mengetahui karakteristik yang diinginkan dalam proses pengecoran. Pasir yang digunakan harus memiliki karakteristik sebagai berikut :

Ø  Pasir harus bersifat permiabilitas. Yaitu, pasir mampu atau memiliki celah udara keluar ketika pasir dipadatkan dan mendapatkan tekanan dari logam cair yang dituangkan pada cetakan pasir. Ketika logam cair dituangkan ke cetakan pasir, akan memberikan tekanan udara untuk keluar, jika udara tersebut tidak dapat keluar melalui celah – celah pasir, maka dapat menyebabkan cacat pada benda cetakan.

Ø  Pasir harus memiliki titik lebur yang tinggi. Cairan logam yang dituangkan ke dalam cetakan pasir, memiliki temperatur yang tinggi, apabila pasir tidak memiliki titik lebur tinggi (lebih rendah dari titik lebur logam), maka pasir cetakan akan ikut larut dengan logam cair yang dituangkan. Cetakan pasir yang semula padat akan larut dengan logam cair, sehingga dapat menyebabkan cacat pada hasil cetakan.

b.      Menyiapkan pola benda kerja (benda tiruan). Pola benda dibuat sama dengan benda kerja yang akan dicetak, tetapi pada pola ukurannya dibuat lebih besar sekitar 5 % dari ukuran benda yang akan dibuat. Misalnya, jika kita akan mencetak benda yang ukuran panjangnya 10 mm, maka pada pola panjangnya dibuat sebesar 10,5 mm. Hal ini dilakukan untuk menghindari penyusutan pada benda hasil pengecoran. Pola benda tiruan dapat dibuat dari logam, kayu atau plastik. Namun, dari masing – masing bahan memiliki kelebihan dan kelemahan masing – masing. Untuk pola yang terbuat dari kayu dan plastik, proses pembuatannya lebih mudah dan biaya pembuatannya pun juga lebih murah. Namun, pola yang terbuat dari kayu atau plastik hanya dapat digunakan untuk produksi benda dalam jumlah yang relatif sedikit atau non massal. Hal ini disebabkan ketika pola ditekan pada pasir  dengan cara dipukul, maka pola ini akan rusak atau pecah, karena kurang kuat. Sedangkan pola yang terbuat dari logam, proses pembuatannya sedikit lebih rumit dan biayannya agak mahal. Namun, pola yang terbuat dari logam ini dapat digunakan dalam jangka waktu yang lebih panjang, biasanya untuk produksi massal, karena pola dari logam lebih kuat dibandingkan dengan pola yang terbuat kayu atau plastik.

c.    Menyiapkan rangka cetakan. Rangka cetakan ini terbuat papan kayu, yang terdiri dari bagian cup dan drag. Cup adalah papan bagian atas, sedangkan drag adalah papan bagian bawah. Pada sisi luar, antara cup dan drag diberi pengunci, dengan maksud untuk menghindari terjadiya gerakan atau geseran antara cup dan drag. Apabila rangka ini bergeser ketika antara cup disambung (ditumpuk) di atas drag, maka cetakan pasir dalam rangka akan rusak.

d.   Menyiapkan dapur pemanas atau tungku. Dapur pemanas ini berfungsi untuk melebur logam yang akan dicetak. Dapur pemanas terdiri dari tungku (tempat peleburan logam) dan dapur pembakaran. Bahan bakar yang digunakan untuk proses pembakaran bermacam – macam, ada yang menggunakan tenaga listrik, yang sistemnya menyerupai seterika listrik, serta ada juga yang menggunkan bahan bakar minyak dan gas sebagai bahan bakarnya.

e.    Menyiapkan bahan logam yang akan dilebur. Peleburan logam dapat dilakukan untuk bermacam – macam logam, seperti : besi; baja; aluminium; baja paduan tembaga (perunggu, kuningan, perunggu aluminium); paduan ringan (paduan aluminium, paduan magnesium); serta paduan lain seperti paduan seng, monel (paduan nikel dengan sedikit tembaga), hasteloy (paduan yang mengandung molibdenum, khrom dan silikon).

Tahapan kedua, yaitu pengecoran logam. Pada tahap ini hal yang harus dilakukan adalah :

a.       Membuat cetakan benda yang akan dicetak pada pasir. Dilakukan dengan cara memadatkan pasir pada rangka cetakan, menekan pasir yang sebelumnya telah ditanami pola benda tiruan. Pasir ditekan dan dipukul agar padat, sehingga cetakan pasir tidak rusak dan ikut larut ketika logam cair dituangkan.

b.      Menggabungkan cup dan drag, dengan catatan posisi cup dan drag harus benar – benar tepat dan pas tidak boleh bergeser.

c.        Membuat saluran masuk untuk menuangkan logam cair  pada cetakan pasir.

d.      Proses peleburan logam. Logam – logam yang akan dilebur dimasukkan ke dalam dapur pemanas, dan dipanaskan sampai temperatur tertentu, hinga logam tersebut benar – benar melebur atau meleleh.

e.       Tuangkan logam cair tersebut ke dalam cetakan pasir yang telah dibuat sebelumnya melalui saluran masuk. Ketika menuangkan logam cair, jangan terlalu tinggi dari cetakan pasir karena dapat menyebabkan temperatur logam cair tersebut berkurang.

f.       Biarkan cetakan mengeras, tunggu sekitar 10 sampai 15 menit, tergantung dari besar besar – kecilnya dan tebal – tipisnya benda yang dibuat.

g.      Bongkar cetakan pasir dari kerangka, ambil benda hasil pengecoran dan bersihkan pasir yang masih menempel, kemudian potong saluran masuk tempat penuangan cairan dan haluskan dengan garinda.

Pada tahap akhir proses pengecoran adalah evaluasi. Evaluasi di sini maksudnya adalah menganalisa benda kerja hasil pengecoran. Yang perlu dianalisa adalah terjadinya cacat yang mungkin terjadi selama proses pengecoran. Prosesnya yaitu mengamati benda hasil pengecoran, mencari cacat yang terjadi, mencari penyebab cacat yang terjadi selama proses pegecoran, serta memberikan penyelesaian cara mengatasinya. Evaluasi ini dilakukan untuk dapat digunakan sebagai antisipasi pada proses pengecoran berikutnya agar tidak terjadi lagi kesalahan atau cacat pada benda hasil pengecoran.