PENGUJIAN KEKUATAN PASIR CETAK

•   Pengertian Kekuatan

Adalah kemampuan suatu bahan menerima beban atau gaya dari luar agar tidak terjadi deformasi.

•       Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Pasir Cetak

1.        Kadar air

Bila kadar air dalam pasir cetak rendah maka lempung akan kekurangan daya ikat untuk mengikat pasir silika. Dengan demikian butir-butir lempung tidak akan mendapat air yang cukup untuk mengisi celah-celah antar butir pasir cetak dan kekuatan pasir cetak akan menurun. Bila kadar air tinggi maka lempung akan seperti pasta. Hal ini menyebabkan kekuatan pasir cetak menurun karena daya ikat terhadap lempung menurun serta permeabilitas ikut menurun.

2.        Bentonit

Bila kadar bentonit rendah didalam campuran pasir cetak, menyebabkan kekuatan pasir cetak menurun. Hal ini disebabkan karena daya ikat antar butir pasir cetak rendah. Bila kadar bentonit tinggi menyebabkan kekuatan pasir cetak meningkat dan cetakan menjadi padat. Padatnya pasir cetak menyebabkan permeabilitas turun sehingga sulit dilalui udara dan cetakan sulit dibongkar.

3.        Distribusi besar kecil butir pasir

Pada pasir cetak diharapkan mempunyai besar butir yang tidak seragam agar butir-butir yang lebih kecil dapat mengisi rongga yang tidak dapat ditempati oleh butir pasir yang besar sehingga dapat memperbaiki kekuatan pasir cetak karena butir yang tidak seragam dengan distribusi mesh 40-220 μm menghasilkan bidang antar butiran yang dekat maka daya tarik menariknya besar.

4.        Jenis-jenis butiran pasir cetak

Bentuk butir pasir cetak ada 4 kelompok:

·      Butir pasir bulat

·      Butir pasir sebagian bersudut

·      Butir pasir bersudut

·     Butir pasir kristal

Gambar 5.1 Jenis-jenis butiran pasir

Sumber: Tata Surdia, Teknik Pengecoran Logam

Dari empat macam butir pasir cetak, yang baik yang digunakan untuk pengecoran adalah bentuk pasir bulat, dikarenakan butir pasir bulat ini memerlukan pengikat lebih sedikit dibandingkan bentuk lain. Selain itu distribusi tegangan pada pasir ini yang merata dengan konsentrasi tegangan yang kecil sehingga lebih tahan lama dan memiliki permeabilitas yang baik.

•         Perbedaan Kekuatan Tekan Basah dan Kekuatan Tekan Kering

·           Kekuatan tekan basah

Adalah kekuatan yang terdapat pada pasir cetak setelah pasir tersebut dicampur dengan air dan dalam pasir cetak tersebut air basah masih ada. Kekuatan basah ini dipengaruhi oleh kadar iar dan kadar lempung. Apabila kadar lempung tetap dan kadar air bertambah maka kekuatan akan meningkat sampai titik maksimal tapi akan turun pada titik tertentu. Kadar air tidak lagi sebagai aktifator dari lemppung sehingga lempung akan menjadi pasta dan dapat menurunkan kekuatan basah dari pasir cetak tersebut.

·           Kekuatan tekan kering

Adalah kekuatan yang terdapat pada pasir cetak setelah air bebas yang terdapat dalam pasir cetak sudah habis. Pasir tersebut mempunyai kekuatan untuk melawan erosi dan tekanan statis. Kekuatan tekan kering ini dipengaruhi oleh kadar air dan lempung. Bila kadar lempung tetap dan kadar air bertambah maka kekuatan tekan kering akan meningkat. Berlawanan dengan kekuatan tekan basah, semakin banyak air yang terdapat di dalam pasir cetak, maka lempung akan semakin encer dan akan meyebar lalu menyelimuti pasir sehingga air bebas yang terdapat dalam pasir sudah menguap maka kekuatan kering meningkat.

•      Pengaruh Kekuatan Pasir Cetak terhadap Hasil Coran

§  Kekuatan tekan

·      Kekuatan tekan basah :         standar kekuatan tekan basah adalah 5-22 psi.

Agar pada saat logam cair dituang, tekanan ke segala arah yang ditimbulkan tidak mengakibatkan pasir cetak menjadi rusak/pecah.

·       Kekuatan tekan kering:        standar kekuatan tekan kering adalah 22-250 psi.

o  Bila kurang dari 22 psi maka pasir cetak akan rapuh dan mudah hancur.

o  Bila lebih dari 250 psi maka pasir cetak menjadi getas dan sulit dalam pembongkaran.

§  Kekuatan geser         : standar kekuatan geser adalah 1,5-7 psi.

§  Kekuatan tarik          : standar kekuatan tarik adalah 1-6 psi.

Diharapkan tidak melebihi batas standar masing-masing kekuatan karena apabila melebihi standar tersebut maka pasir cetak mudah pecah/getas. Sedangkan bila kurang dari standar maka pasir cetak menjadi rapuh dan mudah hancur.