Pelajaran 1.3MembentukBab 1 · Pengecoran

Pengecoran cetakan permanen

Logam dituang oleh gravitasi ke cetakan baja yang dapat dipakai ulang

Permanent mold casting menuang logam cair, biasanya oleh gravitasi, ke cetakan baja atau besi cor yang dibuka dan dipakai lagi ribuan kali. Piston mobil dan banyak pelek aluminium serta kepala silinder dibuat dengan cara ini. Posisinya di antara pengecoran pasir dan die casting: komponen lebih baik daripada pasir, perkakas jauh lebih murah daripada die casting.

Foto: U.S. National Archives, Public domain, melalui Wikimedia Commons

Permanent mold casting · lapisi, tuang, bukaBaca ketiga panel dari kiri ke kanan; angka dalam lingkaran sesuai dengan langkah-langkah di bawah.

Cara kerjanya

Lapisi dan panaskan awal cetakan. Kedua belahan baja disemprot lapisan keramik tipis, yang melindunginya dan memperlambat pendinginan. Keduanya dijaga tetap panas, biasanya sekitar 200 hingga 400 °C, agar logam tidak membeku terlalu dini.
Pasang inti dan tutup. Inti (insert yang membentuk lubang dan rongga) dimasukkan. Bisa baja, ditarik keluar setelah setiap siklus, atau pasir, dipecahkan kemudian. Kedua belahan dijepit bersama di sepanjang garis pisah.
Tuang. Logam cair, paling sering aluminium, dituang dari ladle ke sprue. Gravitasi mengisi rongga; beberapa mesin memiringkan cetakan untuk mengisinya dengan lembut, dan mesin tekanan rendah mendorong logam naik dari bawah.
Biarkan mendingin di cetakan. Baja menarik panas dengan cepat, sehingga logam membeku dalam sekitar satu menit atau beberapa menit. Pendinginan cepat menghasilkan butir halus (kristal kecil) dan logam yang lebih kuat daripada pengecoran pasir.
Buka dan keluarkan hasil cor. Kedua belahan terbuka, inti ditarik, dan hasil cor diangkat keluar. Sprue dipotong, dan cetakan siap untuk siklus berikutnya.

Fakta kunci

Material: Kebanyakan paduan aluminium dan magnesium, juga paduan tembaga (kuningan, perunggu) dan sebagian besi cor
Komponen khas: Piston, pelek aluminium, kepala silinder, rumah roda gigi dan pompa, kaliper rem, peralatan masak
Ukuran komponen: Biasanya dari sekitar 100 g hingga sekitar 50 kg
Presisi: Sekitar ±0,3 hingga ±0,5 mm pada fitur 100 mm
Hasil permukaan: Cukup halus: Ra (kekasaran rata-rata) sekitar 2,5 hingga 6 µm
Ukuran batch yang cocok: Volume menengah hingga tinggi: beberapa ribu hingga ratusan ribu komponen per tahun
Biaya perkakas dan mesin: Cetakan baja berharga kira-kira sepuluh ribu hingga seratus ribu dolar atau lebih
Kecepatan: Beberapa menit per komponen per cetakan; beberapa cetakan sering berjalan berdampingan

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Presisi lebih baik dan permukaan lebih halus daripada pengecoran pasir
Pendinginan cepat memberi butir halus dan kekuatan baik
Sedikit lubang gas, sehingga komponen bisa diberi perlakuan panas dan dilas
Cetakan bertahan untuk ribuan hingga lebih dari seratus ribu komponen

Batasan

Cetakan mahal, sehingga batch kecil tidak menguntungkan
Kebanyakan terbatas pada paduan aluminium, magnesium, dan tembaga; baja terlalu panas untuk cetakan
Bentuk harus bisa keluar dari cetakan kaku, sehingga undercut butuh inti
Lebih lambat daripada die casting, dan dinding harus lebih tebal, minimal sekitar 3 hingga 4 mm

Di mana dipakai

OtomotifPiston, kepala silinder, pelek, kaliper rem, komponen suspensi
Dirgantara dan pertahananRumah dan braket dari paduan aluminium
PermesinanBodi pompa, rumah roda gigi, komponen hidrolik
PerpipaanBodi katup dan fitting kuningan dan perunggu
Perabot rumah tanggaPeralatan masak aluminium cor, komponen lampu dan furnitur

Cara mengenalinya

Permukaan cukup halus dan agak doff: jauh lebih halus daripada pengecoran pasir, sedikit lebih kasar daripada die casting.
Garis pisah yang bersih dan lurus tempat kedua belahan baja bertemu.
Dinding yang lebih tebal daripada pada komponen die-cast, sering 4 mm atau lebih.
Sisa sprue yang dipotong, sering pada bagian tebal komponen.

Bandingkan dengan

Pengecoran pasir1.1cetakan terbuat dari pasir dan dihancurkan setiap kali; lebih murah untuk batch kecil, tetapi lebih kasar.Pengecoran cetak tekan (die casting)1.4juga cetakan baja yang dapat dipakai ulang, tetapi logam diinjeksikan di bawah tekanan tinggi, sehingga lebih cepat dan membuat dinding lebih tipis.Pengecoran sentrifugal1.5cetakan logam berputar memakai gaya, bukan gravitasi, untuk mengisi dan memadatkan logam.

Tonton

THORS eLearning Solutions · Penjelasan animasi pemula tentang permanent mold casting gravitasi

Densen_casting · Pengecoran produksi menuang aluminium ke cetakan baja, siklus demi siklus

Kurtz Casting Solutions · Bagaimana robot menjalankan sel pengecoran gravitasi otomatis

Kurtz Casting Solutions · Varian tekanan rendah, tempat logam didorong naik ke cetakan dari bawah

Lihat foto asli

Wikipedia: Permanent mold casting — varian gravitasi, slush, tekanan rendah, dan vakum, material cetakan, dan produk
Pencarian foto Wikimedia Commons

Ingat

Cetakan adalah baja atau besi dan dipakai ulang ribuan kali.
Gravitasi (atau tekanan rendah) yang mengisinya, bukan injeksi tekanan tinggi.
Lebih baik dan lebih kuat daripada hasil cor pasir, perkakas lebih murah daripada die casting.