Pelajaran 1.1MembentukBab 1 · Pengecoran

Pengecoran pasir

Logam dituang ke rongga yang dipadatkan dalam pasir; pasirnya kemudian dipecahkan

Pengecoran cetakan pasir (sand casting) membuat part logam dengan menuang logam cair ke rongga yang dibentuk di pasir padat. Blok mesin, tutup manhole, dan rumah pompa adalah contoh umumnya. Ini salah satu metode pengecoran tertua dan masih yang paling banyak dipakai, karena cetakannya murah dan hampir semua ukuran dimungkinkan.

Foto: Kambai Akau, CC BY-SA 4.0, melalui Wikimedia Commons

Pengecoran cetakan pasir · pola, penuangan, pembongkaranBaca ketiga panel dari kiri ke kanan; angka dalam lingkaran sesuai dengan langkah-langkah di bawah.

Pengecoran pasir dalam satu menit, oleh MecMade

Cara kerjanya

Buat pola. Pola adalah salinan part berukuran penuh dari kayu, plastik, atau logam. Pola dibuat sedikit lebih besar, karena logam menyusut saat mendingin.
Padatkan pasir di sekelilingnya. Pola diletakkan dalam kotak dua bagian yang disebut flask. Pasir yang dicampur lempung dan air (green sand) atau dengan pengikat resin dipadatkan (ditekan kuat) di sekelilingnya sampai mempertahankan bentuknya.
Angkat pola, pasang core, tutup cetakan. Separuh atas (cope) diangkat dari separuh bawah (drag) dan pola ditarik keluar, meninggalkan rongga. Core (sisipan pasir yang dikeraskan) dimasukkan untuk membentuk lubang dalam, saluran dipotong, dan kedua separuh ditutup lagi. Garis tempat keduanya bertemu adalah parting line.
Tuang. Logam cair dituang dari ladle ke pouring cup. Logam mengalir turun melalui sprue (saluran vertikal), sepanjang runner (saluran horizontal) dan mengisi rongga.
Biarkan membeku. Pendinginan memakan waktu menit untuk part kecil dan jam, bahkan hari, untuk part yang sangat besar. Riser (cadangan logam tambahan) terus mengisi part saat menyusut, sehingga lubang penyusutan terbentuk di riser, bukan di part.
Pecahkan dan finishing. Pasir dikibaskan dan didaur ulang. Sprue dan riser dipotong, permukaan dibersihkan, sering dengan shot blasting (penyemprotan dengan bola baja kecil), dan sisi penting dimesin.

Fakta kunci

Material: Hampir semua logam yang bisa dilebur: besi cor kelabu dan nodular, baja, aluminium, perunggu, kuningan, magnesium
Komponen khas: Blok mesin, kepala silinder, badan pompa dan katup, rumah gearbox, tutup manhole, dudukan mesin
Ukuran komponen: Dari beberapa sentimeter hingga beberapa meter lebarnya; dari gram hingga lebih dari 100 ton
Presisi: Biasanya sekitar ±0,5 hingga ±2 mm, lebih besar pada part besar
Hasil permukaan: Kasar dan berbutir: Ra (kekasaran rata-rata) kira-kira 6 hingga 25 µm
Ukuran batch yang cocok: Satu buah dan prototipe (pencetakan manual) hingga jutaan part (lini pencetakan otomatis)
Biaya perkakas dan mesin: Pola dari beberapa ratus hingga puluhan ribu dolar; lini pencetakan otomatis berharga jutaan
Kecepatan: Berjam-jam per cetakan secara manual; lini otomatis membuat hingga beberapa ratus cetakan per jam. Pendinginan menambah menit hingga jam

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Bekerja dengan hampir semua logam, termasuk besi dan baja bertitik leleh tinggi
Part dari seukuran telapak tangan hingga banyak ton
Perkakas murah, sehingga satu buah dan prototipe terjangkau
Core memungkinkan saluran internal yang kompleks

Batasan

Permukaan kasar dan toleransi longgar, sehingga sisi penting perlu dimesin
Cetakan baru harus dibuat untuk setiap part
Lubang gas (porositas) dan butir pasir yang terperangkap dapat menyebabkan cacat
Dinding tipis sulit diisi; sekitar 3 hingga 5 mm adalah minimum yang praktis

Di mana dipakai

OtomotifBlok mesin besi cor, kepala silinder, tromol rem, rumah diferensial
Pompa dan katupCasing pompa, badan katup, impeller
Mesin beratBed mesin perkakas, rumah gearbox, peralatan pertambangan dan konstruksi
Energi dan kelautanHub turbin angin, casing turbin, baling-baling kapal
Infrastruktur kotaTutup manhole, kisi selokan, sambungan pipa
Perabot rumah tanggaWajan besi cor, komponen tungku kayu, lonceng

Cara mengenalinya

Permukaan berbutir dan doff, seperti amplas halus, di setiap area yang tidak dimesin.
Sambungan tipis atau undakan kecil yang melingkari part: parting line, tempat cope dan drag bertemu.
Bidang datar bekas gerinda di tempat sprue, runner, dan riser dipotong.
Sisi hasil permesinan yang mengilap (flange baut, lubang bor) tepat di samping permukaan cor yang kasar.

Bandingkan dengan

Investment casting1.2cangkang keramik yang dibangun di sekeliling salinan lilin menghasilkan detail yang jauh lebih halus dan permukaan yang lebih mulus, dengan biaya per part yang lebih tinggi.Pengecoran cetak tekan (die casting)1.4die baja yang dapat dipakai ulang dan tekanan tinggi membuat part aluminium dan seng yang cepat dan presisi, tetapi die-nya jauh lebih mahal.Lost foam casting1.6juga memakai pasir, tetapi polanya adalah salinan busa yang tetap di cetakan dan menguap oleh logam.

Tonton

dharmesh barodiya · Setiap langkah, dari pola hingga hasil cor jadi, di bengkel pengajaran

mrpete222 · Bagaimana cetakan green sand dipadatkan dengan tangan di cope dan drag

General Foundry Service · Seperti apa pengecoran green sand industri dan penuangannya

DISA · Bagaimana lini otomatis membuat dan menuang cetakan untuk produksi massal

Lihat foto asli

Wikipedia: Sand casting — foto cetakan, flask, core, dan hasil cor, plus diagram proses
Wikipedia: DISAMATIC — mesin otomatis yang membuat cetakan pasir terbelah vertikal
Pencarian foto Wikimedia Commons

Ingat

Pola yang dapat dipakai ulang membentuk rongga; cetakan pasir dihancurkan setelah setiap penuangan.
Sprue, runner, dan riser membawa logam masuk dan mengisinya, lalu dipotong.
Murah dan fleksibel untuk ukuran apa pun, tetapi kasar dan presisinya hanya sedang.