CACAT PADA PENGECORAN LOGAM

BAB I
PENDAHULUAN

  1.1            Latar Belakang

Pada proses pengecoran logam terjadinya cacat pada hasil  coran sangat dihindari. Dengan terjadinya cacat shrinkage maka akan menurunkan kualitas dari hasil coran tersebut serta menurunkan efektifitas dari proses produksi. Cacat yang umumnya terjadi pada hasil coran adalah seperti adanya inklusi pasir (sand inclusion), dan adanya rongga udara (shrinkage) didalam hasil coran. Cacat pada hasil coran dapat dihindari dengan perancangan sistem saluran yang tepat. Perancangan sistem saluran tergantung dari bentuk dan dimensi benda yang akan dicor, serta jenis material yang digunakan. Selain itu kecepatan pendinginan benda cor sangat berpengaruh terhadap solidifikasi dari benda coran sehingga berdampak pada hasil coran itu sendiri. Dalam perancangan sistem saluran harus memperhatikan prinsip-prinsip solidifikasi, mekanika fluida dan perpindahan panas sehingga dapat dianalisa kecepatan pendinginan dan solidifikasi dari proses pengecoran. Dengan memperhatikan hal tersebut akan didapatkan perancangan sistem saluran yang tepat dan efisien sehingga dapat mengoptimalkan biaya produksi.Selain dari perancangan sistem saluran yang tepat, penambahan sistem pendinginan pada proses pengecoran sangat mempengaruhi hasil dari benda coran yang bebas dari cacat. Sistem pendinginan benda coran dapat dilakukan dengan menambahkan cil luar (external chill) dan fin pada perencanaan pengecoran. Dengan adanya kedua mekanisme tersebut selanjutnya akan dibandingan keefektifan dari kedua mekanisme tersebut terhadap pengurangan cacat srinkage yang dihasilkan.

  1.2            Batasan Masalah

Karena banyak hal yang mempengaruhi hasil pengecoran suatu benda kerja maka dalam perencanaan sistem saluran ini akan digunakan asumsi- asumsi sebagai berikut :

1.         Faktor penyebab terjadinya cacat pada logam

2.         Macam-macam cacat pada pengecoran logam

3.         Cara mengatasi cacat pada pengecoran logam

4.         Cara menagtasi cacat pada paduan tembaga

1.3       Tujuan

            Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagia berikut :

1.    Untuk mengetahui faktor-faktor penyebab terjadinya cacat pada pengecoran logam.

2.    Untuk mengetahui macam-macam cacat pada pengecoran logam.

3.    Untuk mengetahui bagaimana cara mengatasi cacat pada pengecoran logam.

BAB II
PEMBAHASAN

  2.1            Faktor Penyebab Terjadinya Cacat

Proses pengecoran dilakukan dengan beberapa tahapan mulai dari pembuatan cetakan, proses peleburan, penuangan dan pembongkaran. Untuk menghasilkan coran yang baik maka semuanya harus direncanakan dan dilakukan dengan sebaik-baiknya. Namun hasil coran sering terjadi ketidak sempurnaan atau cacat. Cacat yang terjadi pada coran dipengaruhi oleh bebrapa faktor yaitu :

1.        Desain pengecoran dan pola

2.        Pasir cetak dan desain cetakan dan inti

3.        Komposisi muatan logam

4.        Proses peleburan dan penuangan

5.        Sistim saluran masuk dan penambah.

  2.2            Macam – macam Cacat Coran Logam

Komisi pengecoran internasional telah membuat penggolongan cacat-cacat coran dan dibagi menjadi 9 macam, yaitu :

 1          Ekor tikus tak menentu atau kekasaran yang meluas

 2          Lubang-lubang

 3          Retakan 

 4          Permukaan kasar

 5          Salah alir

 6          Kesalahan ukuran

 7          Inklusi dan struktur tak seragam

 8          Deformasi 

 9          Cacat-cacat tak nampak

Cacat-cacat tersebut umumnya disebabkan oleh perencanaan, bahan yang dipakai, proses, dann perencanaan dalam coran. Walaupun terdapat bentuk cacat yang yang sama, tapi sebabnya akan berbeda-beda. Oleh karna itu dalam  makalah ini akan akan dibahas hal penyebab dan pencegahanya.

2.2.1        Cacat ekor tikus tak menentu atau kekasaran yang meluas.

Cacat ekor tikus merupakan cacat dibagian luar yang dapat dilihat dengan mata. Bentuk cacat ini mirip seperti ekor tikus, yang diakibatkan dari pasir permukaan cetakan yang mengembang dan logam masuk kepermukaan tersebut. Kekasaran yang meluas merupakan cacat pada permukaan yang diakibatkan oleh pasir cetak yang tererosi. Bentuk cacat ekor tikus dan kekasaran yang meluas dapat dilihat pada gambar

                        Gambar: Cacat ekor tikus dan kekasaran meluas

Penyebab cacat ekor tikus atau kekasaran yang meluas disebabkan oleh :

1.      Kecepatan penuangan terlalu lambat

2.      Temperatur penuangan terlalu tinggi

3.      Ketahanan panas pasir cetak rendah

4.      Terjadi pemanasan setempat akibat letak saluran turun yang salah

5.      Pasir cetak banyak mengandung unsur kental atau lumpur

6.      Perbaikan cetakan yang tidak sempurna

7.      Pelapisan cetakan yang terlalu tebal

8.      Kepadatan cetakan pasir yang kurang

9.      Lubang angin pada cetakan kurang

Untuk mencegah timbulnya cacat di atas dapat dilakukan dengan merencanakan pembuatan cetakan, peleburan dan penuangan yang baik. Langkah-langkah yang dapat dilakukan adalah :

1.      Menggunakan pasir cetak yang berkualitas, tahan panas dan tidak benyak mengandung unsure lumpur.

2.      Pembuatan cetakan yang teliti baik pemadatan yang cukup, lubang angin yang cukup dan pelapisan tipis yang merata.

3.      Membuat saluran turun yang tepat, sesuai bentuk coran

4.      Mengecek temperature logam sebelum penuangan, tempertur tuang harus sesuai yang disyaratkan

5.      Melakukan penuangan dengan kecepatan yang cukup dan kontinyu.

2.2.2        Cacat lubang-lubang

Cacat lubang-lubang memiliki bentuk dan akibat yang beragam. Bentuk cacat lubang-lubang dapat dibedakan menjadi beberapa bentuk penyebab dan pencegahannya, yaitu sebagai berikut:

2.2.2.1           Rongga udara 

                                                 

   

            Rongga udara seperti yang ditunjukaan dalam gambar, adalah cacat yang paling banyak terjadi dalam berbagai bentuk. Rongga udara dapat muncul sebagai lubang pada permukaan atau dalam coran, terutama sedikit dibawah permukaan yang merupakan rongga- rongga bulat. Mereka mempunyai warna-warna yang berbeda-beda sesuai dengan sebab terjadinya cacat, yaitu warna karna oksidasi atau warna karna tidak teroksidasi. Pada besi cor dan baja cor, berwarna hitam ataupun biru, pada paduan tembaga, berwarna coklat atau kuning. Secara garis besar cacat rongga udara digolongkan menjadi dua secara kasar yaitu disebabkan dari logam cair dan disebabkan gas dari cetakan, dan sebab lainnya ialah:

1-)      Logam cair yang dioksidasi

2-)      Tidak cukup keringnya saluran cerat dan ladel, logam cair membawa gas

3-)      Temperatur dalam penuangan yang rendah

4-)      Penuangan logam yang terlalu lambat

5-)      Cawan tuang dan saluran tuang yang basah

6-)      Lubang angin yang tidak memadai pada inti

7-)      Permeabilitas yang kurang sempurna

8-)      Terlalu banyaknya gas yang timbul dalam cetakan dan tidak dihiraukan

9-)      Rongga udara oleh penyangga, cil atau cil dalam

Untuk mencegah sebab-sebabab atas maka dapat dilakukan dengan mengikuti cara pencegahan sebagai berikut:

1+)      Dalam peleburan dengan kupola, perlu mendapat cairan logam yang bersih yaitu  dengan menjaga tingginya alas kokas, dengan menghidari tiupan yang terlalu tinggi, dengan menghilangkan kelembapan pada dasar dan dinding oleh pemanasan mula dan dengan mempergunakan zat penghalang oksid. Selanjutnya perlu mendapat logam cairbertemperatur tinggi dengan mengatur jumlah kokas, secara sempurna. Saluran dan ladel harus dikeringkan sampai kering sekali.

2+)      Rongga udara bisa terjadi dengan mudah terutama pada temperatur penuangan yang rendah. Apabila letak saluran turun tidak baik dan waktu penuangan terlalu lama, maka rongga udara akan mudah terjadi. Oleh karna itu perlu memasang saluran turun pada tempat yang benar dan menuangkan logam cair bertemperatur cocok dengan kecepatan yang cukup cepat.

3+)      Rongga udara bisa disebabkan oleh permeabilitas, cetakan yang tidak baik, oleh uap air setempat, dan oleh bahan-bahan yang berbentuk gas. Oleh karna itu jumlah gas harus diusahkan sekecil mungkin.

4+)      Pada pengeluaran gas yang tidak sempurna, terutamauntuk inti yang terselubungi logam cair, maka rongga udara akan memmbentuk cacat yang tak dapat dihindarkan. Sesuai dengan ukuran inti, jalan untuk membuat gas dengan lubang angin atau dengan mencampur sinder kokas atau dengan mengeluarkan gas dari telapak inti

5+)      Kalau tinggi penuangan terlalu rendah, tekanan logam cair akan menjadi lebih kecil dari pada tekanan gas dalam cetakan. Oleh karana itu tinggi penuangan yang rendah dapt menyebabkan rongga udara.

2.2.2.2           Lubang jarum

                                               

              

            Cacat lubang jarum ialah dimana permukaan dalamnya halus dan berbentuk bola. Ukuran cacat ini ialah dibawah 1 sampai 2 mm sangat kecil dan berbentuk seperti bekas tusukan jarum. Dalam banyak kejadian lubang jarum tersebar pada permukaan dalamnya berwana perak atau berwarna biru karena oksidasi. Sebab utamanya ialah sama halnya akibat dari hal yang terjadi pada cacat rongga dan cara pencegahannya juga sama dengan pencegahan cacat rongga udara.

2.2.2.3           Rongga gas karena cil    

                                                      

             

            Rongga gas adalah bentuk lain dari rongga udara, yang timbbul disekitar rongga udara atau cil dalam. Bagian dalamnya halus dan ukurannya berbeda. Sebabnya ialah kalau permukaan cil, pennyangga dan sebagainya yang bersentuhan dengan logam cair, berkarat atau terdapat bahan yang bisa menguap, maka hal ini akan menyebabkan rongga gas. Sebab lainnya ialah uap air dari cetakan mengembun pada permukaan cil yang kemudian karena panasnya logam cair akan tebentuk gas.

Untuk pencegahannya ialah cil atau penyangga yang berkarat, harus dipolis daahulu sebelum di pasang. Untuk mencegah karat, cil harus dilapisi dengan menggunakan timah. Pelapisan dengan menggunakan solder akan mengakibatkan rongga udara. Pada permukaan yang bersentuhan dengan logam cair sering dibuat lubang-lubang untuk dapat mengelurakan gas dengan mudah. Rongga udara yang disebabkan penyangga dapatmengakibatakan kebocoran bagi coran yang harus kedap terhadap tekanan, sehingga akhirnya coran harus ditolak. Kalau temperatur inti dan cetakan berebeda pada waktu pemasangan, maka uap air akan mengembun pada bagian yang lebih dingin dandisini akan terjadi rongga udara.

2.2.2.4           Penyusutan dalam

             

           Penyusutan dalam adalah lubang cacat disebabkan karena pengecilan yang terjadi ketika logam membeku. Bagian dalamnya biasanya dikelilingi oleh kristal-kristal dendrit dan cacat ini tidak tampak pada permukaan. Pada coran besi, warna permukaan dalamnya adalah biru.

            Penyusutan dalm, penyusutan luar, dan rongga penyusutan dapt terjadi karena sebab-sebab yang sama. Sebab-sebab terjadinya penyusutan dalam dapat dilihat sebagai berikut:

1

1)      Temperatur penuangan yang terlalu rendah,menyebabkan penambah membeku lebih dahulu, karena itu    pengisian akan lebih sukar
2)  Tinggi penambah yang terlalu rendah dan selanjutnya penuangan tambahan yang tidak dilakukan
3)      Bahan-bahan muatan mempunyai banyak karatan dan kotoran

4)      Perencanaan dan pembuatan penambah yang kurang sempurna

5)      Logam cair yang dioksidasi mengakibatakan perbandingan penyusutan yang cukup besar

6)      Temperatur penuangan yang rendah, dan oksidasi logam cair disebabakan karena alas kokas yang terlalu rendah

7)      Ukuran leher penambah yang tidak cukup

8)      Tempat penambah yang tidak tepat atau jarak isi yang kurang

9)      Cetakan membengkak karena tekanan dari logam cair di tempat yangkurang mampat

10)  Cetakan pasir dengan sudut-sudut yang tajam dan dengan inti yang tipis dikelilingi logam cair. Bagian tersebut terpanaskan lanjut dan terjadi tempat panas yang mengakibatkan rongga penyusutan

11)  Pengisian yang sukar dari penambah karena karena perubahan yang mendadakdari tebal irisan

12)  Bagian coran yang cekung terlalu tajam atau terlalu kecil

Untuk mencegah sebab-sebab diatas dapat dilakukan dengan cara-cara sebagi berikut:

1)      Di guanakan pembekuan mengarah sehingga penambahan dapat bekerja secara efektif. Bagian pertama yang terisi oleh logam cair adalah bagian yang bertemperatur rendah dan yang terakhir di isi adalah yang bertemperatur tinggi. Oleh karena itu penting sekali menepatkan penambah di tempat yang bertemperatur tinggi.Dalam hal ini lebih baik membuat logam cair mengalir kedalaman cetakan melalui penambahan,cara yang secara ideal yang di tunjuakan pada gambar. Jadi logam cair yang dingin masuk kedalaman penambah membeku di bagian atas nya, dengan demikian pengaruh penambah menjadi turun. Dalam hal ini logam cair bagian bawah mempunyai temperatur tinggi,tapi bagian atas mempunyai temperatur rendah.oleh karena itu pembekuan mengarah dimulai dari bagian atas sehingga akibatnya terjadi rongga penyusutan di bagian tengah karena berkurangnya pengaruh penambah.lebih efektif apabila membiarkan pembekuan dimulai dari bagian bawah dengan mempergunakan saluran pensil.

2)      Penggunaan cil agar terjadi pembekuan yang mengarah dan pengaruh penambahan akan meningkat. Logam cair diisikan kepinggir roda dari penambah samping tetapi tidak kebagian tangah bos, pengaruh penambahan tidak sampai sama sekali karena bagian antara roda dan bos terlalu tipis sehingga bos bebas dari penambah. Oleh karena itu sebaiknya cil dipasang pada alas bos dan penambah dipasang diatas. Kekeroposan mungkin terjadi pada bagian persilangan dinding, dimana logam cairtak mudah diisikan, sehingga dalam hal ini pembekuan dipercepat dengan cil.

3)      Daerah pengisian yang efektif dari penambah, berbeda menurut bahan scoran, cara penuangan, dan ketebalan irisan. Dalam pengecoran besi, daerah pengisian efektif harus delapan kali tebal coran.

2.2.2.5           Penyusutan luar

            Penyusutan luar memberikan lubang pada permukaan luar dari coran, yang disebabkan karna penyusutan pada pembekuan logam cair. Sebab dan cara pencegahan dari cacat ini dapat dilihat dari pencegahn dan sebab pada pembahasan 2.2.2.4.

2.2.2.6           Rongga penyusutan

            Rongga penyusutan mempunyai sebab-sebab yang sama seperti pada penyusutan dalam dan luar. Dan mereka dapat terjadi pada bagian yang tebal yang membeku terakhir. Cacat ini terdiri dari lubang-lubang kecil dengan permukaan dalam berkristal dendrit kasar yang bisa timbul pada bagian tebal, bagian pertemuan, cekungan filet dan sebagainya. Sebab dan pencegahannya dapat dilihat pada pembahasan 2.2.2.4

2.2.3        Cacat Retakan

Retakan secara luas dibagi menjadi retak penyusutan dan retak karena tegangan sisa, sebabnya berbeda satu sama lain. Retak penyusutan sering kali terjadi pada bagian filet yang tajam dari suatu coran. Lebar retakan berbeda, tetapi bentuk retakan tidak tajam. Salah satu retakan yang disebabkan tegangan sisa adalah robekan panas yang terjadi pada temperature tinggi, dan lainnya retakan pada temperatur rendah. Keduanya disebabkan karena pendinginan tak seimbang pada penyusutan. Robekan panas tidak tajam dan dalam beberapa hal tidak kontinu, tetapi robekan pada temperature  rendah, tidak lebar, runcing, dan lurus.

Penyebabnya, Kalau bagian yang sedang membeku menyusut, bagian beku menarik logam yang belum cukup membeku, sehingga terjadi retakan penyusutan. Selanjutnya retakan bisa menjadi besar karena penyusutan dalam keadaan padat. Retak penyusutan mudah terjadi pada bagian persilangan dinding tebal dan sudut-sudut tajam. Kalau bagian ini tersapu oleh logam cair untuk waktu yang lama, maka retak penyusutan mudah diteruskan.

Sebab-sebab retakan karena tegangan sisa adalah sebagai berikut:

1)   Persoalan pada perencanaan coran memberikan pengaruh besar pada cacat macam ini. Tegangan timbul karena perbedaan pembekuan dan waktu penyusutan disebabkan oleh ketidak seragaman tebal dinding.

2)   Pemuaian cetakan, inti atau besi inti menahan penyusutan dari coran.

3)   Saluran turun dan penambah menambah ketidak seragaan pada pendinginan.

Cara pencegahan dari retakan penyusutan sisa adalah sebagai berikut:

1)   Pembekuan harus seragam dengan mempergunkan cil pada bagian persilangan dari irisan.

2)   Logam cair harus diisikan bukan dari satu tempat tetapi dari beberapa tempat secara merata.

3)   Waktu penuangan harus singkat.

4)   Sudut-sudut tajam dari coran harus dihindarkan. Tiap sudut harus dibulatkan sengan jari-jari lengkungan yang telh ditentukan.

5)   Perubahan mendadak dari irisan harus dihindarkan sebanyak mungkin. Kalau perlu perubahan irisan dibuat secara berngsur angsur.

Cara-cara penceghan retakan oleh tegangan sisa adalah sebagai berikut:

1)   Dalam perencanaan, tiap bagian dari coran harus dibuat seragam pada ketebalan dindingnya.

2)   Kalau perubahan tebal dinding pada konstruksi tak dapat dihindarkan atau rencana penuangan harus dirubah.

3)   Bagian persilngan harus dibulatkan.

4)   Harus dipergunakan rusuk-rusuk penguat.

5)   Setelah operasi penuangan selesai, besi inti harus dipotong dan dipecahkan agar penyusutan lebih mudah.

6)   Pasir yang menutupi besi inti dari coran yang berukuran besar tebalnya harus diatas 50 mm.

7)   Satu lubang harus dibuat di bagian tengah inti. Atau sinder kokas, dan lain sebagainya dicampurkan untuk membuat sifat empuk.

8)   Setelah penuangan, coran harus didinginkan perlahan-lahan dalam cetakan.

2.2.4        Cacat Permukaan Kasar

Cacat permukaan kasar menghasilkan coran yang permukaannya kasar. Cacat ini dikarenakan oleh beberapa faktor seperti : cetakan rontok, kup terdorong ke atas, pelekat, penyinteran dan penetrasi logam. Bentuk, penyebab dan pencegahan cacat permukaan kasar dapat dilihat Sebagai berikut :

2.2.4.1       Cetakan rontok

                                   

Ciri utamanya ialah bentuk bengkakan yang tak menentu yang disebabkan oleh pecahnya cetakan dan pecahnya pasir ini menyebabkan inklusi pasir di tempat lain.

Penyebab utamanya ialah karna beberapa hal yaitu:

1)   Penumbukan yang tidak cukup karena kecerobohan pada pembuatan cetakan dan cara penguatan dengan jarum-jarum adlah tidak baik. Bagian yang lemah dari cetakan yang pecah karena penarikan pola yang tidak hati-hati, atau kemiringan pola yang tidak cukup.

2)   Kekuantan pasir yang tidak cukup tinggi

3)   Saat memegang cetakan terlalu kasar

Kebanyakan dari sebab-sebab diatas pada dasarnya diakibatkan karna kecerobohan dalam proses pengerjaan, maka harus di usahan lebih hati-hati dan lebih teliti dalam bekerja.

2.2.4.2       Kup terdorong ke atas

            Ciri khas dari pemasangan kup dan drag, sebagian dari cetakan mungkin rontok dan jatuh di dalam cetakan. Akibatnya pembengkakan terjadi disana, dan pecahan pasir menyebabkan ingklusi pada pasir tempat jatuh tadi. Kalau pembuatan cetakan dari bagian-bagian yang harus cocok tidak dilakukan dengan baik, maka bagian cetakan yang cembung mungkin akan rontok dan pecahan pasir akan jatuh kedalam cetakan. Oleh karena itu ingklusi pasir dapat terjadi didalam kup. Untuk melakukan pencegahan maka permukaan pisah harus dibuat rata dengan mengggunakan papan, atau cetakan harus diapasang setelah dilakukan pemeriksaan dilakukan terhadap ketidak teraturan permukaan pisah dan pemeriksaan bagian dalam cetakan dengan menggandakan pemasangan mula.

2.2.4.3       Pelekat

            Pada penarikan pola, sebagian besar muka dari cetakan mungkin melekat pada pola, sehingga bisa terbentuk berbagai macam gumpalan melekat pad permukaan coran, hal ini mengakibatkan permuakaan coran menjadi kelihatan buruk. Sebab hal ini terjadi diakibatkan oleh beberapa hal diantaranya:

1)      Pada penarikan pola, perbaikan yang perlu dilakukan pada cetakan diabaikan meskipun pasir melekat pada pola.

2)      Pasir mudah melekat pada pola yang dilakukan polis secar baik, karna adanya embun dingin. Kalau pola dipanaskan mula, maka pasir akan sukar untuk melekat.

3)      Pasir panas, kadaar air yang tidak sesuai, dan kadar lempung yang tidak kurang, menyebabkan pasir mudah melekat.

4)      Penumbukan cetakan yang tidak sesuai

5)      Bubuk pemisah yang tidak baik

6)      Kemiringan pola yang tidak cukup

7)      Getaran yang kurang pada penarikan pola

Untuk mencegah hal tersebut terjadi dan utuk mengurangi sebab-sebab yang terjadi seperti diatas, mak ;lakukan tahapan-tahapan sebagia berikut:

1)      Pasir yang diguankan harus pasir yang cukup dinginnakan

2)      Pola logam yang digunakan harus dipanaskan terlebih dahulu

3)      Pasir yang digunakan harus pasir yang memiliki kekuatan yang baik dan bubuk pemisah yang baik

4)      Penumbukan yang dilakukan haru cukup

5)      Pelepasan dan penggetaran satat pelepasan dari pola harus cukup

2.2.4.4       Penyinteran

            Cacat penyinteran merupakan campuran halus antara logam dan pasir yang disebabkan sebagian pasir muka dari cetakan bercampur dan melekat pada permukaan coran. Sebab lain dari cacat ini ialah:

1)      Tegangan permukaan yang kecil dari logam yang cair

2)      Tekanan statik dan dinamik yang berlebihan dari logam cair

3)      Temperatur saat penuangan yang terlalu tinggi

4)      Pasir terlalu kasar dan penumbukan yang tidak cukup

5)      Pasir mempunyai tahanan panas yang kurang

6)      Pengikat yang terlalu banyak

7)      Permukaan cetakan mempunyai sifat-sifat yang buruk

Untuk mencegah hal tersebut, bisa dilakukan cara-cara atau metode berikut:

1)      Harus digunakan pasir yang mempunyai tahanan panas yang tinggi

2)      Oksida besi harus dicampurkan dengan baik kedalam pasir

3)      Pasir yang digunakan harus ditumbuk dengan baik

4)      Harus menggunakan pasir yang mempunyai daerah distribusi yang luas

2.2.4.5           Penetrasi logam

Penetrasi logam adalah cacat dimana logam mengadakan penetrasi ke dalam permukaan coran, terutama kebagian inti yang bertemperatur tinggi dan logam tersinter bersamaan dengan pasir. Cacat ini mudah terjadipada bagian yang bertemperatur tinggi, seperti sudut yang tajam, inti  yang kecil dan tajam. Sebab utmanya ialah logam cair masuk kedalam ruangan antara butir-butir pasir padapermukaan cetakan dan bercampur dengan pasir. Cara pencegahan dari penetrasi logam adalah sama dengan penyiteran, tetapi disini terutama yang penting adalah ketahanan panas dari pasir dan penumbukan pasir.

2.2.5        Cacat Salah Alir

Cacat salah alir dikarenakan logam cair tidak cukup mengisi rongga cetakan. Umumnya terjadi penyumbatan akibat logam cair terburu membeku sebelum mengisi rongga cetak secara keseluruhan. Bentuk cacat salah alir dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Penyebab cacat salah alir yaitu : 

1)      Coran terlalu tipis Temperature penuangan terlalu rendah

2)      Laju penuangan terlalu lambat

3)      Aliran logam cair tidak seragam akibat sistim saluran yang jelek.

4)       Lubang angin pada cetakan kurang

5)      Sistim penambah  yang tidak sempurna.

 Pencegahannya adalah sebagai berikut :

1)      Temperatur tuang harus cukup tinggi

2)      Kecepatan penuangan harus cukup tinggi

3)      Perencanaan sistim saluran yang baik

4)      Lubang angin harus ditambah

5)      Menyempurnakan sistim penambah

2.2.6        Cacat kesalahan ukuran 

Cacat kesalahan ukuran terjadi akibat kesalahan dalam pembuatan pola. Pola yang dbuat untuk memuat cetakan ukuranya tidak sesuai dengan ukuran coran yang diharapkan. Selain itu kesalahan ukuran dapat terjadi akibat cetakan yang mengembang atau penyusutan logam yang tinggi saat pembekuan. Pencegahan kesalah ukuran adalah sebagai berikut :

1)   Membuat pola secara teliti dan cermat.

2)   Menjaga cetakan tidak mengembang dan memperhitungkan penyusutan logam dengan cermat, sehingga penambahan ukuran pola sesuai dengan penyuutan logam yang terjadi saat pembekuan.



2.2.7        Cacat Inklusi dan Struktur Tak Seragam

• Cacat inklusi terjadi karena masuknya terak atau bahan bukan logam ke dalam cairan logam akibat reaksi kimia selama peleburan, penuangan atau pembekuan. Cacat struktur tidak seragam akan membentuk sebagian struktur coran berupa struktur cil.   Bentuk, penyebab dan pencegahan cacat inklusi dan struktur tidak seragam dapat dilihat pada table berikut :
  2.2.7.1       Cil
  
              Bagian dari coran atau lapisan tipis dekat permukaan coran dicil menjadi putih. Bagian cil ini keras, sukar dikerjakan dengan mesin. Bagian dalam berubah berangsur-angsur menjadi besi cor berintik dan besi cor kelabu. Penyebabnya ialah:
  1)      Komposisi logam yang tidak memadai.
  2)      Logam cair yang panas lanjut.
  3)      Kecepatan pendinginan yang cepat
  4)      Kadar karbon dan silicon yang rendah.
              Cara-cara Pencegahann dari penyeba cacat yang terjadi seperti yang di terangkan di atas ialah:
  1)      Dengan mengecor logam sesuai dengan tebal dinding dan kekuatan yang diperlukan. Sebagai contoh, kalau logam yang memberikan kekuatan tarik 25 kgf/mm² dengan ketebalan 25 mm, dituangkan ke dalam cetakan dengan ketebalan dinding 8 mm, maka permukaan coran dan sudut-sudutnya dicil dan mengeras. Maka untuk keperluan ini harus dipakai logam dengan kadar karbon dan silicon yang tinggi.
  2)      Krom, kobalt dan vanadium tidak boleh ada pada logam.
  
  
  
  
  
  
  2.2.7.2       Cil terbalik
  
              Cil terbalik adalah keadaan dimana pada coran bagian dalam terdapat struktur yang dicil. Penyebab dari cil terbalik ini tidak begitu jelas tetapi cacat ini dapat dihindarkan dengan penurunan kadar belerang dan menaikan kadar mangan.
  2.2.7.3       Inklusi terak
  
              Terak adalah inklusi bukan logam dalam logam cair yang disebabkan oleh reaksi kimia selama peleburan, penuangan atau pembekuan. Banyak terak terapung pada permukaan kup. Penyebabnya ialah:
  1)      Oksidasi logam cair
  2)      Terlalu banyak inokulan.
  3)      Penyingkiran terak dari permukaan cairan logam dalam label tidak cukup.
  4)      Tahanan panas yang rendah dari bahan pelapis ladel.
  5)      Waktu penuangan yang terlalu lama.
  6)      Tidak menggunakan cawan tuang.
  7)      Kurang penumbukan pada permukaan cetakan
  8)      Permukaan cetakan yang kurang baik.
  9)      Ketahanan cetakan yang kurang dari pasir cetak.
  10)  Logam mendidih karena pengeringan cetakan yang kurang.
  11)  Pembersihan yang kurang pada rongga cetakan
  12)  Permeabilitas cetakan yang kurang.
  13)  Perencanaan saluran turun yang tidak sempurna.
  
  
  
  
  
  
  2.2.7.4       Inklusi pasir
  
              Inklusi pasir adalah cacat dimana pasir terbawa dalam coran dan cacat terjadi pada permukaan atau didalam coran. Penyebab dan cara pencegahannya sama seperti pada inklusi terak, yaitu dengan mempertimbangkan dalam cetaknnya.
  2.2.8        Deformasi
  Cacat deformasi dikarenakan perubahan bentuk coran selama pembekuan akibat gaya yang timbul selama penuangan dan pembekuan. Bentuk, penyebab dan pencegahan cacat deformasi dapat dilihat Sebagai berikut:
  2.2.8.1           Membengkak
  
  
   
  
  
  Pembengkakan disebabkan oleh tekanan logam cair yang terlalu berlebihan menyebabkan membengkak setempat. Pembengkakan bisa terjadi kalau cetakan mengembang keluar oleh tekanan logam atau kalau inti tertekan. Untuk penceagahnnya dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:
  1)      Kekuatan tekanan dari cetakan harus dipertinggi
  2)      Penumbukan harus cukup dan seragam
  3)      Harus dipakai cetakan kering, karena kekuatan tekanannya akan bertambah.
  
  
  2.2.8.2           Pergeseran
  
              Ciri utama dari cacat ini ialah, coran yang tidak cocok antara satu dengan yang lainnya pada permukaan pisahnya. Penyebabanya ialah:
  1)      Pergeseran titik tengah dari pola, atau pergeseran pena
  2)      Pergeseran titik tengah atau pergeseran pena dan kotak inti
  3)      Pergeseran titik tengah dari pelat pola
  4)      Lepasnya pena penjamin dari rangka cetak
  5)      Pergeseran titik tengah dari cetakan logam
  6)      Rangka cetak yang kurang kuat
  7)      Pergeseran setelah pemasangan cetakan
  Untuk mengatasi penyebab di atas dapat dialkukan langkah-langkah sebagai berikut:
  1)      Cermat dan teliti pada saat pembuatan cetakan
  2)      Cermat dan telti pada saat kotak inti pemasangan inti.
  3)      Cermat pada saat cetakan pemasangan kup dan drag.
  
  
  2.2.8.3           Perpindahan inti
  
              Dalam cacat ini inti terapung karna daya apung dari logam cair, sehingga dapat mengakibatkan dinding sisidari kup menjadi tipis dan mungkin bisa pecah. Sebab terjadinya cacak ini dikarenakan terapungnya inti, tanpa penahanan daya apung dari tekanan logam cair. Akibatnya didapat coran yang menyimpang ukurannya atau coran dengan lubang yang pecah. Maka dari itu diperlukan pencegahan yang cukup serius, dengaan cara sebagai berikut:
  1)      Bagian telapak inti dan bagian yang dipengaruhi oleh daya apung harus dihitung agar kekuatan inti dapat menahan daya apung. Apabila perlu inti harus diperkuat dengan besi inti, dan bagian telapak inti dari cetakan harus juga di perkuat.
  2)      Inti harus dipasang secara baik pada bagian telapak inti
  3)      Kalau dalam coran besar inti dipengaruhi oleh daya apung yang besar, maka harus dipergunakan banyak peyangga atau inti harus diperkuat dengan besi inti.
  2.2.8.4           Pelenturan
  
              Coran yang berbentuk pelat atau panjang dapat menjadi bengkok karena perbedaan tegangan yang disebabkan oleh lamanya waktu penyusutan selama pendinginan. Cara-cara Pencegahanya:
  1)      Bentuk-bentuk coran demikian harus direncanakan. Dalam hal membuat coran rata, tahanan lentur harus diperkuat dengan rusuk-rusuk atau balok
  2)      Coran yang panjang dan rata, dimana pelenturan dapat diperkirakan lebih dulu, perlu diberikan tambahan penyelesaian yang lebih dulu pelenturan sebaliknya pada cetakan.
  
  
  2.2.9        Cacat-cacat tak tampak
  Cacat-cacat tak tampak  merupakan cacat coran yang tidak dapat dilihat oleh mata. Cacat-cacat ini berada dalam coran sehingga tidak kelihatan dari permukaan coran. Salah satu bentuk cacat tak tampak adalah cacat struktur butir terbuka. Cacat ini akan membentuk seperti pori-pori dan kelihatan setelah dikerjakandengan mesin. Bentuk cacat struktur butir terbuka dapat dilihat pada gambar berikut :
  
   

BAB III
PENUTUP

1.1    Kesimpulan

Pada proses pengecoran logam terjadinya cacat pada hasil  coran sangat dihindari. Dengan terjadinya cacat shrinkage maka akan menurunkan kualitas dari hasil coran tersebut serta menurunkan efektifitas dari proses produksi. Cacat yang umumnya terjadi pada hasil coran adalah seperti adanya inklusi pasir (sand inclusion), dan adanya rongga udara (shrinkage) didalam hasil coran. Cacat pada hasil coran dapat dihindari dengan perancangan sistem saluran yang tepat. Perancangan sistem saluran tergantung dari bentuk dan dimensi benda yang akan dicor, serta jenis material yang digunakan.

1.2    Saran

Penulis berharap melalui makalah ini mahasiswa dapat memahami materi tentang Cacat pada Proses Pengecoran Logam dan dapat melakukan teknik pengecoran dengan baik.

DAFTAR PUSTAKA

http://logamceper.com/cacat-coran-dan-pencegahaanya/. Diakses pada tanggal 10 Mei 2016.

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/Tiwan,%20Drs.,%20ST.,MT./11.%20Cacat%20coran%20dan%20pencegahannya.pdf. Diakses pada tanggal 12 Mei 2016.

https://prezi.com/6fgn7pxfewz0/cacat-hasil-pengecoran/. Diakses pada tanggal 12 Mei 2016.

Kenji Chijiiwa dan Tata Surdia .1996. Teknik Pengerolan Logam. Jakarta: Pradnya Paramita