Proses Penuangan (pengecoran)

            Proses penuangan (pengecoran) ialah pengisian rongga cetakan dengan bahan tuangan yang telah dileburkan (dicairkan), berbagai cara penuangan dapat dilakukan sesuai dengan system pengecoran yang digunakan, seperti penuangan pada cetakan pasir dilakukan dengan sistem penuangan menggunakan panci tuang (ladle), dimana cetakan dibuat pada rangka cetak logam dimana bentuk luar dari cetakan itu sendiri telah didesain sesuai dengan perencanaan dalam proses pengecorannya.

1. Centrifugal casting (pengecoran)                                                                                                                  Proses penuangan (pengecoran) dengan metoda sentrifugal dilakukan pada pengecoran dengan menggunakan cetakan logam (die casting), tidak semua bentuk benda tuangan dapat dilakukan dengan metoda ini,benada - benda bulat silinder dan simetris sesuai dengan konstruksinya dapat di cor dengan metoda sentrifugal ini. Secara prinsip proses pengecoran dengan sentrifugal ini. Secara perinsip proses pengecoran dengan sentrifugal ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini .                                           
   
                                                                              
   
   Penuangan (pengecoran) dengan cara centrifugal ini ialah menggunakan putaran yang tinggi dari dies dengan demikian logam cair yang cukup berat akan terlempar keluar dari posisi penuangan yakni ke posisi bentuk dies sebagai bentuk benda kerja yang kita kehendaki. Pada gambar diatas diperlihatkan  proses penuangan dengan sistem centrifugal pada posisi Horizontal, sebenarnya proses penuangan sentrifugal ini dapat dilakukan pula secara vertical atau semi sentrifugal, hal ini tergantung bentuk benda kerja yang akan dicor tersebut. Jadi walaupun sebenarnya centrifugal casting memiliki keuanggulan seperti hasil penuangan yang padat, permukaan tuangan yang halus serta dapat membentuk dinding tuangan pada ukuran yang tipis dan lain - lain, namun hal ini akan bergantung pula pada kemungkinan pengecoran yang paling baik yang dapat dilaukan untuk menghasilkan benda cor yang memuaskan menurut bentuk yang di kehendaki. Pada gambar dibawah ini diperlihatkan 

          

             2. Continouos Casting (pengecoran)
        
      Teknik convensional yang lain penerapan proses pembentukan melalui penuangan (pengecoran) dengan cetakan ini ialah pembuatan baja batangan (ingot), dimana pemanasan ulang pada ingot untuk menghasilkan bentuk serta ukuran yang sesuai dan dikehendaki.

       Bongkahan - bongkahan (billets), dan lembaran - lembaran (slabs) dibentuk dalam keadaan panas merupakan dasar metoda pembentukan ulang pada hot working processes yang akan kita bahas lebih lanjut. Pada gambar dibawah ini diperlihatkan prinsip - prinsip tersebut dalam penerapannya pada penuangan (pengecoran).

           Proses penuangan berlanjut (Continouos Casting) bertujuan untuk menghasilkanm benda tuangan yang pajang yang dapat dipotong sesuai dengan kebutuhan benda kerja. Mesin penuangan (Continouos Casting machine) terdiri atas bagian yang sejajar dengan saluran pada bejana dimana logam cair dituangkan dan mengalir ke dalam cetakan (Mould) dari bahan tembaga yang berbentuk pipa sepanjang lebih kurang 1 m dengan dinding yang dilapisi dengan chromium bagian ini dilengkapi juga dengan air pendingin. Setelah casting melewati cetakan juga didinginkan yang selanjutnya ditarik dan diarahkan oleh roller khusu (straightening roller). Mesin ini juga memiliki sistem pengendalian gerakan casting hingga masuk pembagian pemotongan (flying shears) yang akan memotong casting ini sepanjang yang diinginkan.

              Continouos casting ini dapat diterapkan dalam pembentukan bagian yang berukuran kecil serta menghasilkan produk dengan kualitas baik dan mendekati kualitas yang dihasilkan oleh hot working processes serta dengan gerakan kerja secara automatic.


              3. Shell Moulding

          Shell Moulding merupakan salah satu bentuk cetakan pasir dimana cetakan tipis bentuk benda yang terbagi atas dua bagian dan dibuat dari pasir dengan perekat resin-bond, cetakan dihasilkan melalui pemanasan model yang diperoleh dari proses pengerasan kimiawi bahan resinoid, dengan demikian maka akan diperoleh bentuk dan ukuran yang akurat dari cetakan yang diingimkan, namun dalam pembuatannya memerlukan teknik serta biaya yang relatif mahal.

              4. Die Casting

        Cetakan logam ini dirancang tidak saja pada bentuk benda kerja yang dikehendaki akan tetapi karakteristik serta kualitas dari benda tuangan itu sendiri penting menjadi pertimbangan dimana kualitas dari benda tuangan ini juga dipengaruhi oleh proses penuangan yang dilakukannya. Proses penuangan sebagaimana dilakukan dengan sentrifugal casting memilik tujuan tertentu yang berbeda dengan proses penuagan dengan metoda yang lain, antara lain metoda penuangan pada dies casting ini dibedakan menjadi dua selain metoda sentrifugal yang telah diuraikan diatas, antara lain : 

1. Pressure die casting
2. Gravity die casting

a) Pressure die casting (injection moulding)

              Pressure die casting merupakan salah satu proses pengecoran yang cepat, dimana proses pengecoran dilakukan pada mesin penekan yang akan menekan logam cair kedalam cetakan, mesin ini juga dilengkapi dengan bagian yang dapat membuka dan menutup cetakan untuk memudahkan dalam melepaskan hasil cetakan dari benda tuangan. Tentu saja dengan mesin yang otomatis ini akan menghasilkan benda tuangan yang memiliki tingkat akurasi yang tinggi, namun demikian proses ini hanya cocok digunakan pada proses pengecoran benda - benda yang berukuran kecil dimana ukuran kapasitas mesin yang biasanya terbatas serta tidak dapat dilakukan pada semua jenis bahan logam tuangan dan sangat baik digunakan dalam pengecoran bahan paduan seng (zinc base alloy). Gambar berikut ilustrasi yang memperlihatkan prinsip kerja pengecoran dengan metoda pressure die casting.

           Proses pengecoran dengan pressure die casting (injection moulding) dilakukan dengan langkah - langkah sebagaimana diperlihatkan pada gambar berikut ini, antara lain :

Sesuai gambar :
A.    Pemasangan dan penyesuaian kedudukan die pada mesin injeksi (injection moulding machine)
B.    Penyetelan posisi dari kedua bagian dies yang biasanya dalam pembentukan bagian luar dari dies diberi     tanda penyesuai antara keduanya.
C.     Proses injeksi yakni memasukan bahan tuangan (logam cair) ke dalam rongga cetakan.
D.     Tekanan dihentikan jika lubang - lubang saluran dibelakang telah terisi melepaskan tekanan dengan menggeser bagian cetakan (moving platen)
E.      Benda tuangan dapat dikeluarkan.

            Dies dibuat melalui prose pembentukan dipemesinan sesuai dengan bentuk yang dikehendaki, bagian dari badan dies disesuaikan dengan bentuk kedudukan pada mesin injeksi yang digunakan atau dapat disesuaikan dengan pemakaian Jig.

b) Gravity die Casting (Penuangan Curah)

           Gravity die Casting (penuangan curah) ialah proses penuangan logam cair kedalam cetakan dengan cara dicurahkan melalui saluran - saluran cetakan yang telah disediakan pada cetakan dengan menggukan panci tuang (ladle). Proses penuangan ini dilakukan sebagaimana dijelaskan pada contoh dalam pengecoran bahan roda gigi.

    5. Investment Casting

       Investment casting merupakan salah satu cara / metoda pembentukan produk melalui proses pengecoran dimana berbeda dengan metoda yang telah dibahas seperti sand casting, Dies casting dan lain - lain terutama dalam proses pembentukan cetakannya.  Proses pembentukan cetakan dimana cetakan dibuat dari pasir cetak (sand casting) diawali dengan pembuatan model (pettern) dan untuk model yang dipakai dalam mproses ini ialah dipilih dari bahan - bahan yang memiliki titik cair sangat rendah misalnya lilin (wax), ini digunakan dalam berbagai pembuatan model dengan bentuk yang rumit, dalam proses ini model dibentuk dengan bahan lilin, selanjutnya dilapisi dengan bahan pelapis seperti ethil atau sodium silikat untuk menghaluskan permukaan model. kemudian model ini ditempatkan (invested) didalam bahan cetakan seperti "resin" yang selanjutnya investment dikeringkan melalui pemanasan proses pengeringan dengan pemanasan, proses pengeringan dengan pemanasan dari 100 derjat celcius sampai 110 derjat celcius ini akan mengakibatkan lilin sebagai model  (pettern) ini menjadi lumer dan mengalir melalui pori - pori bahan cetakan sehingga membentuk rongga sesuai dengan bentuk produk yang diinginkan, kemudian pemanasan dilanjutkan sempai 1000derjat celcius untuk mengeraskan cetakan tersebut.
Proses pengecoran dengan Investment casting ini menghasilkan produk yang akurat karena mould (cetakan) nya sangat kaku (rigid) serta digunakan hanya untuk satu buah produk dan untuk produk berikutnya harus membentuk mould baru, namun dalam satu rangka cetak dapat terdiri dari beberapa buah pola untuk beberapa buah produk yang tersusun dengan perencanaan saluran tunggal untuk proses penuangan (mono - shelles mold).

           Proses pengecoran dengan metode Investment Casting ini dilakukan pada dapur Vacum untuk menghindari terbentuknya rongga yang diakibatkan oleh gelembung uap atau udara.  Investment casting memungkinkan untuk membentuk benda tuangan yang tidak mungkin untuk dibentuk dengan metode - metode yang lain seperti sand casting dan lain - lain yang menuntut kemudahan dalam melepas model (pettern) sebagaimana terjadi dalam metoda sand casting atau mungkin kemudahan dalam mengeluarkan benda hasil penuangan dari dalam cetakan sebagaimana yang terjadi dalam dies casting.