JENIS-JENIS TANUR

Dalam Pengecoran logam diperlukan suatu tanur atau ladle dimana tanur tersebut memuat cairan logam yang akan di tuangkan ke cetakan suatu produk atau benda kerja. Dan Jenis-jenis tanur/ladle dalam pengecoran logam sebagai berikut :

1. Tanur listrik

adalah tanur yang paling banyak dipakai. Tanur ini mempergunakan arus bolak-balik tiga fasa. Energi panas diberikan loncatan busur listrik antara elktroda karbon dan cairan baja. Terak menutupi cairan dan mencegah absorpsi gas dari udara luar selama pemurnian berjalan.

Dalam peleburan baja, disamping pengaturan komposisi kimia dan temperature, perlu juga mengatur absorpsi gas, jumlah dan macam induksi bukan logam. Untuk menghilangkan gas, ditambahkan bijih besi atau tepung kerak besi selama proses reduksi. Disamping proses tersebut sekarang banyak dipergunakan proses pembuatan baja dengan oksigen. Keuntungan proses ini adalah :

1) Biaya peleburan yang rendah

2) Mudahnya menaikkan temperature cairan

3) Peningkatan kualitas dengan penghilangan gas

4) Mudah memproduksi baja karbon rendah

5) laju peleburan tinggi laju produksi tinggi

6) polusi lebih rendah dibandingkan tungku-tungku lain

7) memiliki kemampuan menahan logam cair pada temperatur tertentu untuk jangka waktu lama untuk tujuan pemaduan

Dibandingkan dengan proses peleburan biasa, yaitu proses mempergunakan bijih besi, maka proses pembuatan baja oksigen mampu memproduksi cairan baja yang mempunyai lebih sedikit lubang-lubang jarum, penyusutan lebih kecil dan robekan panas yang lebih sedikit.

Pada dasarnya dapur peleburan ini merupakan tungku penghasil panas dengan temperatur kerja diatas titik cair dari bahan yang akan diproses, demikian halnya dengan dapur listrik ini. Yang berbeda dari dapur listrik dengan dapur-dapur lainnya adalah system pembentukan panasnya dimana panas pada dapur listrik diperoleh dari energi listrik yang dialirkan melalui electrode atau busur sebagai penghantar. Dengan logam sebagai bahan baku produk dimana juga merupakan penghantar arus listrik , maka hantaran listrik dapat dilakukan dengan 2 cara yakni secara langsung atau yang disebut dengan “direct arc” dan tidak langsung atau yang disebut “indirect arc”. Perletakan dari macam-macam Dapur peleburan dapat dilihat pada gambar berikut.

2. Tungku induksi

a. Khususnya digunakan pada industri pengecoran kecil

b. Mampu mengatur komposisi kimia pada skala peleburan kecil

c. Terdapat dua jenis tungku yaitu Coreless (frekuensi tinggi) dan core atau channel (frekuensi rendah, sekitar 60 Hz)

d. Biasanya digunakan pada industri pengecoran logam-logam non-ferro

Secara khusus dapat digunakan untuk keperluan superheating (memanaskan logam cair diatas temperatur cair normal untuk memperbaiki mampu alir), penahanan temperatur (menjaga logam cair pada temperatur konstan untuk jangka waktu lama, sehingga sangat cocok untuk aplikasi proses die-casting), dan duplexing/tungku parallel (menggunakan dua tungku seperti pada operasi pencairan logam dalam satu tungku dan memindahkannya ke tungku lain).

3. Tungku krusibel

Telah digunakan secara luas disepanjang sejarah peleburan logam. Proses pemanasan dibantu oleh pemakaian berbagai jenis bahan bakar.Tungku ini bias dalam keadaan diam, dimiringkan atau juga dapat dipindah-pindahkan Dapat diaplikasikan pada logam-logam ferro dan non-ferro.

4. Dapur Cupola (Cupola Furnace)

Dapur cupola) merupakan dapur peleburan yang memiliki prinsip kerja serta konstruksinya sama dengan dapur tinggi, namun dalam sekala yang lebih kecil. Perbedaannya dapur cupola pemakaiannya tidak bersifat terus-menerus (continuously) sebagaimana dapur tinggi namun dapat digunakan sewaktu- waktu jika diperlukan pengecoran. Untuk mengoperasikan dapur cupola ini kokas sebagai bahan bakarnya didesak kedalam dapur, demikian pula lapisan pengganti yakni pecahan besi mentah serta kokas juga baja rongsokan dan besi tua dimasukan kedalamnya serta sejumlah batu kapur (limestone) sebagai fluksi dari asap kokas. Selain kokas sebagai bahan bakar pada dapur cupola ini juga digunakan oli atau gas.kupola

Tungku ini terdiri dari suatu saluran/bejana baja vertical yang didalamnya terdapat susunan bata tahan api. Muatan terdiri dari susunan atau lapisan logam, kokas dan fluks. Kupola dapat beroperasi secara kontinu, menghasilkan logam cair dalam jumlah besar dan laju peleburan tinggi.

Muatan Kupola

a. Besi kasar (20 % - 30 %)

b. Skrap baja (30 % - 40 %)

Kadar karbon dan siliko yang rendah adalah menguntungkan untuk mendapat coran dengan prosentase Carbon dan Si yang terbatas. Untuk besi cor kekuatan tinggi ditambahkan dalam jumlah yang banyak.

c. Skrap balik

Yang dimaksud skrap balik adalah coran yang cacat, bekas penambah, saluran turun, saluran masuk atau skrap balik yang dibeli dari pabrik pengecoran.

Paduan besi

Paduan besi seperti Fe-Si, Fe-Mn ditambahkan untuk mengatur komposisi. Prosentase karbon berkurang karena oksidasi logam cair dalam cerobong dan pengarbonan yang disebabkan oleh reaksi antar logam cair dengan kokas. Prosentase karbon terutama diatur oleh perbandingan besi kasar dan skrap baja. Tambahan harus dimasukkan dalam perhitungan untuk mengimbangi kehilangan pada saat peleburan. Penambahan dimasukkan 10 sampai 20 % untuk Si dan 15 sampai 30 % untuk Mn.

Prosentase steel bertambah karena pengambilan steel dari kokas. Peningkatan kadar belerang (steel) yang diperbolehkan biasanya 0,1 % IRON ORE BLASRNACETMENT.

5. Dapur udara atau dapur api (Air or reverberatory Furnace)

Di dalam dapur bahan bakar dibakar pada panggangan dibagian ujung dapur sehingga pembakaran tidak berhubungan dengan pengisian, dan panas yang dihasilkan dari pembakaran dialirkan melalui atap dapur dibagian atas pengisian. ini adalah dapur peleburan dengan proses yang lambat kendati kurang ekonomis dibanding dengan dapur cupola. dapur api merupakan dapur tertutup yang memungkinkan semua komposisi tidak keluar dari dalam dapur.

6. Dapur putar (Rotary Furnace)

Dapur putar (rotary furnance) digunakan sebagai dapur peleburan dalam memproduksi besi tuang dengan kualitas khusus, pemanasannya diperoleh dari semburan bahan bakar cair, oli atau gas ke dalam tabung peleburan yang selalu berputar atau bergerak dengan penggerak rantai atau penggerak gesek, gerakan memutar ini memungkinkan proses peleburan menjadi lebih merata.

Apa itu FOUNDRY ?

Pengecoran Logam adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Logam cair akan dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang memiliki rongga cetak (cavity) sesuai dengan bentuk atau desain yang diinginkan. Setelah logam cair memenuhi rongga cetak dan tersolidifikasi, selanjutnya cetakan disingkirkan dan hasil cor dapat digunakan untuk proses sekunder.

Untuk menghasilkan hasil cor yang berkualitas maka diperlukan pola yang berkualitas tinggi, baik dari segi konstruksi, dimensi, material pola, dan kelengkapan lainnya. Pola digunakan untuk memproduksi cetakan. Pada umumnya, dalam proses pembuatan cetakan, pasir cetak diletakkan di sekitar pola yang dibatasi rangka cetak kemudian pasir dipadatkan dengan cara ditumbuk sampai kepadatan tertentu. Pada lain kasus terdapat pula cetakan yang mengeras/menjadi padat sendiri karena reaksi kimia dari perekat pasir tersebut. Pada umumnya cetakan dibagi menjadi dua bagian yaitu bagian atas (cup) dan bagian bawah (drag) sehingga setelah pembuatan cetakan selesai pola akan dapat dicabut dengan mudah dari cetakan.

Inti dibuat secara terpisah dari cetakan, dalam kasus ini inti dibuat dari pasir kuarsa yang dicampur dengan Airkaca (Water Glass / Natrium Silikat), dari campuran pasir tersebut dimasukan kedalam kotak inti, kemudian direaksikan dengan gas CO2 sehingga menjadi padat dan keras. Inti diseting pada cetakan. Kemudian cetakan diasembling dan diklem.

Sembari cetakan dibuat dan diasembling, bahan-bahan logam seperti ingot, scrap, dan bahan paduan, dilebur di bagian peleburan. Setelah logam cair dan homogen maka logam cair tersebut dituang ke dalam cetakan. Setelah itu ditunggu hingga cairan logam tersebut membeku karena proses pendinginan. Setelah cairan membeku, cetakan dibongkar. Pasir cetak, inti, dan benda tuang dipisahkan. Pasir cetak bekas masuk ke instalasi daur ulang, inti bekas dibuang, dan benda tuang diberikan ke bagian fethling untuk dibersihkan dari kotoran dan dilakukan pemotongan terhadap sistem saluran pada benda tersebut. Setelah fethling selesai apabila benda perlu perlakuan panas maka diproses di bagian perlakuan panas.

Proses pengecoran sendiri dibedakan menjadi dua macam, yaitu traditional casting dan non-traditional/contemporary casting.

Teknik traditional terdiri atas :

1. Sand-Mold Casting

2. Dry-Sand Casting

3. Shell-Mold Casting

4. Full-Mold Casting

5. Cement-Mold Casting

6. Vacuum-Mold Casting

Sedangkan teknik non-traditional terbagi atas :

1. High-Pressure Die Casting

2. Permanent-Mold Casting

3. Centrifugal Casting

4. Plaster-Mold Casting

5. Investment Casting

6. Solid-Ceramic Casting

Perbedaan secara mendasar di antara keduanya adalah bahwa contemporary casting tidak bergantung pada pasir dalam pembuatan cetakannya. Perbedaan lainnya adalah bahwa contemporary casting biasanya digunakan untuk menghasilkan produk dengan geometri yang kecil relatif dibandingkan bila menggunakan traditional casting. Hasil coran non-traditional casting juga tidak memerlukan proses tambahan untuk penyelesaian permukaan.

Jenis logam yang kebanyakan digunakan di dalam proses pengecoran adalah logam besi bersama-sama dengan aluminium, kuningan, perak, dan beberapa material non logam lainnya.