Tugas Quiz n ETS

CASTING NON EXPENDABLE 1. Apakah definisi foundry Jawab : Pabrik yang memproses penuangan logam cair ke dalam cetakan untuk memproduksi logam tuang. !. Se"u#kan $ ke%e"ihan dan $ kekuran&an 'as#in& di"andin&kan proses (anufak#ur %ainnya Kelebihan : - Dapat digunakan untuk membuat geometri bagian internal dan eksternal yang kompleks - Beberapa proses pengecoran dapat menghasilkan bagian-bagian dengan bentuk lebih bersih (tidak ada operasi manufaktur lebih lanut diperlukan! - Dapat menghasilkan bagian yang sangat besar (bagian cor beratnya " #$$ ton yang telah dibuat! - Dapat digunakan dengan logam yang dapat dipanaskan sampai fase cair  - Beberapa enis pengecoran cocok untuk produksi massal Kekurangan : − − − − −

akurasi yang buruk   permukaan kurang baik  cacat internal sifat mekanis dampak lingkungan

). Se"u#kan * +enis #un&ku y& "iasa di&unakan di proses 'as#in& − − − − − −

%ungku %ungku electric induction %ungku cupolas %ungku %ungku electric arc %ungku %ungku rotary rotar y %ungku resistance dan shaft berbahan bakar gas %ungku crucible berbahan bakar minyak dan gas

,. Se"u#kan * fak#or y& (e(pen&aruhi f%uidi#y dari (o%#en (e#a%

−

&iskositas' &iskositas' yang lebih tinggi t inggi menurunkan fluiditas %egangan permukaan' mengurangi fluiditas sering disebabkan oleh lapisan oksida )nklusi' partikel larut dapat meningkatkan *iskositas' mengurangi fluiditas Pola solidifikasi' fluiditas berbanding terbalik dengan kisaran suhu beku Desain cetakan (mold design! desain dan dimensi sprue' runners dan risers berpengaruh terhadap

−

fluiditas. Bahan untuk cetakan dan karakteristik permukaan

− − − −

$. Se"u#kan ) fak#or y& (en&es#i(asi +u(%ah hea# y& diper%ukan Jumlah material coran' temperatur lebur' dan kapasitas panas logam. *. -anakah y& %e"ih dipi%ih saa# (enuan& %o&a( 'air Tur"u%ens a#au %a(iner -en&apa +liran turbulensi bersifat tidak tenang dan tidak teratur daripada aliran laminar yang lebih tenang dan lancar. +liran turbulensi cenderung meningkatkan pembentukan logam oksida yang bisa terebak pada saat pembekuan' sehingga mengurangi kualitas hasil pengecoran. %urbulensi uga dapat menyebabkan dinding cetakan terkikis yang akan memengaruhi geometri hasil pengecoran. . Ga("arkan dia&ra( Te(pera#ure /s. #i(e un#uk pure (e#a% dan a%%oy

0. Se"u#kan ! 'ara (e(ini(a%kan oksidasi dari (o%#en (e#a% - Penuangan perlahan untuk membentuk aliran laminer  - Penuangan dengan kondisi *akum . Se"u#kan ! penye"a" #er+adinya shrinka&e ,ifat pemuaian termal dari logam dan perubahan fasa di antara cair dan padat 12. Se"u#kan ke%e"ihan dan kekuran&an dari fas# 'oo%in&3so%idifi'a#ion enghasilkan struktur mikro yang lebih halus (sifat mekaniknya lebih kuat! tetapi mudah mengalami termal crack dan porositas 11. Ga("arkan ) s#ruk#ur (ikro (e#a% y& (e("eku -anakah y& %e"ih disukai -en&apa

(a! ogam cor murni Pendinginan lama sehingga menghasilkan dendrit dengan arak cabang yang  besar. ,truktur grain membentuk cabang pada tengah-tengah logam dan disebut columnar grain/dendrit. (b! ogam paduan Pendinginan cepat sehingga menghasilkan dendrit yang lebih halus dan acak. ,truktur grain yang berkembang menuu bagian tengah coran yaitu butir large e0uia1ed. (c! ,truktur yang dihasilkan dari inti heterogen dari butiran menggunakan agen pengintian Pendinginan sangat cepat sehingga tidak terbentuk dendrit. ,ifat mekaniknya lebih baik' karena tidak menghasilkan dendrit' dimana tidak ada tegangan sisa yang terkonsentrasi pada uung dendrit yang dapat menginisiasi crack dan porositas. 1!. Se"u#kan ! 'ara (en&ko(pensasi shrinka&e aki"a# so%idifikasi - dgn memberi suplai lebih pada logam cair melalui riser  - enggunakan chill utk meningkatkan lau pemadatan pada daerah kritis 1). Se"u#kan $ s#eps di sand 'as#in& - penuangan logam cair murni ke dalam cetakan pasir  - membiarkan logam menadi keras - menghancurkan cetakan untuk memindahkan hasil coran - membersihkan dan memeriksa hasil coran - perlakuan panas pada hasil coran kadang-kadang diperlukan untuk menambah sifat metalurginya 1,. Se"u#kan * ha% y& per%u diperha#ikan da%a( proses sand 'as#in& - penyesuain rongga cetakan dengan ukuran dan bentuk yang diinginkan - proses peleburan untuk menyediakan logam cair  - proses penuangan untuk memasukan logam ke dalam cetakan - pengontrolan proses pembekuan untuk mencegah cacat - kemampuan untuk memindahkan hasil coran dari cetakannya - operasi pembersihan' proses akhir dan pemeriksaan 1$. Ga("arkan4 Purin& "asin5 radii5 do6nsprue5 runner5 /en#5 "%ind riser5 open riser

1*. Se"u#kan  ko(ponen &a#in& sys#e(

• • • • • • •

Pouring basin ,prue or downspure ,prue well )ngate 2unner' 2iser (dan kadang-kadang filter!

1. Se"u#kan ke&unaan dan efek ne&a#if pen&&unaan 'as#in& fi%#er Kegunaan : menyaring kotoran yang terbentuk pada permukaan logam cair akibat reaksi antara logam cair dengan udara/gas lain 3fek negatif : mengurangi fluiditas logam cair  10. Se"u#kan , #u&as &a#in& sys#e( 7 emperkecil aliran turbulen sehingga penyerapan gas' oksidasi logam dan erosi pada permukaan cetakan berkurang 7 engatur masuknya logam cair ke dalam rongga cetakan 7 emastikan sempurnanya pengisian pada rongga cetakan 7 enaikkan gradient temperatur dalam penuangan sehingga mencegah teradinya pendinginan cepat dan dapat mengeras dengan baik  1. Apakah ke&unaan 'hap%e# Ga("arkan 'ara pene(pa#an 'hap%e# 4ntuk menghindari bergesernya inti

!2. Tu%iskan ko(pnen dan presen#asi ou%din& (a#eria% di sand 'as#in& 7 5$-678 silica sand (,i9! 7 #$-#8 material pengikat misalnya lempung dll 7 ;-etakan shell dilepaskan dari polanya ! ,ebutkan ? elemen yg tidak diinginkan muncul di produk baa - Eas (9' F' C! - ,ulfur  - Phosphor  - ,ilikon 4raikan konsentrasi silicon' mangan' dan phosphor yang muncul di produk baa • • •

7.

,ilicon ($.; 8 and $.5 8! anganese ($. 8 and $.? 8! Phosphorous ($.$! I e9#/ (reduksi langsung' "##7$°>! → e

(reduksi gas' !

.

#$.

##.

#. #;.

#?.

,ebutkan dan gambarkan ; produk dari continuous casting

,ebutkan 7 bahan yg dimasukkan ke dalam blast furnace  G )ron ore  G imestone  G >oke  G Preheated air   G ,crap ,ebutkan ? karakterisitik coke dalam produksi baa di B - Produk padat dari distilasi coal. - ,ekitar 6$ sampai 78 karbon. - Dibuat oleh pemanasan batubara hitam dalam o*en kecil di ;$$ > selama ? am di sebuah  pabrik coke. - Kekuatan mekanik lebih tinggi daripada coal untuk bertahan di B - Di dalam B' coke terbakar sendiri karena udara panas (reaksi spontan! +pakah kegunaan limestone di BL Bertindak sebagai fluks - mengkon*ersi impurities dalam ore menadi slag fuseable ,ebutkan ; karakteristik hot air di B - Dipanaskan oleh fuel gas dari o*en coke min. pada #$$$ >. - Dikirim ke blast furnace pada harging scrap - >harging logam panas - ain blow - ,ampling - %apping - ,lag off   #arbon' >opper' =inc' +luminium' errous' ,ilicon M +l' ,i' e' >' >u' #5. ,ebutkan  pompa *akum yg biasa digunakan di &9D atau 2C Pompa mekanik dan pompa *apour/wet *acuum #6. ,ebutkan ; step proses di dalam &9D #. 9ksigen ditiupkan untuk mengoksidasi karbon . +rgon mempercepat dekarburisasi dan penghapusan gas. ;. Pompa *acuum mengeluarkan gas dari li0uid steel. #. ,ebutkan < perbedaan antara 3+/route dan B/B9-route N 3+ menggunakan scrap untuk menginput e utama (pengecualian: proses D2)!. Pada rute B / B9' scrap digunakan untuk mendinginkan con*erter  N 3nergi utama di 3+: energi listrik (app ;6$-?7$kh / t.!. Eas alam dan coal adalah bahan  bakar tambahan. 3nergi utama di B: coke N i0uid steel dari 3+ menunukkan konsentrasi nitrogen lebih tinggi N Pada 3+ tidak ada blow pada hot air seperti di B N 3+ adalah proses batch' B adalah salah satu semi-kontinyu N 3+ memiliki kapasitas yang lebih kecil (app. ?$-#7$ t! dari B / B9. Perkembangan baru meningkatkan kapasitas 3+ sampai ?7$ t $. ,ebutkan < metode dalam menurunkan konsumsi energi di 3+ N91ygen inection Naddle metalurgy N4ltra high power  Noaming slag N,crap preheating NBottom stirring #. ,ebutkan  tipe o1ygen lance N>onsumable lance (Canya o1ygen lance' bukan natural gas burner! Ni1ed o1ygen lance . Bagaimanakah perbandingan kadar nitrogen di baa cair antara proses melalui B/B9-route *s. 3+-routeL Dibandingkan 3+ route' B/B9 route memiliki kadar nitrogen lebih rendah dalam li0uid steel.

CASTING O8 AL:-INI:1.

:raikan 0 keun#un&an a%u(inu( 'as#in& di"andin&kan den&an proses produksi %ainnya

- Kemampuan untuk memproduksi komponen near-net-shape dengan akurasi dimensi' pengontrolan  permukaan akhir' geometri yang kompleks termasuk bagian-bagian internal' dan sifat yang konsisten dengan persyaratan teknik tertentu - Produk aluminium biasanya lebih ringan dan bebas dari korosi - Dalam banyak kasus' komponen multi las atau rakitan bisa diganti dengan bagian cor tunggal - Persyaratan machining berkurang. - Display aluminium casting dapat dikendalikan dengan ber*ariasi saat finish pada hasil casting. - Perbandingan antara hasil cast dan finishing mesin dapat terlihat elas dalam efek polesannya. - Persyaratan modal biasanya kurang dari produk tempa. - Banyak paduan casting aluminium menampilkan fluiditas yang sangat baik untuk casting bagian tipis dan detail halus. - Paduan casting aluminium meleleh pada suhu relatif rendah. .

4raikan ; tipe material alloy untuk aluminum casting - 3lemen paduan utama menentukan rentang elemen yang mengontrol castability dan properti  pengembangan. - 3lemen paduan minor mengontrol perilaku solidifikasi' memodifikasi struktur eutektik' memperbaiki fase primer' memperbaiki ukuran butir dan bentuk' fase suppress memperbaiki fase  primer' dan mengurangi oksidasi. - 4nsur impurity mempengaruhi castability dan bentuk fase tak larut yang pada waktu limit atau meningkatkan properti yang diinginkan

;.

?.

,ebutkan ; cara untuk meningkatkan ductility 7

Dari struktur yang halus

7

embatasi konsentrasi elemen tak larut

7

Dengan mengendalikan konsentrasi impurities dalam rasio yang mendukung pembentukan konstituen intermetalik yang mengganggu. ,ebutkan peranan alloying elements di bawah ini dalam mempengaruhi mikrostruktur dari aluminum casting

a.

,ilicon (7!

- eningkatkan castability - engurangi hot shortness. - Paduan silikon yang mengandung konsentrasi hypoeutectic tinggi biasanya lebih cocok untuk casting yang lebih kompleks dan untuk mold permanen dan proses die-casting. - Paduan aluminium-silikon menunukkan gra*itasi rendah dan koefisien ekspansi termal tertentu. - Kekuatan' daktilitas' dan castability paduan aluminium-silikon hypoeutectic dapat lebih ditingkatkan dengan modifikasi dari eutektik aluminium-silikon  b. +ntimony (;! - Pada tingkat konsentrasi sama atau lebih besar dari $'#$8' antimon memurnikan eutektik aluminium-silikon. - 3fekti*itas antimon dalam mengubah struktur eutektik tergantung pada kandungan fosfor dan  pada lau solidifikasi yang cukup cepat. - +ntimony uga bereaksi dengan baik dengan natrium atau strontium untuk membentuk intermetallics kasar dengan efek buruk pada castability dan struktur metalurgi c.

Boron (;!

- Bentuk titanium boride dengan nukleasi stabil berinteraksi dengan fase aktif dari butir murni seperti %i+l; untuk perbaikan butir. - Paduan rotor dapat menentukan boron melebihi kandungan titanium dan *anadium untuk memastikan kompleks atau pengendapan unsur-unsur untuk meningkatkan kinera listrik. - Borida uga berkontribusi terhadap sludging' pengendapan intermetallics dari larutan cair dalam tungku dan troughing. d. )ron (#! - ,ecara substansial mengurangi daktilitas. 7.

4raikan karakteristik casting untuk enis paduan berikut: a.

+l-,i - Paduan biner aluminium-silikon menunukkan fluiditas baik' castability' dan ketahanan korosi. - enampilkan kekuatan rendah dan machinability buruk.

- Kekuatan' daktilitas' dan castability paduan aluminium-silikon hypoeutectic dapat lebih ditingkatkan dengan modifikasi dari eutektik aluminium-silikon yang dapat dicapai melalui  penambahan terkontrol natrium dan / atau strontium  b. +l-g - Paduan aluminium-magnesium memberikan daya las yang sangat baik  - ,ering digunakan dalam aplikasi dekoratif arsitektur dan lainnya. - emiliki mesin baik' daya las' dan tampilan yang menarik  - Paduan aluminium magnesium memerlukan perawatan lebih pada salurannya' riser yang lebih  besar' dan kontrol yang lebih besar pada gradien suhu. c.

+l-,n - +luminium dan timah pada dasarnya tidak dapat bercampur. ,ebelum dan sesudah solidifikasi' timah muncul dalam bentuk terdispersi. - +gitasi mekanik awalnya diperlukan untuk mencapai suspensi timah' dan karena perbedaan kerapatan' gra*itasi segregasi dapat teradi dari waktu ke waktu dalam keadaan cair. - Paduan aluminium-timah yang mengandung tembaga endapan kon*ensional mengeras dan mungkin sepenuhnya di heat treatment

acat

5.

Bagaimanakah intermetallic phase dapat mempengaruhi sifat mekanikL - au solidifikasi dan lau pendinginan setelah solidifikasi meningkatkan keseragaman ukuran dan distribusi intermetallics dan mempengaruhi morfologi mereka. - au solidifikasi lambat menghasilkan intermetallics kasar dan batas butir konsentrasi t fase kedua. - Pembentukan fase adalah difusi terkontrol sehingga solidifikasi lebih cepat - Pendinginan cepat hingga suhu kamar dari suhu solidifikasi

6.

4raikan ? karakteristik grain refinement dalam mempengaruhi sifat mekanik +l-casting - Peningkatan lau solidifikasi mengurangi ukuran butir  - Oang paling banyak digunakan adalah paduan master titanium atau titanium dan boron - +gar efektif' penyulingan bii-biian harus terkontrol' dapat diprediksi' dan operasi kuantitas aluminides dan borida atau karbida dalam bentuk' ukuran' dan distribusi yang benar untuk nukleasi butir. - Penyulingan dalam bentuk batang menggunakan pemotongan untuk digunakan dalam pengecoran

.

4raikan ; karakteristik modifikasi +l-,i eutektik dalam mempengaruhi sifat mekanik +l-casting - ,truktur eutektik lebih halus dan berserat yang dapat diperoleh dengan peningkatan lau solidifikasi dan dengan penambahan pemodifikasi kimia. - Kalsium' sodium' strontium' dan antimon diketahui mempengaruhi tingkat modifikasi eutektik yang dapat dicapai selama solidifikasi. - Peningkatan hasil casting termasuk peningkatan feed dan superior terhadap suhu tinggi cracking

DIE CASTING 1.

Se"u#kan $ ke%e"ihan dan ) kekuran&an die 'as#in& di"andin&kan proses pen&e'oran %ainnya

Kelebihan die casting #. ine detail (thin wall$.7 mm' dibandingkan dengan " ;mm pada sand casting! . Permukaan akhir halus ;. ,truktur grain halus (fast cooling I grain siHe kecil! ?. Proses sepenuhnya otomatis 7. Produkti*itas tinggi

Kekurangan die casting #. Carga peralatan mahal . 4kuran terbatas ;. %idak untuk logam dengan temperatur melting tinggi' biasanya digunakan untuk logam non-ferrous .

4raikan ? karakteristik die casting dan gambarkan diagram *elocity *s.  pressure untuk die casting' sand casting' s0ueeHe casting dan semi solid casting #. Die casting adalah proses manufaktur  untuk memproduksi ukuran dengan akurat' taam' halus atau bagian  permukaan logam bertekstur. . Cal ini dilakukan dengan mengineksikan logam cair pada kecepatan tinggi dan di bawah tekanan tinggi ke die baa yang dapat digunakan kembali. ;. Dibandingkan dengan proses casting lain' die casting berada di uung atas dari kecepatan dan tekanan. ?. Kecepatan tinggi menyebabkan kondisi aliran yang sangat turbulen

;.

4raikan taksonomi dari die casting #. ow pressure die casting a. Era*ity die casting  b. &acuum chamber die casting . Cigh pressure die casting a. >old chamber die casting

 b. Cot chamber die casting ;. >entrifuge die casting ?.

Bagaimanakah prinsip kera gra*ity die castingL Eaya berat die casting hanya menggunakan gaya gra*itasi untuk membiarkan aliran logam tanpa tekanan eksternal

7.

,ebutkan ; parameter proses dari PD>  (a! lau di mana tekanan diberikan' yang mengatur pengisian mold' (b! tekanan' yang relatif tidak penting sekali pemadatan dimulai' dan (c! gradien termal' yang penting untuk membangun arah solidifikasi

#. Permukaan akhir dan akurasi yang baik  . Dua enis utama CPD> hot chamber dan cold chamber  ;. esin hot chamber biasanya digunakan untuk membuang paduan seng dan magnesium' sedangkan mesin cold chamber sebagian besar membuat coran paduan aluminium. ?. Produk dari tekanan die casting tidak dapat dilas

5.

,ebutkan  enis motor yang digunakan pada proses die casting dan uraikan karakteristiknya #. >entrifugal pumps a. emiliki rotor berbasis karbon  b. Dapat memiliki kapasitas *olumetrik yang tinggi . 3lectromagnetic (3! pumps a. %idak mengandung bagian yang bergerak   b. ifetime lebih panang c. Biaya awal yang tinggi d. Digunakan di lingkungan yang relatif non-agresif untuk logam dengan titik lebur rendah

6.

4raikan  perbandingan antara hot chamber dan die chamber die casting process #. Cot chamber process: a. ,hot chamber dan piston tenggelam dalam logam cair.  b. Cal ini membantu menaga waktu siklus ke minimum' seperti logam cair perlu melakukan  peralanan hanya dengan arak yang sangat pendek untuk setiap siklus.

c. %erbatas untuk paduan berbasis seng. Dengan teknologi modern' uga untuk magnesium. d. aintenance lebih. isalnya' setelah kira-kira #$$.$$$ hingga $$.$$$ tembakan' gooseneck harus turun dan slee*e hole butuh pengeraan ulang . >old chamber process: a. >hamber dan pemasangan piston tidak terus menerus kontak dengan aluminium cair.  b. Proses cold chamber beroperasi dengan suhu logam yang lebih tinggi. isalnya' untuk aluminium dan basis paduan tembaga dan telah diperpanang untuk produksi baa tuang. c. ,elain itu' selama proses dosing' gas pelindung sengaa diberikan ke slee*e dan karena itu  uga ke atmosfer. d. Karena permukaan logam besar di slee*e mesin cold chamber dan suhu logam yang lebih tinggi' maka oksida lebih berkembang. e. 9ksidasi yang cukup berkembang di slee*e. ,elain itu' piston mesin cold chamber harus dilumasi. Cal ini menyebabkan peningkatan penyerapan hidrogen dalam lelehan .

,ebutkan enis metal yang dapat diproses di hot chamber dan die chamber die casting - Cot >hamber - >old >hamber

: +l' >u' g : =n' ,n' Pb

#$. ,ebutkan ? step operasional dari hot chamber die casting #. Die ditutup dan gooseneck silinder diisi dengan logam cair. . Plunger mendorong logam cair melalui bagian gooseneck dan noHHle dan ke rongga die. ogam ditahan di bawah tekanan sampai mengeras. ;. Die terbuka dan core' ika ada' ditarik kembali. >asting tetap dalam eector die. Plunger kembali' menarik logam cair kembali melalui noHHle dan gooseneck. ?. Pin eector mendorong casting keluar dari eector die. Kemudian plunger membuka hole inlet' logam cair diisi ulang ke gooseneck silinder. ##. 4raikan ? karakteristik dari centrifuge casting #. Eaya sentrifugal dalam casting melibatkan perputaran cetakan atau nomor cetakan yang diisi dengan logam cair pada sumbunya. . ogam dapat dimasukkan sebelum atau selama rotasi. ;. >asting sentrifugal umumnya tidak selalu' lebih padat daripada casting kon*ensional ?. emberikan keuntungan yang lebih rinci