TEKNOLOGI BAHAN

PENGECORAN SENTRIFUGAL

DISUSUN OLEH :

NAMA : JANUALRI PASOLANG

NIM : 341 13 012

KELAS : 1A TEKNIK MESIN D3

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

2014

A. Pengecoran Sentritugal

Pengecoran sentritugal dilakukan dengan menuangkan logam cair ke dalam cetakan

yang berputar. Akibat pengaruh gaya sentritugal logam cair akan terdistribusi ke dinding

rongga cetak dan kemudian membeku.

1. Jenis–jenis pengecoran sentritugal :

a. Pengecoran sentritugal sejati;

b. Pengecoran semi sentritugal;

c. Pengecoran sentrifuge.

Pengecoran sentritugal sejati :

Dalam pengecoran sentrifugal sejati, logam cair dituangkan ke dalam cetakan yang

berputar untuk menghasilkan benda cor bentuk tabular, seperti pipa, tabung,

bushing, cincin, dan lain-lainnya.

Gambar 3.13 Proses pengecoran sentrifugal sejati

Dalam gambar 3.13 ditunjukkan logam cair dituangkan ke dalam cetakan horisontal

yang sedang berputar melalui cawan tuang (pouring basin) yang terletak pada salah

satu ujung cetakan. Pada beberapa mesin, cetakan baru diputar setelah logam cair

dituangkan. Kecepatan putar yang sangat tinggi menghasilkan gaya sentrifugal

sehingga logam akan terbentuk sesuai dengan bentuk dinding cetakan. Jadi, bentuk

luar dari benda cor bisa bulat, oktagonal, heksagonal, atau bentuk-bentuk yang lain,

tetapi sebelah dalamnya akan berbentuk bulatan, karena adanya gaya radial yang

simetri.

Karakteristik benda cor hasil pengecoran sentrifugal sejati:

a. memiliki densitas (kepadatan) yang tinggi terutama pada bagian luar coran,

b. tidak terjadi penyusutan pembekuan pada bagian luar benda cor karena adanya

gaya sentrifugal yang bekerja secara kontinu selama pembekuan,

c. cenderung ada impuritas pada dinding sebelah dalam coran dan hal ini dapat

dihilangkan dengan permesinan.

Orientasi sumbu putar cetakan bisa dalam posisi horisontal maupun vertikal, tetapi yang

lebih umum adalah horisontal. Bila kita anggap orientasi sumbu putar adalah horisontal,

maka gaya dapat didefinisikan dengan persamaan berikut ini.

Gaya sentrifugal :

𝐹 =𝑚𝑣2

𝑅

dimana : F = gaya, lb (N)

m = massa, lbm (kg)

v = kecepatan, ft/sec (m/s)

R = radius dalam cetakan, ft (m)

Gaya gravitasi : 𝑊 = 𝑚𝑔

dimana : W = gaya gravitasi, lb (N)

g = percepatan gravitasi (32,2 ft/sec2 atau 9,8 m/s

2)

Rasio antara gaya sentrifugal dengan berat disebut faktor–G (GF ) :

𝐺𝐹 =𝐹

𝑊=

𝑚𝑣2

𝑅𝑚𝑔=

𝑣2

𝑅𝑔

Kecepatan dapat dinyatakan dengan :

𝑣 =2𝜋𝑅𝑁

60=

𝜋𝑅𝑁

30

dimana : N = kecepatan putar, rev/min

𝐺𝐹 = 𝜋𝑅𝑁

30 2

𝑅𝑔=

𝑅

𝑔 𝜋𝑁

30 2

=

𝐷

2

𝑔 𝜋𝑁

30 2

dimana : D = diameter dalam cetakan, ft (m)

𝑁 =30

𝜋 2𝑔𝐺𝐹

𝐷

Secara empiris nilai GF berkisar antara 60 s/d 80 untuk pengecoran sentrifugal horisontal,

tergantung pada logam yang akan dicor.

Dalam pengecoran sentrifugal vertikal, pengaruh gravitasi dapat menyebabkan ketebalan

dinding coran bagian bawah lebih tebal dibandingkan dengan bagian atasnya.

𝑁 =30

𝜋

2𝑔𝐿

𝑅𝑡2 − 𝑅𝑏

2 =

dimana : L = panjang vertikal coran, ft (m)

Rt = radius atas coran, ft (m)

Rb = radius bawah coran, ft (m)

Radius atas coran (Rt ) akan sama dengan radius bawah coran (Rb ), bila N = tak

berhingga.

B. Pengecoran semi sentritugal :

Pada metode ini, gaya sentrifugal digunakan untuk menghasilkan coran yang pejal (bukan

bentuk tabular). Cetakan dirancang dengan riser pada pusat untuk pengisian logam cair,

seperti ditunjukkan dalam gambar 3.14.

Gambar 3.14 Proses pengecoran semi sentrifugal

Densitas logam dalam akhir pengecoran lebih besar pada bagian luar dibandingkan dengan

bagian dalam coran yaitu bagian yang dekat dengan pusat rotasi. Kondisi ini dimanfaatkan

untuk membuat benda dengan lubang ditengah, seperti roda, puli. Bagian tengah yang

memiliki densitas rendah mudah dikerjakan dengan pemesinan.

C. Pengecoran sentrifuge :

Dalam pengecoran sentrifuge cetakan dirancang dengan beberapa rongga cetak yang

diletakkan disebelah luar dari pusat rotasi sedemikian rupa sehingga logam cair yang

dituangkan ke dalam cetakan akan didistribusikan kesetiap rongga cetak dengan gaya

sentrifugal, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 3.15.

Gambar 3.15 Proses pengecoran sentrifuge

Proses ini digunakan untuk benda cor yang kecil, dan tidak diperlukan persyaratan semetri

radial seperti dua jenis pengecoran sentrifugal yang lain. Perbedaan antara sentrifugal

sejati, semi sentrifugal, dan sentrifuge ditunjukkan dalam tabel 3.2

Tabel 3.2 Perbedaan antara sentrifugal sejati, semi sentrifugal, dan sentrifuge

Sentrifugal sejati Semisentrifugal Sentrifuge

1. Benda cor memiliki simetri

radial

2. Pusat simetri rongga cetak

berada pada pusat rotasi.

3. Digunakan untuk benda cor

bentuk tabular.

1. Benda cor memiliki simetri

radial

2. Pusat simetri rongga cetak

berada pada pusat rotasi.

3. Digunakan untuk benda cor

yang pejal (lubang dibuat

belakangan).

1. Tidak dipersyaratkan

2. Rongga cetak berada diluar

pusat rotasi

3. Digunakan untuk benda cor

berlubang/tidak berlubang.