Perbandingan Die Casting dan Centrifugal Casting

Die Casting

Definisi
Die casting adalah proses memaksa logam cair di bawah tekanan tinggi ke dalam rongga cetakan (yang mesin menjadi die). Benda tuang Kebanyakan terbuat dari logam non-ferrous, khususnya seng, tembaga, aluminium, magnesium, timbal, timah dan timah paduan berbasis, meskipun logam mengandung besi tuang die yang mungkin dengan Metode die casting. Die Casting sangat cocok untuk aplikasi di mana sejumlah besar bagian-bagian berukuran kecil dan menengah diperlukan, memastikan kualitas permukaan yang tepat dan konsistensi dimensi. Tingkat fleksibilitas telah menempatkan benda tuang di antara produk yang dibuat volume tertinggi di industri pengerjaan logam.

Sejarah
Die casting peralatan ditemukan pada tahun 1838 untuk tujuan memproduksi jenis bergerak untuk industri percetakan. Pengecoran-paten pertama terkait die diberikan pada tahun 1849 untuk mesin tangan kecil yang dioperasikan untuk tujuan produksi jenis pencetakan mekanik. Pada 1885, Otto Mergenthaler menemukan mesin Linotype, sebuah casting jenis perangkat otodies yang menjadi jenis peralatan terkemuka dalam industri penerbitan. Aplikasi lain tumbuh pesat, dengan memfasilitasi die casting pertumbuhan barang konsumsi dan peralatan dengan membuat terjangkau produksi bagian-bagian yang rumit dalam volume tinggi.

Proses
Ada empat langkah utama dalam proses die casting. Pertama, cetakan disemprot dengan pelumas dan tertutup. Pelumas baik membantu mengontrol suhu die dan juga membantu dalam penghapusan casting. Logam cair kemudian menembak ke dalam die di bawah tekanan tinggi; antara 10-175 MPa (1,500-25,000 psi). Setelah die diisi tekanan dipertahankan sampai casting telah dipadatkan. Die ini kemudian dibuka dan menembak (gambar berbeda dari tuang karena ada bisa beberapa rongga dalam die, menghasilkan beberapa coran per shot) yang dikeluarkan oleh ejector pin. Akhirnya, memo, yang meliputi gerbang, pelari, sprues dan flash, harus dipisahkan dari casting (s). Hal ini sering dilakukan dengan menggunakan die trim khusus dalam daya tekan atau tekan hidrolik. Sebuah metode yang lebih tua memisahkan dengan tangan atau dengan menggergaji, di mana penggilingan kasus mungkin diperlukan untuk kelancaran tanda memo. Sebuah metode padat karya kurang adalah untuk jatuh gambar jika pintu yang tipis dan mudah patah pemisahan gerbang dari bagian selesai harus mengikuti. memo ini didaur ulang oleh hasil peleburan kembali itu hasil adalah sekitar 67%.
Injeksi tekanan tinggi menyebabkan mengisi cepat die, yang diperlukan sehingga mengisi seluruh rongga sebelum setiap bagian dari casting mengeras. Dengan cara ini, diskontinuitas dihindari bahkan jika bentuk memerlukan sulit untuk-mengisi bagian tipis. Ini menciptakan masalah jebakan udara, karena ketika cetakan diisi dengan cepat ada sedikit waktu untuk udara untuk melarikan diri. Masalah ini diminimalkan dengan termasuk ventilasi di sepanjang garis perpisahan, bagaimanapun, bahkan dalam proses yang sangat halus masih akan ada beberapa porositas di tengah casting. Kastor die Kebanyakan melakukan operasi sekunder lainnya untuk menghasilkan fitur tidak tersedia castable, seperti penyadapan lubang, polishing, plating, buffing, atau lukisan. Ketika porositas tidak diperlukan untuk casting maka proses pengecoran pori-bebas digunakan. Hal ini identik dengan proses standar kecuali oksigen disuntikkan ke ditembak die sebelum masing-masing. Hal ini menyebabkan kecil tersebar oksida untuk membentuk ketika cairan logam mengisi die, yang hampir menghilangkan porositas gas. Keuntungan tambahan untuk ini adalah kekuatan yang lebih besar. Tuang ini panas masih dapat diobati dan dilas. Proses ini dapat dilakukan pada aluminium, seng, dan paduan timbal.
Dipanaskan-manifold direct injection die casting, juga dikenal sebagai casting injeksi langsung die atau die casting runnerless, adalah zinc die casting proses dimana seng cair dipaksa melalui manifold dipanaskan dan kemudian melalui nozel dipanaskan-mini, yang mengarah ke molding rongga. Proses ini memiliki kelebihan biaya yang lebih rendah per bagian, melalui pengurangan memo (dengan penghapusan sprues, gerbang dan pelari) dan konservasi energi, dan kualitas permukaan yang lebih baik melalui siklus pendinginan lebih lambat.

Peralatan
Ada dua tipe dasar mesin die casting: panas-ruang mesin (alias mesin gooseneck) dan dingin-ruang mesin Ini adalah dinilai oleh berapa banyak kekuatan penjepit mereka dapat menerapkan peringkat yang tipikal adalah antara 400 dan 4.000 ton singkat. Hot-ruang mesin mengandalkan kolam logam cair untuk memberi makan die. Pada awal siklus piston mesin ini adalah mencabut, yang memungkinkan logam cair untuk mengisi “gooseneck”. Gas atau minyak piston powered maka kekuatan logam ini dari gooseneck ke die. Keuntungan dari sistem ini mencakup waktu siklus cepat (sekitar 15 siklus menit) dan kenyamanan mencair logam dalam mesin casting. Kelemahan dari sistem ini adalah bahwa tinggi titik lebur logam tidak dapat dimanfaatkan dan aluminium tidak dapat digunakan karena mengambil beberapa besi sementara di kolam cair. Karena ini, panas-ruang mesin yang terutama digunakan dengan seng, timah, dan memimpin paduan berbasis.

Injeksi Mesin Cetak

Dingin-ruang mesin yang digunakan ketika paduan casting tidak dapat digunakan dalam mesin panas-ruang; ini termasuk aluminium, seng paduan dengan komposisi besar dari aluminium, magnesium dan tembaga. Mesin ini bekerja dengan pelelehan materi, pertama, dalam tungku yang terpisah. Kemudian sejumlah logam cair tepat diangkut ke mesin dingin-ruang di mana ia dimasukkan ke dalam sebuah ruang ditembak dipanaskan (atau silinder injeksi). menembak ini kemudian didorong ke die oleh piston hidrolik atau mekanik. Ini kelemahan terbesar dari sistem ini adalah waktu siklus lambat karena kebutuhan untuk mentransfer logam cair dari tungku ke mesin dingin-ruang.

Die yang digunakan dalam die casting biasanya terbuat dari baja perkakas besi cor mengeras karena tidak dapat menahan tekanan tinggi yang terlibat. Karena ini die sangat mahal, sehingga tinggi biaya awal. Dies hanya dapat berisi satu rongga cetakan atau rongga beberapa bagian yang sama atau berbeda. Harus ada setidaknya dua die untuk memungkinkan pemisahan dan pengusiran dari benda kerja selesai, namun tidak jarang untuk ada menjadi bagian lebih yang membuka dan menutup dalam arah yang berbeda. Dies juga sering mengandung air-pendingin bagian, core ditarik, pin ejektor, dan ventilasi di sepanjang garis perpisahan. Ventilasi ini biasanya lebar dan tipis (sekitar 0,13 mm atau 0,005 dalam) sehingga ketika logam cair mulai mengisi mereka logam cepat membeku dan meminimalkan skrap. Tidak ada penambah digunakan karena tekanan tinggi memastikan continous feed logam dari gerbang. Baru-baru ini, sudah ada tren untuk memasukkan gerbang yang lebih besar dalam die dan menggunakan tekanan injeksi yang lebih rendah untuk mengisi cetakan, dan kemudian meningkatkan tekanan setelah diisi nya. Sistem ini membantu mengurangi porositas dan inklusi.

Keuntungan	Kekurangan
Excellent akurasi dimensi (tergantung pada materi casting, tapi biasanya 0,1 mm untuk pertama 2,5 cm (0,005 in untuk inci pertama) dan 0,02 mm untuk setiap sentimeter tambahan (0.002 masuk untuk setiap inci tambahan).	Berat Casting harus antara 30 gram (1 ons) dan 10 kg (20 lb).
Smooth cast permukaan (1-2,5 mikrometer atau 0,04-0,10 rms engkau).	Tinggi biaya awal.
Tipis dinding dapat dilemparkan dibandingkan dengan pasir dan casting cetakan permanen (sekitar 0,75 mm atau 0,030 tahun). Sisipan bisa cast-in (seperti insert berulir, elemen pemanas, dan kekuatan tinggi permukaan bearing).	Limited untuk logam fluiditas tinggi.
Kekuatan tarik Casting sebesar 415 MPa (60 ksi).	·         Sebuah volume produksi yang besar diperlukan untuk membuat alternatif ekonomis untuk proses lainnya.

Centrifugal Casting

Prinsip:pengecoran sentrifugal dilakukan dengan cara menuangkan logam cair ke dalam cetakan yang berputar. akibat pengaruh gaya sentrifugal logam cair akan terdistribusi ke dinding rongga cetak dan kemudian membeku.

Kelebihan	Kekurangan
Riser tidak diperlukan.	Harga peralatan mahal.
Produk yang berlekuk-lekuk dapat diproses dengan permukaan yang baik.	Biaya maintenence mahal.
Toleransi benda kecil	Laju produksi rendah.
Benda kerja uniform.	Satu cetakan hanya digunakan untuk satu produk.
	Gaya sentrifugal besar

Jenis-jenis pengecoran sentrifugal:

1. Pengecoran sentrifugal sejati.

2. Pengecoran semi sentrifugal.

3. Pengecoran sentrifuge.

Pengecoran Sentrifugal Sejati

Dalam pengecoran sentrifugal sejati, logam cair dir\tuangkan ke dalam cetakan yang berputar untuk menghasilkan benda cor yang berbentuk turbular, seperti pipa, tabung, bushing, cincin, dan lain-lain.

dalam gambar 3.13 ditunjukan logam cair dituangkan ke dalam cetakan horisontal yang sedang berputar melalui cawan tuan (pouring bashin) 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 dan bentuk 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:

·         Memiliki densitas (kepadatan) yang tinggi terutama pada bagian luar coran.

·         tidak terjadi penyusutan pembekuan benda terutama pada bagian luar cor karena adanya gaya sentrifugal yang bekerja secara kontinu selama proses pembekuan.

·         Cenderung ada impuritas pada dinding sebelah dalam coran dan hal ini dapat dihilangkan dengan pemesinan.

Pengecoran Semi Sentrifugal: 

Pada metode ini, gaya sentrifugal digunakan untuk menghasilkan benda cor yang pejal bukan turbular. Cetakan dirancang dengan riser pada pusat untuk pengisian logam cair,seperti ditunjukan pada gambar 3.14.

Densitas logam dalam akhir pengecoran lebih besar pada bagian luar dibandingkan dengan bagian dalam coran yaitu bagian dekat dengan pusat rotasi. Kondisi ini dimanfaatkan untuk membuat benda dengan lubang di tengah, seperti roda, puli. Bagian tengah yang memiliki densitas rendah mudah dikerjakan dengan pemesinan.

Pengecoran sentrifuge:

Dalam pengecoran sentrifuge cetakan dirancang dengan beberapa cetakan rongga cetak yang diletakan disebelah luar dari pusat rotasi sedemikian rupa sehingga logam cair yang dituangkan ke dalam cetakan akan di distribusikan ke setiap rongga cetak dengan gaya sentrifugal, seperti pada gambar 3.15