Proses Manufaktur : Investment Casting

Proses Manufaktur : Investment Casting

1. Pengertian Pengecoran

Pengecoran adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan parts dengan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Logam cair akan dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang memiliki rongga sesuai dengan bentuk yang diinginkan.

2. Jenis Pengecoran

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

teknik non-traditional atau contemporary casting 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

3. Pengertian Investment Casting

Investment casting dapat diartikan sebagai proses mengecor logam kedalam cetakan atau menuangkan slurry untuk proses coating ke pola yang di atur pada temperatur kamar, setelah itu pola dikeluarkan menggunakan panas dan mengisi cetakan dengan cairan logam.

Investment casting merupakan salah satu cara/metode pembentukan produk melalui proses pengecoran dimana berbeda dengan metode yang telah dibahas seperti sand casting, Dies casting dan lain-lain terutama dalam proses pembentukan cetakannya.

Invesment Casting merupakan salah satu proses pengecoran dan juga dapat disebut sebagai lost-wax casting, salah satu teknik tertua logam pembentuk diketahui. Dari 5.000 tahun yang lalu, ketika lilin membentuk pola, dengan bahan tahan api dan paduan spesialis, menghasilkan produksi komponen coran dengan akurasi, fleksibilitas, dan integritas dalam berbagai logam dan paduan kinerja tinggi. Lost-foam casting adalah bentuk modern dari investment casting yang menghilangkan langkah-langkah tertentu dalam prosesnya. Perbedaannya adalah Lost-foam casting menggunakan gelembung atau busa (foam) sebagai pola dan foam lebih mudah untuk menguap sehingga mempermudah proses pengecoran.

4. Proses Investmen Casting

Proses pembentukan cetakan dimana cetakan dibuat dari pasir cetak (sand casting) diawali dengan pembuatan model (pattern) dan untuk model yang dipakai dalam proses ini ialah dipilih dari bahan-bahan yang memiliki titik cair sangat rendah misalnya lilin (wax), ini digunakan dalam berbagai pembuatan model dengan bentuk yang sangat 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 dari 100⁰C sampai 110⁰C ini akan mengakibatkan lilin sebagai model (pattern) ini menjadi lumer dan mengalir melalui pori-pori bahan cetakan sehingga membentuk rongga sesuai dengan bentuk produk yang diinginkan, kemudian pemanasan dilanjutkan sampai 1000⁰C 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 mengindari 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 (Pattern) sebagaimana terjadi dalam metoda Sand Casitng atau mungkin kemudahan dalam mengeluarkan benda hasil penuangan dari dalam cetakan sebagaimana yang terjadi dalam Die Casting.

5. Tahapan Proses Investment Casting

Tahapan Investment Casting:

1.   Pola lilin dibuat;

2.   Beberapa pola ditempelkan pada saluran turun (sprue) membentuk pohon bola;

3.   Pohon pola dilapisi dengan lapisan tipis bahan tahan api;

4.   Seluruh cetakan terbentuk dengan menutup pola yang telah dilapisi tersebut dengan bahan tahan api sehingga menjadi kaku;

5.   Cetakan dipegang dalam posisi terbalik, kemudian dipanaskan sehingga lilin meleleh dan keluar dari dalam cetakan;

6.   Cetakan dipanaskan kembali dalam suhu tinggi, sehingga semua kotoran terbuang dari cetakan dan semua logam cair dapat masuk kedalam bagian-bagian yang rumit disebut proses preheating;

7.   Setelah logam cair dituangkan dan membeku cetakan dipecahkan, dan coran dilepaskan dari sprue-nya.

F. Keuntungan Investment Casting

1.   Dapat membuat produk dengan bentuk yang rumit

2.   Dimensi produk yang baik, sangatpresisi, tanpa finishing

3.   Permukaan yang halus

4.   Tidak memiliki parting line

5.   Hanya diperlukan sedikit permesinan

6.   Dapat memproduksi banyak produk dalam satu kali proses pengecoran

G. Kerugian Investment Casting

1.   Biaya pembuatan yang tinggi

2.   Hampir tidak dapat didaur ulang (keramik)

3.   Sulit untuk membuat produk yang memiliki inti

4.   Terbatas untuk pengecoran produk yang berukuran kecil