BAB III
DASAR
TEORI MESIN
CNC
3.1 Pengertian mesin CNC
CNC
singkatan dari Computer Numerically Controlled, merupakan mesin perkakas
yang dilengkapi dengan sistem mekanik dan kontrol berbasis komputer yang mampu
membaca instruksi kode N, G, F, T, dan lain-lain, dimana kode-kode tersebut
akan menginstruksikan ke mesin CNC agar bekerja sesuai dengan program benda
kerja yang akan dibuat.
Secara
umum cara kerja mesin perkakas CNC tidak berbeda dengan mesin perkakas
konvensional. Fungsi CNC dalam hal ini lebih banyak menggantikan pekerjaan
operator dalam mesin perkakas konvensional. Misalnya pekerjaan setting
tool atau mengatur gerakan pahat sampai pada posisi siap memotong, gerakan
pemotongan dan gerakan kembali keposisi awal, dan lain-lain. Demikian pula
dengan pengaturan kondisi pemotongan (kecepatan potong, kecepatan makan dan
kedalaman pemotongan) serta fungsi pengaturan yang lain seperti penggantian pahat,
pengubahan transmisi daya (jumlah putaran poros utama), dan arah putaran poros
utama, pengekleman, pengaturan cairan pendingin dan sebagainya.
Mesin
perkakas CNC dilengkapi dengan berbagai alat potong yang dapat membuat benda
kerja secara presisi dan dapat melakukan interpolasi yang diarahkan secara
numerik (berdasarkan angka). Parameter sistem operasi CNC dapat diubah melalui
program perangkat lunak (software load program) yang sesuai. Tingkat ketelitian
mesin CNC lebih akurat hingga ketelitian seperseribu millimeter, karena
penggunaan ballscrew pada setiap poros
transportiernya. Ballscrew bekerja seperti lager yang tidak memiliki
kelonggaran/spelling namun dapat bergerak dengan lancar.
Pada
awalnya mesin CNC masih menggunakan memori berupa kertas berlubang sebagai
media untuk mentransfer kode G dan M ke sistem kontrol. Setelah tahun 1950,
ditemukan metode baru mentransfer data dengan menggunakan kabel
RS232, floppy disks, dan terakhir oleh Komputer Jaringan
Kabel (Computer Network Cables) bahkan bisa dikendalikan melalui
internet.
Akhir-akhir
ini mesin-mesin CNC telah berkembang secara menakjubkan sehingga telah mengubah
industri pabrik yang selama ini menggunakan tenaga manusia menjadi mesin-mesin
otomatik. Dengan telah berkembangnya Mesin CNC, maka benda kerja yang rumit
sekalipun dapat dibuat secara mudah dalam jumlah yang banyak. Selama ini
pembuatan komponen/suku cadang suatu mesin yang presisi dengan mesin perkakas
manual tidaklah mudah, meskipun dilakukan oleh seorang operator mesin perkakas
yang mahir sekalipun. Penyelesaiannya memerlukan waktu lama. Bila ada
permintaan konsumen untuk membuat komponen dalam jumlah banyak dengan waktu
singkat, dengan kualitas sama baiknya, tentu akan sulit dipenuhi bila
menggunakan perkakas manual. Apalagi bila bentuk benda kerja yang dipesan lebih
rumit, tidak dapat diselesaikan dalam waktu singkat. Secara ekonomis biaya
produknya akan menjadi mahal, hingga sulit bersaing dengan harga di pasaran.
Tuntutan konsumen yang menghendaki kualitas benda kerja yang presisi,
berkualitas sama baiknya, dalam waktu singkat dan dalam jumlah yang banyak,
akan lebih mudah dikerjakan dengan mesin perkakas CNC (Computer
Numerlcally Controlled), yaitu mesin yang dapat bekerja melalui pemogramman
yang dilakukan dan dikendalikan melalui komputer.
Mesin
CNC dapat bekerja secara otomatis atau semi otomatis setelah diprogram terlebih
dahulu melalui komputer yang ada. Program yang dimaksud merupakan program
membuat benda kerja yang telah direncanakan atau dirancang sebelumnya. Sebelum
benda kerja tersebut dieksikusi atau dikerjakan oleh mesin CNC, sebaikanya
program tersebut di cek berulang-ulang agar program benar-benar telah sesuai
dengan bentuk benda kerja yang diinginkan, serta benar-benar dapat dikerjakan
oleh mesin CNC. Pengecekan tersebut dapat melalui layar monitor yang terdapat
pada mesin atau bila tidak ada fasilitas cheking melalui monitor (seperti pada
CNC TU EMCO 2A/3A) dapat pula melalui plotter yang dipasang pada tempat dudukan
pahat/palsu frais. Setelah program benar-benar telah berjalan seperti rencana,
baru kemudian dilaksanakan/dieksekusi oleh mesin CNC.
Dari
segi pemanfaatannya, mesin perkakas CNC dapat dibagi menjadi dua, antara lain:
1. mesin
CNC Training unit (TU), yaitu mesin yang digunakan sarana pendidikan,dosen dan
training.
2. mesin
CNC produktion unit (PU), yaitu mesin CNC yang digunakan untuk membuat benda
kerja/komponen yang dapat digunakan sebagai mana mestinya.
Dari
segi jenisnya, mesin perkakas CNC dapat dibagi menjadi tiga jenis, antara lain:
1. mesin
CNC 2A yaitu mesin CNC 2 aksis, karena gerak pahatnya hanya pada arah dua sumbu
koordinat (aksis) yaitu koordinat X, dan koordinat Z, atau dikenal dengan mesin
bubut CNC,
2. mesin
CNC 3A, yaitu mesin CNC 3 aksis atau mesin yang memiliki gerakan sumbu utama
kearah sumbu koordinat X, Y, dan Z, atau dikenal dengan mesin frsais CNC.
3. mesin
CNC kombinasi, yaitu mesin CNC yang mampu mengerjakan pekerjaan bubut dan freis
sekaligus, dapat pula dilengkapi dengan peralatan pengukuran sehingga dapat
melakukan pengontrolan kualitas pembubutan/pengefraisan pada benda kerja yang
dihasilkan. Pada umumnya mesin CNC yang sering dijumpai adalah mesin CNC 2A
(bubut) dan mesin CNC 3A (frais).
3.1.1 Dasar-dasar Pemrograman CNC
Ada beberapa langkah
yang harus dilakukan seorang programmer sebelum menggunakan mesin CNC, pertama
mengenal beberapa sistem koordinat yang ada pada mesin CNC, yaitu:
sistem koodinat kartesius, yang terdiri dari koordinat mutlak
(absolut) dan koordinat relatif (inkremental), dan sistem koordinat kutub
(koordinat polar), yang terdiri dari koordinat mutlak (absolut) dan koordinat
relatif (inkremental).
Selanjutnya menentukan system
koordinat yang akan digunakan dalam pemograman. Apakah program akan menggunakan
sistem pemogramman metodeabsolut atau inkremental. Pada umumnya sistem
koordinat yang sering digunakan antara lain sistem koordinat kartesius, yaitu
koordinat mutlak (absolut) dan koordinat relatif/berantai (incremental).
Langkah kedua adalah memahami prinsip gerakan sumbu utama dalam mesin CNC.
a.
Pemrograman
Absolut
Pemrograman absolut adalah
pemrogramman yang dalam menentukan titik koordinatnya selalu mengacu pada titik
nol benda kerja. Kedudukan titik dalam benda kerja selalu berawal dari titik
nol sebagai acuan pengukurannya. Sebagai titik referensi benda kerja letak
titik nol sendiri ditentukan berdasarkan bentuk benda kerja dan keefektifan
program yang akan dibuat. Penentuan titik nol mengacu pada titik nol benda
kerja (TMB). Pada pemrogramman benda kerja yang rumit, melalui kode G tertentu
titik nol benda kerja (TMB) bisa dipindah sesuai kebutuhan untuk memudahkan
pemrogramman dan untuk menghindari kesalahan pengukuran.
Pemrogramman absolut dikenal
juga dengan sistem pemrogramman mutlak, di mana pergerakan alat potong mengacu
pada titik nol benda kerja. Kelebihan dari sistem ini bila terjadi kesalahan
pemrogramman hanya berdampak pada titik yang bersangkutan, sehingga lebih mudah
dalam melakukan koreksi. Berikut ini contoh pengukuran dengan menggunakan
metode absolut.
Gambar 3.1 Pengukuran dengan
Metode Absolut
b.
Pemrogramman
Relatif (inkremental)
Pemrogramman inkremental
adalah pemrogramman yang pengukuran lintasannya selalu mengacu pada titik akhir
dari suatu lintasan. Titik akhir suatu lintasan merupakan titik awal untuk
pengukuran lintasan berikutnya atau penentuan koordinatmya berdasarkan pada perubahan
panjang pada sumbu X (ΔX) dan perubahan panjang lintasan sumbu Y (ΔY). Titik
nol benda kerja mengacu pada titik nol sebagai titik referensi awal, letak
titik nol benda kerja ditentukan berdasarkan bentuk benda kerja dan keefektifan
program yang akan dibuatnya. Penentuan titik koordinat berikutnya mengacu pada
titik akhir suatu lintasan.
Sistem pemrogramman
inkremental dikenal juga dengan sistem pemrogramman berantai atau relative
koordinat. Penentuan pergerakan alat potong dari titik satu ke titik berikutnya
mengacu pada titik pemberhentian terakhir alat potong. Penentuan titik setahap
demi setahap. Kelemahan dari sistem pemrogramman ini, bila terjadi kesalahan
dalam penentuan titik koordinat, penyimpangannya akan semakin besar. Berikut
ini contoh dari pengukuran inkremental.
Gambar 3.2. Pengukuran metode inkremental
c.
Pemrogramman
Polar
Pemrogramman polar terdiri
dari polar absolut mengacu pada panjang lintasan dan besarnya sudut (@ L, α)
dan polar inkremental mengacu pada panjang lintasan dan besarnya perubahan
sudut (@ L, α).
Gambar 3.3 Pengukuran metode polar.
3.1.2 Gerakan sumbu utama pada mesin CNC
Dalam pemogrammman mesin CNC
perlu diperhatikan bahwa dalam setiap pemograman menganut, prinsip bahwa sumbu
utama (tempat pahat/pisau frais) yang bergerak ke berbagai sumbu, sedangkan
meja tempat dudukan benda diam meskipun pada kenyataanya meja mesin frais yang
nergerak. Programer tetap menganggap bahwa alat potonglah yang bergerak.
Sebagai contoh bila programer menghendaki pisau frais ke arah sumbu X positif, maka
meja mesin frais akan bergerak ke sumbu X negatif, juga untuk gerakan alat
pemotong lainnya.
Selain menentukan sumbu
simetri mesin, langkah berikutnya adalah memahami letak titik nol benda kerja
(TNB), titik nol mesin (TNM), dan titik referens (TR). TNB merupakan titik nol
di mana dari titik tersebut programmer mengacu untuk menentukan dimensi titik
koordinatnya sendiri, baik secara absolute maupun inkremental. TNM merupakan
titik nol mesin. Pada mesin CNC bubut TNM terletak di pangkal cekam benda kerja
diletakkan. Pada mesin CNC frais TNM berada pada pangkal dimana alat
potong/pisau frais diletakkan. Titik Referens (TR) adalah suatu titik yang
menyebutkan letak alat potong mula-mula diparkir atau diletakan. Titik referens
ditempatkan agak jauh dari benda kerja, agar pada saat pemasangan atau
melepaskan benda kerja, tangan operator tidak mengenai alat potong yang dapat
mengakibatkan kecelakaan kerja. Benda kerja aman untuk dipasang maupun dilepas
dari ragum atau pencekam.
Gambar 3.4 TNB, TNM, dan TR
pada mesin CNC Bubut (a) dan Frais (b)
Pembuatan program mesin CNC,
seorang programmer harus memiliki kemampuan dasar pemograman, antara lain:
1) Pengalaman
dalam membaca gambar teknik,
2) berpengalaman
dalam pengerjaan logam dengan menggunakan mesin perkakas konvensional.
3) mampu
memilih alat potong/pahat perkakas secara tepat sesuai dengan peruntukannya,
4) dapat
menentukan posisi benda kerja dalam sisitem koordinat,
5) mempunyai
dasar-dasar pengetahuan matematika terutama trigonometri.
3.1.3 Standarisasi Pemrogramman Mesin CNC
Pemakaian kode-kode pada
mesin perkakas CNC dapat menggunakan standar pemrograman ynag berlaku antara
lain: DIN (Deutsches Institut fur Normug) 66025, ANSI (American Nationale
Standarts Institue), AEROS(Aeorospatiale Frankreich), ISO, dll. Sebagian
besar dari standar, yang diinginkan memiliki persamaan dan sedikit saja
perbedaannya. Berikut ini beberapa bagian kode pada mesin CNC EMCO antara lain kode
G, kode M, kode F, kode S dan kode T yang mempunyai arti.
3.1.4
Arti code
1)
Arti
Kode M pada mesin CNC
M00 Mesin
terhenti terprogram
M03 Sumbu utama berputar searah dengan jarum jam; Kode ini
biasanya pada awal intruksi. Adanya kode ini menyebabkan sumbu utama mesin akan
berputar searah jarum jam. Pada mesin
bubut CNC cekam benda kerja akan berputar searah
jarum jam, sedangkan pada mesin frais CNC yang berputar adalah tempat alat
potong arbornya.
M04 Sumbu
utama berputar berlawanan arah jarum jam
M05 Sumbu
utama berhenti terprogram
M06 Penggantian alat potong dilakukan agar kualitas benda
kerja meningkat. Bentuk benda kerja yang semakin kompleks akan cenderung
menggunakan alat potong yang banyak, seperti pemakanan kasar, pengeboran,
pembuatan alur, dan pemakanan finishing. Masing-masing jenis pemakanan
memerlukan alat potong yang khusus, sebagai contoh alat potong untuk melakukan pemakanan
kasar akan berbeda dengan alat potong yang digunakan untuk membuat ulir.
M08 Cairan pendingin akan mengalirkan. Pada proses pengerjaan
benda kerja, terjadi gesekan antara benda kerja dan alat potong. Alat potong
dan benda kerja akan menjadi panas. Bila tidak didinginkan maka alat potong
akan cepat tumpul/rusak. Oleh karena itu perlu didinginkan dengan cara memerintahklan
mesin untuk mengalirkan cairan pendingin (coolant).
M09 Cairan
pendingin berhenti mengalir
M17 Sub
program (unterprogram) berakhir
M19 Sumbu
utama posisi tepat
M30 Program
berakhir dan kembali pada program semula.
M38 Berhenti
tepat, aktif
M39 Berhenti
tepat, pasif
M90 Pembatalan
fungsi pencerminan
M91 Pencerminan
sumbu X
M92 Pencerminan
sumbu Y
M93 Pencerminan
sumbu X dan Y
M99 Penentuan
parameter lingkaran I, J, K.
2)
Arti Kode G pada mesin CNC
Intruksi pada mesin CNC
menggunakan kode-kode pemrograman, misal kode G, kode M, kode P, dan
sebagainya. Arti kode tiap mesin biasanya memiliki persamaan, namun arti kode
pada merek yang berbeda dapat memiliki arti yang berbeda pula, sehingga
programmer harus dapat menyesuaikan
standarisasi kode yang digunakan pada mesin CNC yang akan digunakan. Sebagai
contoh intruksi G 84 pada mesin CNC EMCO TU 2A berarti pembubutan memanjang,
sedangkan pada mesin CNC PU 2A merek Gildmeister siklus pembubutan memanjang
menggunakan kode G 81.
a.
Arti
Kode G 00
Kode G
00 merupakan intruksi untuk memerintahkan mesin CNC agar sumbu utama (pisau
frais/pahat bubut) melakukan gerakan cepat tanpa melakukan pemakanan. Gerakan
ini digunakan bila pahat/pisau frais tidak melakukan pemakanan pada benda
kerja. Gerakan cepat digunakan bila alat potong berada bebas dari pemakanan
benda kerja, alat potong kembali ke atas permukaan benda kerja, atau kembali ke
titik referen. Gerakan cepat dapat dilakukan bila posisi alat potong
benar-benar tidak akan menabrak benda kerja atau peralatan lainnya. Kesalahan
dalam penentuan koordinat dapat menyebabkan benturan antara alat potong dengan
mesin atau benda kerja yang dapat menyebabkan kerusakan fatal pada alat potong
maupun mesin
Gambar 3.5 Gerakan cepat alat potong di atas
benda kerja
Lintasan alat potong di atas
akan bergerak cepat ke bawah di sebelah benda kerja tanpa pemakanan.
b.
Arti Kode G 01
Kode G
01 merupakan instruksi agar alat potong mesin CNC melakukan gerakan pemakanan
lurus baik ke arah sumbu X, Y, maupun Z. Pada mesin CNC baik bubut maupun frais
intruksi G 01 merupakan perintah agar alat potong bergerak lurus dari satu
titik ke titik lainnya dengan kecepatan sesuai dengan feeding yang telah
ditentukan.
Gambar 3.6 Pembubutan lurus (a) dan tirus (b) pada mesin
bubut CNC
Gambar 3.7 Pemakanan lurus pada mesin CNC frais
Gerakan lurus dengan
pemakanan digunakan untuk melakukan pengefraisan atau pembubutan lurus,
termasuk tirus dan kedalaman pemakanan. Lintasan alat potong bergerak dengan
pemakanan lurus ke titik X =25 dan Y =18.
c.
Arti Kode G 02
Kode G
02 merupakan intruksi agar alat potong mesin CNC melakukan gerakan interpolasi
lingkaran searah jarum jam. Alat potong (pisau frais atau pahat bubut) akan membentuk
lingkaran yang searah jarum jam. Sering dijumpai bentuk benda kerja yang berupa
lengkungan yang memiliki radius tertentu. Seperti bentuk fillet pada
ujung–ujung benda kerja atau bentuk lingkaran sebagian atau penuh pada benda
kera. Gerakan searah jarum jam atau berlawanan menggunakan asumsi bahwa alat
potong berada di atas benda kerja, atau di belakang benda kerja. Jadi bila alat
potong berada di depan benda kerja maka berlaku sebaliknya.
Gambar 3.8 Arah pembubutan melingkar G 02 pada
mesin CNC Bubut
Gambar 3.9 Arah pemakanan melingkar G 02 pada mesin CNC
Frais
Lintasan
alat potong mesin frais bergerak dengan pemakanan radius berlawanan dengan
jarum jam ke titik X = Pz dan Y = Pz.
M99 =
merupakan parameter gerak alat potong membentuk radius yang berpusat di titik M
yang memiliki jarak dengan titik awal searah sumbu X disebut I, searah dengan sumbu Y disebut J, dan searah dengan
sumbu Z disebut K
d.
Arti Kode G 03
Kode G
03 merupakan instruksi agar alat potong mesin CNC melakukan gerakan interpolasi
lingkaran berlawanan arah dengan jarum jam. Gerakan ini akan selalu membentuk
lingkaran yang berlawanan arah dengan jaraum jam.
Gambar 3.10 Arah pembubutan melingkar G 03 pada
mesin CNC bubut
Gambar 3.11 Arah pemakanan melingkar G 03 pada
mesin CNC Frais
Lintasan
alat potong mesin frais bergerak dengan pemakanan radius berlawanan dengan
jarum jam ke titik X = Pz dan Y = Pz.
3)
Parameter
I, J, K
Setiap
gerakan alat potong yang membentuk lintasan radius, baik searah jarum jam
(G02) maupun yang berlawanan arah dengan jarum jam (G03) harus
dilengkapiparameteri I, J, K. Parameter I artinya jarak titik
awal lintasan radius ke titik pusatlengkungan searah X, Parameter J
artinya jarak titik awal lintasan radius ke titik pusatlingkaran searah Y,
Parameter K artinya jarak titik awal lintasan radius ke titik pusatlingkaran
searah Z. Parameter I, J, K bernilai
absolute maupun inkremental. Nilaiabsolute selalu mengacu pada titik
nol, sedangkan nilai inkremental mengacu padaperubahan X, dan perubahan Y.
Gambar 3.12
Nilai I,J,K inkremental
Gambar 3.13 Nilai I,J,K absolute
4)
Kode-kode alarm
A 00 Salah Perintah fungsi G
atau M
A 01 salah Perintah G 02 atai
G 03
A 02 Nilai X Salah
A 03 Nilai F salah
A 05 Kurang Perintah M 30
3.2 Proses
Pengecoran Logam
Pengecoran
merupakan salah satu proses produksi dengan cara menuangkan logam cair ke dalam
suatu cetakan sehingga membentuk suatu produk dengan bentuk geometry yang
mendekati bentuk cetakan. 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
Berdasarkan
dari jenis polanya proses pengecoran logam dibedakan menjadi dua, yaitu
permanent mold (proses pengecoran dengan menggunakan cetakan permanen) dan
expendable mold (proses pengecoran dengan cetakan sekali pakai).
Proses
pengeoran dengan cetakan permanen memiliki produktivitas dan ketelitian yang
tinggi, tetapi hanya mampu untuk mengecor material logam non ferrous dan
beratnya pun tertentu (<50Kg). Contoh pengecoran permanent mold :
·
Pressure
Die Casting dimana pengecoran dilakukan dengan cara
menginjeksikan logam cair dengan tekanan ke cetakan baja yang telah dikeraskan
(hardened steel) yang dilengkapi dengan system pendingin.
·
Gravity
Die Casting dimana logam cair dituang dengan pengaruh gaya
gravitasi ke dalam cetakan besi cor berlapis keramik.
·
Centrifugal
Casting merupakan proses pengecoran dimana logam cair
dituang ke dalam cetakan yang diputar sehingga gaya sentrifugal akan mendorong
logam cair ke cetakan.
·
Squeeze
Casting merupakan proses pengecoran dimana logam semi
padat ditekan ke cetakan sehingga mengisi rongga cetakan.
Proses
pengeoran dengan cetakan sekali pakai (expendable mold) dapat digunakan untuk
mengecor benda dari berbagai jenis material logam baik ferrous atau non ferrous
dengan ukuran yang tidak terbatas. Dalam prosesnya perlu dibuat cetakan baru
yang dirangkai dengan sistem saluran dan penuangan untuk setiap proses
pengecoran sehingga butuh banyak waktu. Contoh pengecoran expendable mold :
·
Sand
Casting dimana pengecoran dilakukan dengan mencampur
pasir, bahan pengikat/blinder, dan air kemudian dipadatkan mengelilingi pola
dari kayu atau logam untuk menghasilkan cetakan.
·
Vacuum
Casting merupakan proses pengecoran dimana logam cair
ditarik ke cetakan dibawah pengaruh tekanan vacuum.
·
Investment Casting dimana
proses pengecoran ini dilakukan dengan cara menginjeksikan lilin ke dalam
cetakan logam untuk membuat pola, yang nantinya kan digabung dengan saluran
sprue sehingga bentuknya seperti pohon. Pola yang telah digabung tadi dilapisi
dengan keramik, yang selanjutnya dipanaskan sehingga lilin meleleh dan
terbentuk rongga baru dalam keramik tersebut. Selanjutnya cairan logam dituang
ke dalam cetakan keramik tersebut.
·
Lost Foam Casting merupakan
proses pengecoran dimana pasir dipadatkan mengikuti pola expendable polystyrene
pattern dan logam cair dituang sehingga akan menguapkan pola dan mengisi rongga
yang ditinggalkan pola.
3.2.1 Investment Casting
Investment casting adalah suatu proses pengecoran yang menggunakan cetakan yang
dihasilkan melalui cara melapisi suatu pola lilin dengan lumpur keramik (ceramic
slurry). Pola lilin atau pola plastik dilelehkan dengan cara dibakar, yang
akhirnya setelah lilin/plastik meleleh akan terbentuk rongga yang siap untuk
dituang logam cair.
Investment casting merupakan salah satu jenis proses pengecoran yang dapat
menghasilkan produk coran dengan spesifikasi geometri yang hampir mencapai
final, sehingga investment casting ini lebih banyak dipilih dibandingkan
proses-proses pengecoran lainnya. Pada
proses investment casting ini, pola sekali pakai (expendable pattern/disposable
pattern), biasanya wax, dicelupkan ke dalam ceramic slurry
dan dibiarkan sampai mengeras untuk membuat cetakan coran sekali pakai (expendable
mold/disposable mold). Maksud dari sekali pakai ini adalah bahwa pola
tersebut dihancurkan ketika akan mengambil cetakan, dan cetakan tersebut juga
dihancurkan ketika akan mengambil produk coran.
Gambar 3.14 Proses Investment
Casting
Urutan dari tahap investment casting tersebut adalah
sebagai berikut:
1. Proses dimulai dengan pembuatan pola. Material pola (wax)
diinjeksikan ke dalam cetakan.
2.
Setelah
mengeras, pola wax bisa dikeluarkan dari cetakan.
3. Bila produk yang dicor berukuran relatif kecil maka pola-pola
tersebut dapat dirangkai, sehingga dalam sekali pengecoran akan didapatkan
beberapa produk. Namun jika produknya besar, maka sekali pengecoran
biasanya hanya menghasilkan satu produk saja.
4.
Selanjutnya
pola tersebut dicelupkan ke dalam ceramic slurry.
5. Lalu pola tersebut di-stucco, yaitu diberi taburan
partikel-partikel keramik kasar, bisa dicelup, dispray, atau dimasukkan ke
dalam fluidized bed.
6. Ditunggu sampai mengeras hingga terbentuklah mold keramik (ceramic
mold).
7. Setelah mengeras, ceramic mold tersebut dipanaskan untuk
membuang lilin di dalamnya.
8.
Lalu ceramic
mold tersebut dibakar untuk mengurangi kelembabannya.
9. Setelah itu ceramic mold tersebut diisi logam cair dan
ditunggu sampai logam mengeras.
10. Setelah itu, ceramic mold dipecahkan untuk mengambil produk
coran di dalamnya. Produk coran tersebut selanjutnya di-finishing (misalnya
digerinda) bila perlu.
11. Dan terakhir, produk-produk tersebut diinspeksi. Dapat dilihat
hasil dari pengecoran sangat menyerupai pola awalnya.
Tahap-tahap di atas secara garis besar dibagi menjadi 3 bagian
yaitu pembuatan pola, pembuatan mold dan pengecoran logam.
3.2.2 Pembuatan Pola (Wax Pattern) pada Investment
Casting
3.2.2.1
Pembuatan Cetakan untuk Wax Pattern
Seperti telah disebutkan sebelumnya, wax
pattern dibentuk dengan cara menginjeksikan material wax ke dalam
cetakan logam yang telah dibentuk sebelumnya. Material logam yang dapat dipakai
untuk membuat wax pattern ini sangat bervariasi. Hal ini dikarenakan
sifat dari wax yang memiliki titik lebur yang rendah, fluiditas yang
baik, dan sifat abrasif yang rendah.
Gambar 3.15 Contoh cetakan
wax pattern
Metode-metode yang dapat dipakai dalam
pembuatan cetakan untuk wax pattern ini adalah:
• Machined tooling
Metode ini membuat bentuk negatif (cavity) dari produk yang
akan dibuat, sehingga penggunaan CAD (computer aided design), mesin EDM
(electric discharge machining) dan mesin NC (numerical control)
yang terkomputerisasi, sudah tidak terelakkan lagi. Material dari cetakan ini
umumnya aluminium, dengan pertimbangan bahwa aluminium merupakan bahan yang
ekonomis untuk dimesin, memiliki konduktivitas termal yang baik, dan beratnya
cukup ringan.
• Tooling made against a positive model
Metode ini dimulai dengan cara membuat model positif, yaitu model
dengan bentuk final yang diinginkan dari proses investment casting ini,
akan tetapi model ini dimesin dengan ukuran yang lebih besar untuk
mempertimbangkan factor penyusutan (shrinkage). Lalu dari model positif
ini dibuat dies-nya.
3.2.2.2
Injeksi Wax Pattern
Material dasar yang digunakan untuk
pembuatan pola (pattern) investment casting adalah wax. Wax
yang paling umum digunakan untuk pembuatan pola adalah paraffin dan
wax microcrystalline. Kedua jenis wax ini sering digunakan
secara kombinasi karena sifat-sifatnya yang saling melengkapi.
Wax biasanya diinjeksi pada cetakan pada temperatur dan tekanan yang
rendah dengan menggunakan peralatan yang sudah didesain untuk tujuan ini. Wax
ini dapat diinjeksikan dalam bentuk liquid, slushy, pastelike
atau solid. Temperatur kerja biasanya berkisar antara 43-77 0C
(110-170 0F) dan tekanan kerjanya berkisar antara 275 kPa sampai
dengan 10,3 MPa (40-1500 psi). Wax
cair diinjeksikan pada temperatur yang lebih tinggi dan tekanan yang
lebih rendah, sedangkan wax padat diekstrusikan pada temperatur yang
lebih rendah dan tekanan yang lebih tinggi.
Gambar 3.16 Proses penginjeksian wax
3.2.2.3 Pattern Assembly
(Pattern Cluster)
Pola investment casting yang
berukuran besar diproses secara individual, tetapi untuk pola yang berukuran
kecil sampai sedang, pola-pola tersebut
dirangkai menjadi ikatan (cluster) untuk alasan ekonomis dalam
pemrosesannya.
Gambar 3.17 Pembuatan Pattern
Cluster
3.2.2 Keunggulan Investment Casting
Investment
casting merupakan proses pengecoran
yang masih dalam tahap pengembangan. Target akhirnya bertujuan agar penggunaan investment
casting ini semakin mampu dan fleksibel dalam memproses produk-produk dan
bisa memberikan keefektifan biaya. Beberapa keunggulan utama dari investment
casting
adalah:
- Kompleksitas: investment casting dapat membuat produk yang kompleks dan rumit, termasuk kerumitan pada bagian rongga produk sekalipun.
- Kebebasan dalam pilihan paduan logam yang dicor: investment casting dapat mengecor semua jenis paduan logam yang dapat dicor, termasuk logam yang sulit untuk di-forging atau dilakukan proses pemesinan.
- Toleransi dimensi yang sempit: tidak adanya parting line dan tidak adanya kegiatan pemesinan akan menghasilkan bentuk produk yang sangat mendekati ukuran akhir.
- Reliability: penggunaan investment casting untuk membuat mesin-mesin pesawat terbang yang sangat menuntut kesempurnaan telah membuktikan investment casting mampu memproduksi produk dengan standar yang tinggi.
Kepada Yth.
ReplyDeleteBagian Ekspor - Import & Domestics
Dengan Hormat,
Perkenalkan kami dari PT.MSA Logistics International Freight Forwarding, melayani pengirimam dengan pembelian EX WORKS, FOB, C&F, CIF, dari seluruh Negara dan service yang kami tawarkan sebagai berikut :
Ø Sea and Air Cargo Service
Ø Customs Clearance Service
Ø International Courier Services
Ø Jasa Import Door To Door
Ø Import Borongan Mesin Bekas
Ø Undername Import KUOTA SPI Biji Plastik
Ø Undername Import KUOTA SPI Besi & Baja
Ø Borongan ( All-In )
Ø Undername (Penyewaan Consegnee)
Demikianlah Penawaran Jasa ini kami ajukan Kepada Perusahan yang Bpak/Ibu Pinpin Semoga terjalin kerjasama dengan Baik Untuk yang akan datang, atas perhatian dan kerjasamanya kami ucapkan terima kasih.
PT.MEGATON SAMUDERA ASIA
Gedung Pembina Graha Lt. 02 Room. 221
Jl.D.I Penjaitan No.45 Rawa Bunga Jakarta 13350
Contact :
Tlp : +62 21 – 8591 7799
Fax : +62 21 – 2232 6705
Web : www.importundername.com
Web : www.msalogistics.co.id
Web : www.undernameimport.com
Web : www.jasaimportasi.blogspot.com
I want to share a testimony on how Le_Meridian funding service helped me with loan of 2,000,000.00 USD to finance my marijuana farm project , I'm very grateful and i promised to share this legit funding company to anyone looking for way to expand his or her business project.the company is UK/USA funding company. Anyone seeking for finance support should contact them on lfdsloans@outlook.com Or lfdsloans@lemeridianfds.com Mr Benjamin is also on whatsapp 1-989-394-3740 to make things easy for any applicant.
ReplyDelete