Post on 27-May-2015
Spe 4602TEKNOLOGI PEMBUATAN
NURUL SAKINAH BTE ROSLI AP090166
METAL CASTING : REKABENTUK
PENSYARAH : DR. AMIRMUDIN BIN UDIN
TUANGAN LOGAM• teknik kerja logam di mana logam lebur dituang ke dalam
acuan untuk dibentuk sebelum dikeluarkan untuk menjadi
sekeping logam
• Logam yang telah siap boleh dikemaskan dengan
pengikiran, mengelas menggunakan kertas pasir dan
menggilap sebelum dijual.
• Ini adalah salah satu teknik kerja logam tertua di dunia,
dengan bukti kepingan logam tuangan yang ditemui di
tapak arkeologi di seluruh dunia.
• Kadang-kadang penemuan ini menunjukkan kepingan
logam yang berada tahap yang sangat tinggi kemahiran
penghasilanya.
Tuangan adalah satu proses pemejalan, dimana fenomena pemejalan ini mengawal kebanyakan daripada sifat-sifat tuangan.
kecacatan tuangan boleh berlaku semasa pemejalan, seperti penyerapan gas dan pengecutan pemejalan.
Untuk menghasilkan tuangan, logam lebur di tuang ke dalam acuan yang lebih sejuk dan acuan ini akan menyari haba.
Penuangan yang dibuat akan melibatkan aliran bendalir, saling tindakan bendalir dengan pemejalan menentukan kesesuaian sesuatu aloi untuk penuangan.
3 CIRI PEMEJALAN LOGAM
1. KelikatanPenuangan leburan ke dalam acuan melibatkan masalah aliran bendalir dan dengan itu sebahagian besarnya dipengaruhi oleh rintangan yang dikenakan oleh bendalir ke atas aliran. Rintangan ini boleh diukur sebagai tegasan ricih.Tegasan ricih adalah daya per unit luas yang bertindak ke atas dua plat.
2. Kesan permukaan
Apabila leburan perlu mengalir melalui
saluran kecil biasanya kurang daripada 5mm,
tegangan permukaan adalah penting.
Tegangan permukaan yang tinggi
meneybabkan sudut tajam tidak dapat
dipenuhi.
3. Kebendaliran
Apabila acuan diisi haba di sari dan pemejalan
bermula ketika aliran sedang berlaku. Oleh itu,
pengisian acuan bergantung pada beberapa faktor
yang kesan sebenarnya mungkin tidak diketahui.
Keupayaan mengisi acuan sesuatu logam
dihuraikan sebagai kebendaliran. Ia adalah sifat
sistem yang ditentukan oleh logam dan juga
acuan.
REKABENTUK TUANGAN
2 isu yang penting dan perlu diambil kira semasa proses merekabentuk tuangan logam- geometri- ciri-ciri acuan
LANGKAH-LANGKAH PEMPROSESAN REKABENTUK
1. Rekabentuk pada bahagian tetrtentu supaya bentuk logam mudah dibentuk.
2. Pilih proses pemutus yangs sesuai dan bahan yang sesuai mengikut bahgaian, saiz, ciri-ciri mekanikal dan lain-lain.
3. Tentukan garis pemisahan acuan pada setiap bahagian.
4. Tentukan rekabentuk pintu untuk membenarkan logam lebur memasuki rongga acuan dengan seragam dan sempurna.
5. Pilih pelaras geometri yang sesuai untuk sistem.6. Tentukan ciri-ciri acuan yang sesuai seperti
skrin, sprue dan penaik yang sesuai.7. Pastikan kawalan yang betul dan amalan yang
baik berada [ada tempatnya.
1. REKEBENTUK BAHAGIAN PEMISAH
Penjuru, Sudut dan ketebalan bahagian (section thickness)- Ini bagi mengelakkan menggunakan sudut tajam
boleh menyebabkan keretakan dan pengembangan semasa pemejalan.
Reka bentuk pengubahsuaian yang dicadangkan untuk mengelakkan kecacatan dalam tuangan
Contoh reka bentuk yang menunjukkan betapa pentingnya mengekalkan seragam keratan rentas tuangan untuk mengelakkan kawasan panas dan
rongga pengecutan.
Penggunaan Pelapik Logam (Sejuk) Untuk Meningkatkan Kadar Penyejukan Dalam Kawasan Tebal Dalam Pemutus Untuk
Mengelakkan Rongga Pengecutan
• Rekabentuk di Kawasan rata
- Kawasan rata yang besar (permukaan
plain) harus dielakkan, kerana bahagian
ini mungkin akan meledingkan semasa
penyejukan kerana kecerunan suhu,
atau bahagian ini akan
membangunkan permukaan
kemasan yang tidak cantik kerana
aliran logam tidak sekata semasa
mencurah logam.
• Rekabentuk Penghurufan Dan Tanda-Tanda
- Ia adalah amalan biasa untuk merangkumi
beberapa sebahagian bentuk pengenalan
(tulisan atau logo korporat) dalam tuangan.
- Ciri-ciri ini boleh tenggelam ke dalam pemutus
atau menonjol daripada permukaan.
2. MEMILIH PROSES TUANGAN.
Pilih proses pemutus yangs sesuai dan bahan yang sesuai mengikut bahgaian, saiz, ciri-ciri mekanikal dan lain-lain.
3. MENETAPKAN GARISAN PEMISAHAN
Bahagian pemisahan hendaklah ditetapkan dalam acuan supaya sebahagian besar daripada pemutus adalah agak rendah dan ketinggian pemutus dapat dikurangkan.
Secara umum, garis pemisahan perlu sentiasa berada di permukaan rata bukannya berlereng.
Garis pemisahan perlu diletakkan serendah mungkin berbanding pemutus untuk mengurangkan kepadatanlogam (seperti aloi aluminium) dan terletak di sekitar pertengahan ketinggian untuk logam padat (seperti keluli).
Mereka bentuk semula pemutus dengan membuat garis
pemisahan lurus untuk mengelakkan kecacatan.
4. MENEMPAT DAN MEREKABENTUK GATES
Gates adalah sambungan antara pelari dan bahagian rongga.
Beberapa pertimbangan dalam merekabentuk sistem pintu
(gates) adalah:
- Gates yang banyak selalunya lebih baik dan diperlukan
untuk bahagian- bahagian yang besar.
- gates perlu diletakkan kedalam bahagian-bahagian
tuangan yang tebal.
- Jalur(fillet) perlu digunakan, di mana pintu bertemu
dengan pemutus. Ciri ini menghasilkan pergolakan yang
kurang daripada simpang yang curam.
-
Gates yang paling dekat dengan sprue perlu diletakkan
cukup jauh supaya pintu boleh dikeluarkan dengan
mudah. Jarak ini boleh menjadi sekecil beberapa mm
untuk tuangan kecil dan sehingga meningkat 500mm
bagi bahagian-bahagian yang besar.
Panjang pintu minimum perlu tiga hingga lima kali
diameter pintu, bergantung kepada logam yang
dituang.
Keratan rentas perlu cukup besar untuk membolehkan
pengisian acuan yang berrongga dan hendaklah lebih
kecil daripada pelari keratan rentas.
5. REKA BENTUK PELARI (RUNNER).
Pelari adalah saluran pengedaran mendatar yang
menerima logam lebur dari sprue dan dihantar ke
pintu (gates).
Satu pelari digunakan bagi bahagian-bahagian yang
mudah, tetapi dua sistem pelari boleh dikhususkan
untuk tuangan yang lebih rumit.
pelari digunakan untuk memerangkap bendasing
ataupun sanga dimana bendasing tersebut
merupakan campuran oksida dan logam dan dibentuk
di atas permukaan logam.
Ia bertujuan untuk memastikan bendasing ini
tidak masuk ke pintu (gates) dan rongga
acuan.
Biasanya, perangkap bendasing diletakkan di
hujung pelari, dan pelari projek berada di
atas pintu (gates) untuk memastikan
bahawa logam di dalam pintu terperangkap
di permukaan bawah.
Matlamat utama dalam mereka bentuk aprue
adalah untuk mencapai kadar aliran logam yang
diperlukan semasa mencegah pembentukan
bendasing berlebihan.
Kadar aliran adalah ditentukan seperti pergolakan
yang dielakkan tetapi acuan dipenuhi dengan
cepat berbanding dengan masa pemejalan yang
diperlukan.
6. TENTUKAN REKA BENTUK CIRI-CIRI ACUAN LAIN
SAMB…
Bekas atau besen tuangan boleh digunakan untuk
memastikan aliran logam ke Guam (sprue) tidak
diganggu. jika logam lebur dikekalkan di dalam
besen tuangan semasa menuang, bendasing akan
terapung dan tidak akan memasuki rongga acuan.
Penapis digunakan untuk memerangkap bahan-
bahan yang besar dan memperlahankan halaju
logam dan membuat aliran lebih lamina. Penyejuk
boleh digunakan untuk mempercepatkan
pemejalan logam di kawasan pemutus yang khas.
7. PASTIKAN KAWALAN YANG BETUL DAN AMALAN YANG BAIK BERADA PADA TEMPATNYA.
Beberapa prosedur kawalan kualiti yang diperlukan
iaitu:
Suhu mencurah
kimia logam, pemerangkapan gas,
semua prosedur pengendalian (boleh
menjejaskan kualiti logam yang dicurahkan ke
dalam acuan.)
SAMB….
Tuangan logam tidak boleh diganggu, kerana
ia boleh membawa kepada pemerangkapan
bendasing dan pergolakan.
Kadar penyejukan yang berbeza dalam
badan pemutus akan menyebabkan
tegangan sisi. Melegakan tekanan diperlukan
untuk mengelakkan gangguan tuangan
dalam aplikasi yang kritikal atau sukar.
KOS
bergantung kepada beberapa faktor
- bahan-bahan
- peralatan
- bengkel
- tenaga pekerja atau buruh.
Kebanyakkan bahan-bahan yang digunakan dalam proses die casting lebih mahal dan memerlukan persedian yang teliti untuk mendapatkan hasil yang bermutu tinggi.
Proses Peleburan dan menuang logam lebur ke dalam acuan dan merawat haba, pembersihan, dan memeriksa pemutus juga melibatkan kos pembuatan produk.
Rawatan haba penting dalam pengeluaran kumpulan aloi yang banyak terutamanya tuangan ferus dan ianya diperlukan untuk menghasilkan sifat-sifat mekanikal yang lebih baik.
Proses
Tuangan
(Casting
process)
Kos Kadar
penghasilan
(keping/jam)
Mati (Die) Kelengkap
an
(bahan/per
alatan)
Tenaga
Buruh
Pasir R R R - P <20
Acuan
cengkerang
R-P P – T R – P <50
tampalan R-P P P - T <10
Pelaburan P-T R - P T <1000
Acuan
tetap
P P R - P <60
Mati (Die) T T R - P <200
Centrifugal P T R - P <50
* R – Rendah, P – Pertengahan, T - tinggi
Ciri-Ciri Kos Secara Umum Bagi Proses Tuangan
PENUTUP
Prinsip-prinsip umum telah ditubuhkan untuk
membantu pereka dalam menghasilkan
tuangan yang bebas dengan kepelbagaian
teknik untuk mengurangkan titik panas yang
boleh membawa kepada rongga pengecutan.
Semua teknik penting untuk diaplikasikan
kerana sifat aliran logam cecair ke dalam
acuan mempengaruhi kadar penyejukan di
kawasan dalam acuan yang berbeza-beza
bentuk