bagian-bagian dari dies HPDC

 25 MEI 2010 BY FANDI

2

artikel kali ini akan mencoba membahas bagian-bagian dari dies itu sendiri. die(s) merupakan satu kesatuan yang terdiri dari 2 bagian utama. fix die dan move(able) die.

sedangkan fix die ataupun move die ini terdiri dari berbagai komponen yang bisa mencapai angka ratusan. dimana masing-masing komponen ini sangat detail, sangat spesifik, untuk mendukung setiap proses kerja HPDC. selanjutnya, secara garis besar, bisa dilihat dari image berikut ini.

buat saya pribadi, membuat design seperti ini sangat susah. banyak sekali detail-detail yang harus dipahami. dimensi-dimensi yang dipilih, toleransi yang diminta sampai jumlah mur dan bautnya. benar-benar menguras pikiran dan melelahkan mata.

sedikit pejelasan tentang image diatas. pembagian fix die dengan move die, ditandai dengan adanya parting line, yang ditunjukkan dengan arah panah keatas dan arah sebaliknya. parting line ini juga bisa berfungsi sebagai penunjuk die removal atau arah bukaan dies-nya.

image selanjutnya adalah bagian dari move side, yang sebenarnya secara garis besar penamaan komponen, tidak ada perbedaan dengan move side. kalaupun ada perbedaan, itu dikarenakan komponen itu berpasangan. tetapi saya mohon maaf, karena image ini hanya menunjukkan komponen-komponen utama saja. untuk  image komponen atau asesories lainnya secara detail, terlalu banyak kalau saya tunjukkan semua.

block die body. berfungsi sebagai penahan atau penyangga move side ketika disetting atau dipasang di plattern move mesin. untuk fix side, tidak terdapat block die body.

block spacer. berfungsi untuk membantu menahan die body, terutama di rumah cavity, agar tidak terjadi deformasi. untuk fix side, tidak terdapat block spacer.

die body. berfungsi sebagai rumah cavity dan komponen lainnya. untuk fix side, terdapat die body. dan die body inilah yang langsung dipasang ke plattern fix mesin.

guide bush. berfungsi sebagai lubang pengarah pin atau guide pin, yang terdapat di fix side. jadi dengan adanya komponen ini dan pasangannya, bisa dipastikan bahwa fix side dengan move side bisa ter-assy dengan baik dan bisa berfungsi sebagaimana mestinya.

stopper guide bush. berfungsi sebagai penahan atau stopper guide bush, ketika mendapat tekanan dari guide pin.

distributor. berfungsi sebagai jalur atau lintasan logam cair setelah melewati die sleeve (short sleeve). distributor hanya terdapat di move side. untuk fix side, terdapatdie sleeve (short sleeve) sebagai pasangan dari distributor.

slide core system. berfungsi sebagai pembentuk profil dengan arah bukaan atau die removal ke arah selain fix side atau move side. penempatan slide core system bisa terdapat di fix side ataupun move side. tergantung dari bentukan parting line dan removal yang sudah ditentukan di awal.

chill vents. berfungsi sebagai tempat buangan udara yang merupakan perpanjangan dari venting system yang berada di cavity. posisi chill vents ini berada di die body. untuk fix side, juga terdapat chill vents, yang merupakan pasangan dari chill vents yang berada di move side.

cavity. sebagai komponen utama pembentuk blank casting, karena cavity ini merupakan cetakan dari blank casting. untuk profil-profil yang kecil dan rawan patah atau rusak, bagian dari cavity ini dibentuk sebagai insert pin atau insert profil. fungsinya sama seperti cavity, sebagai pembentuk profil pada part. untuk fix side, terdapat cavity. untuk membedakan cavity mana yang terdapat di fix atau move side, biasanya dilakukan tambahan nama komponennya, fix cavity dengan move cavity 

PROSES DIE CASTING HPDC

A. Pengertian Die Casting

Die Casting Mechine merupakan suatu mesin produksi pencetak produk casting dalam  Pengecoran logam alumunium. Pengertian casting sendiri yaitu: proses pencetakan logam ( dari logam cair menjadi bentuk produk padat ) dengan tekanan. Adapun macam/jenis proses casting sendiri terbagi menjadi 2, yaitu:

1.    Low Pressure Die Casting (LPDC) : Yaitu proses casting dengan menggunakan tekanan rendah. Biasa di pakai dalam Gravity Casting, yaitu proses pencetakannya memanfaatkan gaya gravitasi.

2.    High Pressure Die Casting (HPDC) : Yaitu proses casting dengan menggunakan tekanan tinggi. Dalam proses pencetakannnya di butuhkan tekanan yang relatif tinggi untuk menghasilkan sebuah produk casting. Khususnya dalam tekhnologi Die Casting  proses pencetakan  memakai sebuah cetakan atau MOLD yang mempunyai tingkat presisi yang tinggi, sehingga proses pencetakannya dapat dilakukan berulang-ulang dengan hasil produk  yang sama dalam bentuk maupun ukurannya.

B. Pengertian Die Casting HPDC

HPDC (High Pressure Die Casting) Yaitu proses casting dengan menggunakan tekanan tinggi. Dalam proses pencetakannnya di butuhkan tekanan yang relatif tinggi untuk menghasilkan sebuah produk casting. Khususnya dalam tekhnologi Die Casting  proses pencetakan  memakai sebuah cetakan atau MOLD yang mempunyai tingkat presisi yang tinggi, sehingga proses pencetakannya dapat dilakukan berulang-ulang dengan hasil produk  yang sama dalam bentuk maupun ukurannya.

Metode HPDC merupakan metode penuangan yang paling modern yang dapat menghasilkan bagian yang equivalent dengan produk permesinan. Prinsip dasat metode ini adalah pemberian tekanan pada logam cair sehingga masuk kedalam rongga cetak. Dies dipasang pada plat dasar mesin yang dapat ditutup dan dibuka dengan mudah. Untuk membuat produk diperlukan cetakan tetap terbuat dari logam yang terdiri dari bagian dasar (cetakan tangkup). Cetakan ini dipasang pada mekanis penggerak cetakan pada mesin (die closing unit) yang terdiri dari bagian tetap dan bagian bergerak. Adanya bagian tetap dipasang belahan cetakan yang akan berhubungan dengan silinder pengisi cairan. Pada bagian bergerak dipasang belahan cetakan yang mempunyai bagian enjector. Silinder pengisi logam cair disemprotkan kedalam cetakan yang tertutup. (Surdia, 1995)

Gambar mesin Die Casting HPDC

Proses High Pressure Die Casting (HPDC), dewasa ini telah banyak di gunakan oleh produsen otomotif dalam proses pembuatan produk nya. Prinsip kerja HPDC adalah dengan menuangkan setangkup cairan Al ke lubang sleeve kemudian dengan tekanan hidrolis ditekan ke dalam rongga cetakan (die ). Dengan adanya tekanan yang tinggi diberikan dalam proses injeksi nya, maka diharapkan problem keropos dan uncomplete reject dapat diatasi. Disamping itu, teknologi ini dirasakan sangat produktif untuk pembuatan part atau komponen yang terbuat dari Alumunium untuk produksi massal. Perkembangan dunia otomotif, baik di Indonesia dan banyak negara-negara lain sangat berkembang dengan cepat. Oleh sebab itu, kebutuhan akan produk ataupun komponen/part sangat tinggi dirasakan. Dan tentu saja hal itu membawa keuntungan bagi die caster yang ada dalam industri manufaktur. Namun, penggunaan mesin HPDC sekarang ini juga telah banyak dimanfaatkan untuk pembuatan produk seperti peralatan rumah, elektrikal equipment, agroindustri, dan produk teknik lainnya. Tentu saja pertimbangan quantity menjadi faktor yang besar dalam menentukan teknolgi suatu proses.HPDC adalah salah satu teknologi proses casting yang sangat mempertimbangkan jumlah produksi yang massal. Jenis mesin casting pressure ini telah banyak berkembang di negara asia khususnya jepang, dan china. HPDC yang banyak beredar di industri biasanya D/C 135 ton; 250 ton; 350 ton; 500 ton; 650 ton; 800 ton; 900 ton; 1500 ton; dan 2500 ton. Kapasitas mesin atau tonase lebih mempertimbangkan ke arah berat casting( casting weight ).

Teknik ini dilakukan dengan menginjeksi logam cair dengan tekanan kedalam cetakan logam. Prinsip HPDC adalah mendorong logam cair padashot tube ke dalam cetakan dengan tekanan, tekanan ini dapat mencapai 100 MPa. Tabel 2.6 menunjukkan tekanan yang digunakan untuk beberapa jenispart (Brown, 1999).

Tabel 2.6 Pedoman angka untuk pengecoran bertekanan

Tekanan saat pengecoran (bar)

Al dan Mg Zn Brass

Komponen standar hingga 400 100-200 300-400

Komponen teknik 400-600 200-300 400-500

Komponen dengan kontrol tekanan ketat 800-1000 250-400 800-1000

Komponen dengan kromium plating 220-250

Cetakan atau perkakas die casting dibuat dari paduan tool steel terdiri dari dua bagian, fixed die half atau cover half, dan ejector die half, untuk mengeluarkan benda cor. Cetakan modern mempunyai penggerak luncur, inti atau potongan-potongan untuk membuat lubang, ulir dan bentuk lain yang diinginkan dalam pengecoran. Lubang saluran turun pada fixed die halfmerupakan tempat lewatnya logam cair sebelum memasuki cetakan dan mengisi rongga cetakan. Ejector half biasanya terdiri dari saluran dan pintu masuk (inlet) yang mengalirkan logam cair ke rongga cetakan. Pin pengunci berfungsi 

untuk mengamankan kedua bagian, membantu dalam mengeluarkan benda cor, dan membuka cairan pendingin dan pelumas.

Mesin HPDC ada dua jenis yaitu:

1.    Mesin HPDC Hot Chamber

Mesin HPDC hot chamber dapat beroperasi dengan cepat dengan waktu siklus bervariasi dari kurang dari satu detik (untuk berat komponen kurang dari beberapa gram) hingga 30 detik (untuk komponen dengan berat beberapa kilogram). Mesin ini digunakan untuk bahan yang mempunyai titik leleh yang rendah, seperti timah dan plastic. Dimana proses peleburan bahan baku dilakukan pada satu mesin.

Gambar 2.15 Skema mesin pengecoran Hot chamber

2.    Mesin HPDC Cold Chamber

Mesin ini khusus digunakan untuk komponen die casting yang menggunakan perunggu dan paduan aluminium. Mesin ini digunakan untuk bahan yang mempunyai titik leleh yang tinggi, seperti perunggu dan alumunium. Dimana proses peleburan bahan baku di lakukan secara terpisah yaitu di lakukan pada mesin melting.

Gambar 2.16 Skema mesin pengecoran cold chamber

Gambar 2.16 menunjukkan sebuah ilustrasi mesin cold chamber, sistem injeksi logam hanya dalam waktu singkat bersentuhan dengan logam cair. Logam cair dituang dengan menggunakan ladel (sendok) keshot sleeve untuk setiap siklusnya. Saluran die dan ujung piston disemprot dengan dengan oli atau pendingin agar terlindungi. Perlakuan ini memperpanjang umur bahan die dan mengurangi adhesi pada pembekuan komponen.

C. Bagian-Bagian Penting Mesin Die Casting

1.  Toggle Link Unit

Merupakan satu sistem pengunci dimana fungsinya adalah untuk merapatkan 2 bagian dies saat die closing  agar proses pencetakan berlangsung sempurna dan tidak ada pressur yang keluar atau flash. Efek mekanik dari toggle link akan menghasilkan daya kunci ( locking force ) dan gaya torsi pada ke empat Tie Bar. Toggle ling sitem ini mempunyai beberapa kelebihan di banding sitem pengunci lainnya, antara lain:

a)  Menghemat pressur Hidrolik yang di butuhkan untuk proses Die Close, sehingga akan meringankan beban pompa Hidrolik.

b)  Dengan memakai sitem ini, tidak terlalu dibutuhkan Cyl Hydrolik yang terlalu besar sehingga akan mengurangi bobot dari mesin.

c)  Mudah dalam perawatan

2.  Die Mold

Gambar Mold / Cetakan

Adalah cetakan atau tempat cavity / rongga cetak dari bentuk produk yang di buat. Dalam setiap proses dari part yang berbeda akan dibutuhkan cetakan (dies) yang berbeda, sehingga memungkinkan dalam satu mesin casting bisa memproduksi macam-macam part yang berbeda / multi part.

Pada HPDC terdapat empat jenis die:

a)    Single cavity untuk produksi satu komponen.

b)    Multiple cavity untuk produksi sejumlah komponen yang identik.

c)    Unit die untuk produksi komponen dengan bentuk yang berbeda pada satu waktu.

Gambar  a. Single cavity; b. Multiple cavity; c. Unit die

Bagian-bagian Die Mold:

a)   Fix Die

adalah bagian dies yang menempel pada sisi fixed plate ( sisi yg tidak bergerak ). Pada bagian dies ini terdapat lubang di bawahnya ( LINER SPRUE ) untuk memasukan alumunium cair kedalam cavity / rongga cetak.

b)   Move Die

adalah bagian dies yang menempel pada sisi moved plate ( sisi yang bergerak ). Pada bagian ini terdapat injector pin yang berfungsi untuk mendorong part / produk pada cavity saat pelepasan

Dies / cetakan mempunyai komponen yang sangat penting dalam mesin die casting HPDC, diantaranya yaitu:

a)   Core

ada dua macam core pada dies

1)    Core Hydrolik, Core tersebut bergeser dengan menggunakan tekanan Hydrolik pada cylinder Hydrolik yang berdiri independen untuk tiap – tiap corenya.

2)    Angel Core, Core tersebut bergeser hanya pada saat dies close dan open efek mekanis yang di timbulkan oleh tautan antara core dan angel pin yang terdapat pada fix die yang diposisikan pada 

kemiringan sudut tertentu. Angel pin biasanya di pakai untuk memperingan beban pompa hydrolik atau di pandang beban yang di butuhkan untuk menggerakan core yang tidal terlalu besar / berat.

b)   Pin Insert

Pin Insert digunakan untuk membuat cetakan lubang pada part yang berbentuk sejajar dengan plunyer

c)   Pin Ejektor

Pin Ejektor digunakan untuk mendorong part / mengeluarkan part dari cetakan setelah dies membuka.

d)   Central cooling

Berguna untuk masuknya air pendingin dan tempat pencabangan pendingin dies.

e)   Mould Base

Adalah tempat dipasangnya cavity dies

f)    Over Flow

dibuat untuk mencegah terjadinya keropos pada part dan tempat pembuangan kotoran alumunium

g)   Runner Gate

Adalah jalan masuknya alumunium saat proses injection menuju profil part.

h)   Sprue Bush

Adalah jalan masuknya alumunium saat proses injection menuju runner gate.

3.  Injection Unit

untuk menghasilkan part yang sempurna didalam cetakan / rongga cetak di butuhkan pressur yang relatif besar . Pressur tersebut dihasilkan oleh pompa plunger ( Plunger Tip dan Plunger Sleeve) yang di gerakan oleh tenaga Hidrolik pada Plunger Rod Cylinder yang terhubung dengan Hidrolik Pump, Piston Intensify dan Accumulator Tank.

4.  Holding Funace

Gambar Holding Furnace

Tempat alumunium cair  setelah suply dari melting furnace dengan kapasitas yang terbatas pada tiap – tiap mesin. Suhu di holding furnace ini di atur antara 640o ~ 660o C, untuk menjaga kestabilan suhu holding furnace tersebut kondisinya harus tertutup rapat. Dan bahan pemanasnya memanfaatkan heater listrik.

5.  Ladle

Gambar lidle

Adalah alat untuk menngambil alumunium cair pada Holding Furnace dan menuangkannya pada lubang Plunyer untuk diinjeksi.

6.  Spray

Adalah alat unuk menyemprotkan / menspray Die Lubricant ke permuaan cetakan.

Gambar Spray Pada Mesin Die Casting HPDC

7.  Die Lube Auto Mixing

Adalah Alat / tempat penapung Die Lube sebelum dispraykan ke dies. Auto Mixing ini secara otomatis bisa member kode pada operator apabila die lube habis dengan alarm.

D. Proses Die Casting HPDC

Terdapat beberapa tahapan pada proses casting  di die casting mesin

1.  Spraying

Adalah proses pemberian / pengkabutan larutan lubricant pada permukaan cavity / cetakan agar mendingingkan, melumasi sekaligus memberikan lapisan silikon tipis pada permukaan cavity / cetakan sehingga memungkinkan hasil produk lepas dari cetakan (mold) tanpa ada bagian yang menempel, tertinggal pada cavity / cetakan. Lubricant yang di spray mengandung campuran lubricant, air, dan angin. Dimana pencampuran terjadi di Die Lube Auto Mixing Macine.

2.  Die Close

Proses perapatan / penutupan Dies ( Move Die dan Fix Die )

3.  Injection

Proses masuknya alumunium cair kedalam cavity / rongga cetak, melalui plunger sleeve dengan proses 2 tahapan kecepatan.

a)   Slow speed

Plunger Tip maju untuk  melakukan penekanan dengan dengan kecepatan rendah. Hal ini di maksudkan untuk menghindari turbulansi / beriaknya alumunium cair di dalam di dalam plunger sleeve akibat gaya dorong yang tiba- tiba. Pergerakan slow speed sendiri berakhir pada saat sampainya alumunium cair pada daerah sekitar gate di cavity dan dilanjutkan pada tahapan fast speed.

b)   Fast Speed

Pada akhir slow speed Plunger Tip maju dengan kecepatan penuh untuk mengalirkan molten atau alumunium cair kedalam cavity sehingga seluruh rongga cetak terisi penuh. Efek dari High Speed akan menghasilkan tekanan yang di butuhkan dalam proses pembentukan part pada cetakan.

Dalam proses injection plunger rod akan terus bergesekan dengan plunger sleeve, untuk mengurangi dampak gesekan yang dapat menyebabkan ke ausan pada kedua bagian tersebut, maka dibutuhkan pelumasan. Untuk itu dipakai Tip Lubricant sebagai pelumas agar Plunger Tip dapat bergerak lancar ( smooth )  pada saat proses injection. Tetapi bila pelumas Tip lubricant terlalu banyak kadang kala akan berpengaruh buruk pada qualitas part karena dapat memungkinkan Tip lubricant masuk kedalam cavity sehingga menghasilkan produk yang cacat ( NG ) begitu juga jika terlalu sedikit injection akan seret / tertahan dan produk pun akan cacat selain itu juga akan mempengaruhi life time Plunger Tip dan Plunger Sleeve. 

4.  Intensifikasi

Pada akhir proses fast speed akan timbul gaya balik akibat benturan pada akhir prosesnya. Untuk mengantisipasi hal tersebut di butuhkan kembali tekanan yang lebih besar untuk menjaga kestabilan presure pada cavity dan mencegah gaya balik tersebut, sehingga part dapat terbentuk sempurna. Proses 

tersebut dinamakan proses intensifikasi yaitu proses penekanan oleh piston intensifikasi yang terhubung dengan Tangki Accumulator . Untuk menjaga kestabilan tekanan pada tangki accumulator menggunakan N2 (Nitrogen gas) yang mempunyai sifat stabil pada tekanan.

5.  Die Open

Mundur nya Cyl Hydrolik pada toggle link yang akan membuka dies dan akan di ikuti oleh injection forward untuk mendorong biskuit agar tetap menempel pada die move.

6.  Ejection ( Ejector In )

Proses pelepasan part dari die move oleh dorongan dari ejector pin yang terangkai pada sebuah ejector plate dan di gerakan oleh cyl  hidrolik.Setelah Ejector ini untuk mendorong part dengan waktu yang telah di setting, maka Ejector akan masuk kembali  ( Ejektor out ) dan di barengi dengan injection Backward setelah Injection Backward End, Nozzle Tip Lup yang terangkai pada lengan ayunnya akan masuk dan menyemprotkan lubricant ( pelumas ) pada permukaan Plunger Tip dan sekitarnya dan siap untuk proses Injection selanjutnya.

Proses – proses tersebut diatur sedemikian rupa secara berkesinambungan, dalam sebuah parameter casting yang di atur berdasarkan hasil perhitungan dan uji coba untuk menghasilkan kualitas casting yang sempurna. Parameter tersebut tersimpan dalam sebuah komputer data SEMU ( Shot End Master Unit ). Item – item yang terdapat pada setting parameter tersebut, saling menunjang dan sangat berpengaruh pada cycle, speed, pressur, dan temperatur dies. Sehingga untuk masing – masing part / dies yang berbeda, di perlukan juga parameter yang berbeda sesuai kebutuhan.

E. Spesifikasi Reject Casting HPDC

Untuk menghasilkan part yang bagus banyak hal yang perlu di perhatikan. Jika mengabaikan maka kemungkinan besar akan berpengaruh pada hasil part reject. Dimana jenis-jenis reject padamesin die casting yaitu: Flow line ,flow mark, Misrun(bergaris), Bercak hitam, Kulit Jeruk, Over Heat, Blister Bumps(Bisul), Crack Produk,Die Crack, Under Cut, Benkok Ejector, Dentet,Gate Gompal, dan Porosity on gate.

1.  Flow line/Flow Mark/Misrun

Adalah Pola aliran selama pengisian terjadi hanya pada permukaan tipis. Pengatasanya bisa dihilangkan denagan proses buffing cold laps tingkat rendah.

Cara identifiksi

Ø  Di check dengan mata telanjang (tanpa Alat bantu)

Ø  Ratakan permuakaan dies

kemungkinan penyebab:

v  Temperatur Molten die rendah dibawah standart

v  Temperatur die rendah 

v  Die lube berlebihan

v  Fast speed (fase II)terlalu rendah

v  Aliran tergangu /tidak beraturan setelah gate

2.  Bercak Hitam

Adalah permukaan produk Casting menunjukan adanya warna hitam. Cara identifikasinya:

Ø Inspeksi dengan mata telanjang (tanpa alat bantu)

Kemungkinan penyebab:

v Ada sisa air spray di cavity die/permukaan die tidak bersih dari air.

v  Kebocoran pada cavity die

v  Kebocoran pada sleeve die

v  Kebocoran pada pada plunger tip.

3.  Kulit Jeruk

Adalah Visual permukaan part yang berlubang kecil-kecil Jeruk. Cara identifikasinya:

Ø Inspeksi dengan mata telanjang (tanpa alat bantu)

Kemungkinan penyebab:

v Settingan FSSP terlalu maju

v Biskuit terlalu tebal

4.  Over Heat

Adalah Cacat pada permukaan part/area lainya/Penempelan dari material produk ke permukaan dies. Cara identifikasinya:

Ø Inspeksi dengan mata telanjang (tanpa alat bantu)

Kemungkinan penyebab:

v Pada daerah tersebut tidak terkena spray

v pada daerah tersebut cooling tersumbat (mampet)adatu tidak ada.

5.  Blister/ Bumps (bisul)

Adalah Gelombang/ Tonjolan kecil pada permukaan produk casting. Blister tersebut sebagai hasil pengelembungan gas yang terjebak pada permukaan produk casting .Tingginya tekanan gas terjebak tersebut serta dikombinasikan nasih rendahnya kekuatan produk casting karena masih panas akan menghasilakan perubahan bentuk padalapisan itpis anatara lubang gas terjebak dengan produk casting. Cara identifikasinya:

Ø Inspeksi dengan mata telanjang (tanpa alat bantu)

Kemungkinan penyebab:

v  Cooling time rendah (cepat)

v  Cycle time cepat

v  Temperatur Die tinggi

v  Molten tidak di degasser.

6.  Crack Product, Die Crack

Crack Product Adalah retak yang terjadi pada product casting. Die Crack Adalah Retak pada die sehingga di product timbul cacat. Cara identifikasinya:

Ø Inspeksi dengan mata telanjang (tanpa alat bantu)

Kemungkinan penyebab:

v  Temperatur terlalu tinggi

v  Die cacat

v  Mechanical Crack

7.  Under Cut/ Baret

Adalah goresan /baret pada permukaan produk casting akibat dari langkah buka dies dan saat ejector maju. Cara identifikasinya:

Ø Inspeksi dengan mata telanjang (tanpa alat bantu)

Ø Pengukuran kekerasan permukaaan.

Kemungkinan penyebab:

v  Temperatur terlalu tinggi

v  Cavity Die cacat akibat die erosi

v  Metal presure terlalu tinggi

v  Campuran die lube sedikit

v  Kandungan unsur (FE)molten Rendah.

8.  Dimensi (bengkok)

Adalah ukuran tidak sesuai dengan ukuran yang di kehendaki (tidak sesuai dengan standart). Cara identifikasinya:

Ø  Pengukuran dimensi

Kemungkinan penyebab:

v  Dimensi cavity tidak bagus (NG)

v  Penyusutan 

v  Pengaruh Muncrattan (Flash) pada parting line

v  akibat erosi

v  Kerataan die tidak sempurna

9.  Ejector mark( plus atau minus)

Adalah Ejector pin menyentuh permukaan part baik menonjol atau amblas. Cara identifikasinya:

Ø  Visual

Kemungkinan penyebab:

v Ejector terlalu panjang

v Ejector terlalu pendek

v Temperatur tidak konstan.

10.      Triming (Dentet,Gate gompal)

Adalah Kesalahan dalam penanganan product seperti terbentur pada saat triming gompal pada saat triming dan sebagainya. Cara identifikasinya:

Ø  Inspeksi dengan mata telanjang (tanpa alat bantu)

Kemungkinan penyebab:

v  Cara triming yang salah

v  Bentuk gate kurang baik

v  Temperatur tidak konstan.

11.      Inclusion/ Hardspot/Porosity on gate

Adalah Perubahan susunan komposisi dalam struktur  atau komposisi kimia.Biasanya disebabkan karena Oxide atau kotoran lain partikel non logam dan flux. Cara identifikasinya:

Ø  Visual setelah triming.

Ø  Penelitian pada permukaan exgate.

Kemungkinan penyebab:

v  Terdapat kotoran di molten/terbawa saat proses cleaning dan pengadukan

v  Fluxing terlau banyak.

F.         Keuntungan dan Kerugian      Die Casting   

Die Casting memiliki keuntungan dan kerugian yang dapat dilihat sebagai berikut :

Keuntungan :

1.   Dapat membuat benda berdinding tipis dan berukuran presisi

2.   Kualitas permukaan yang baik

3.   Ukuran yang berlebihan dapat dihindarkan

4.   Waktu proses yang sangat singkat

5.   Menghasilkan kecepatan alir yang tinggi

Kerugian :

1.   Biaya operasional lebih tinggi

2.   Harga mesin lebih mahal

Material yang terbuang lebih banyak karena adanya biscuit dan dengan demikian akan lebih banyak material kelas dua (return

CMM adalah sebuah instrument yang digunakan untuk mengukur tiga dimensi (3D), dimensi yang diukur adalah ruang yang memiliki panjang, lebar dan tinggi, yang diterjemahkan ke dalam system koordinat kartesian X, Y dan Z.  Kemudian data koordinat yang terukur oleh CMM dikonversikan menjadi data pengukuran seperti posisi, diameter, jarak, sudut, dsb.  Secara sederhana cara kerja CMM adalah membaca perubahan posisi dari suatu titik origin acuan nol suatu part yang diukur atau terhadap origin mesin itu sendiri.  Perubahan posisi tersebut kemudian di rekam dan diproses menjadi data hasil pengukuran menggunakan software yang disertakan dalam CMM.

CMM merupakan alat pengukur multi fungsi berkecepatan tinggi yang menghasilkan akurasi dan efisiensi pengukuran yang tinggi. Pada prinsipnya CMM adalah kebalikan dari CNC. Pada CNC kordinat yang dimasukkan menghasilkan gerakan pahat pada sumbu X, Y dan Z. Sedangkan pada CMM kontak antara probe dengan benda kerja menghasilkan kordinat. Selain itu jika pada mesin CNC menggunakan bantalan peluru bersirkulasi (circulated ball bearing) maka pada mesin CMM menggunakan batalan udara (air pad bearing) sehingga gerakannya sangat halus.Untuk menjamin keakuratan konstruksi CMM dibuat sangat kaku (rigid). Salah satu caranya dengan menggunakan granit sebagai meja atau bidang acuan.

Pengenalan Komponen 3D CMMCMM terdiri dari beberapa bagian utama yang saling terkait dan mempengaruhi akurasi mesin tersebut, 

bagian-bagian tersebut adalah:

1. Working Table, merupakan tempat meletakan part yang akan diukur.  Rata-rata terbuat dari batu granit.

2. Support, merupakan kaki untuk menopang seluruh beban CMM.  Beberapa CMM dilengkapi air damper untuk mengurangi efek getaran yang dihasilkan lingkungan sekitar CMM.

3. Air bearing, CMM menggunakan air bearing sebagai landasan untuk bergerak bagi semua axis.

4. Axis Guideways, adalah track atau lintasan semua axis untuk bergerak, memiliki kontak langsung dengan air bearing.  Material rata-rata terbuat dari alumunium ada juga yang menggunakan batu granit, untuk mesin dengan akurasi lebih tinggi menggunakan bahan ceramic.

5. Motor, adalah unit untuk menggerakan axis, khusus untuk mesin otomatis atau hanya motorized menggunakan joystick.

6. Joystick, merupakan control panel untuk memudahkan operator mengoperasikan mesin.

7. Controller, memiliki beragam fungsi diantaranya; interface antara mesin dengan PC, motor driver sebagai sumber daya bagi pergerakan motor, data storage untuk menyimpan file-file correction atau program penggerak CMM, ADC dan DAC, dll.

8. Probe Head, berfungsi sebagi trigger bagi CMM untuk merekam posisi koordinat part yang disentuhnya (touch point).  Beberapa CMM dilengkapi non-contact Probe Head untuk mendapatkan touching point yang banyak bisa mencapai ratusan bahkan ribuan point untuk keperluan CAD/ CAM.  Untuk menyentuh part tidak dapat langsung disentuh ke part tetapi harus melalui perantara stylus yang berfungsi sebagi peraba.

9. Sensor-sensor.  CMM memiliki banyak sensor untuk meningkatkan akurasinya; sensor tersebut diantaranya; temperature sensor, overcurrent sensor, limit switch, home position sensor, air pressure sensor, reading head.

10. Linear Scale.  Unit ini sebagai transducer untuk merubah perubahan posisi menjadi arus atau tegangan yang kemudian dengan menggunakan software menjadi data-data koordinat X, Y dan Z.

11. Software.  Merupakan penghubung antara user dengan mesin.

Silahkan download katalog CMM disini untuk lebih detailnya. 

Perlakuan Panas pada AL

Lebih lengkapnya, proses yang disebut sebagai perlakuan panas ini bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanik material seperti tensile strength, resistance, elongation, impact resistance, dan hardness. Tidak seperti pada logam ferrous, paduan logam non ferous seperti alumunium hanya dapat dikeraskan secara signifikan melalui proses yang disebut sebagai precipitation hardening, yaitu proses tambahan yang bertujuan untuk menambah kekuatan material melalui penghalusan butir.

Pada proses ini, sifat mekanik paduan alumunium ditingkatkan dengan cara pembentukan lattice defect yang akan berlaku sebagai penghambat gerak dislokasi. Pada hasil proses precipitation hardening, defect tersebut berbentuk partikel-partikel halus yang terdistribusi merata, disebut sebagai presipitat.

Intinya, proses precipitation hardening pada alumunium memanfaatkan pembentukan presipitat (materi yang keras dan berfungsi sebagai inklusi / penghambat laju dislokasi) seperti Mg2Si, CuAl2, Si eutectic, dan Mg2Al. Oleh karena itu Mg, Si, ataupun Cu merupakan elemen-elemen utama dalam paduan alumunium. Tanpa adanya unsur-unsur tersebut, kecil kemungkinan terjadinya pengerasan melalui proses heat treatment.

SOLUTION TREATMENT

Solution treatment dapat dilakukan pada media udara, oli atau tungku garam. Media oli (200 – 300°C) dan garam (300 – 500 °C) memiliki keuntungan daripada media udara dalam hal keseragaman temperatur prosesnya, tetapi dari segi kemudahan proses dan pencapaian temperaturnya yang tinggi, media udara lebih banyak digunakan.

Solution treatment dilakukan untuk mendapatkan fasa tunggal yang sesuai dan stabil. Berdasarkan diagram fasanya, fasa yang stabil adalah fasa α. Sebagai ilustrasi, rentang temperatur stabil untuk paduan 4wt% Cu adalah antara 500 – 550 °C, maka agar terjadi proses difusi unsur paduan ke dalam matriksnya (sebagai syarat untuk merubah struktur mikro), paduan tersebut harus mengalami solution treatment di antara temperatur tersebut.

Pada solution treatment, paduan dipanaskan hingga membentuk larutan padat sempurna (yaitu wilayah fasa tunggal pada diagram fasa). Kondisi fasa matriks pada temperatur ini memungkinkan elemen-elemen paduan berdifusi ke dalam matriks induknya dan terdistribusi dengan sendirinya secara merata. Komposisi yang terjadi disebut sebagai larutan padat. Larutan padat kemudian didinginkan dengan cepat (quench) hingga mencapai temperatur kamar. Setelah diquench, atom-atom yang terlarut akan tetap terdistribusi merata dalam larutan padat lewat jenuh (supersaturated solid solution) yang memiliki sifat sangat lunak dan ulet.

Struktur mikro paduan alumunium hasil casting terdiri dari kristal silikon eutektik berbentuk jarum, Mg2Si berwarna keabu-abuan dan fasa alumunium pro-eutektoid. Proses solution treatment menyebabkan Mg2Si terlarut ke dalam matriks alumunium, sementara kristal eutektik silikon yang tadinya berbentuk jarum berubah menjadi nodular. Transisi ini memerlukan waktu yang cukup lama. Semakin lama waktu solution dan semakin tinggi temperaturnya maka proses akan menghasilkan efek yang lebih baik. Tetapi bagaimanapun juga, kedua parameter tersebut memiliki batas tertentu.

QUENCHING

Proses quenching merupakan proses yang kritikal untuk menghasilkan distribusi fasa presipitat yang seragam pada saat proses aging. Jika proses pendinginannya berlangsung terlalu lambat, presipitat akan terbentuk di batas butir, yang akan menyebabkan sifat mekaniknya keras dan getas. Pembentukan presipitat di batas butir alumunium berpotensi menyebabkan terjadinya intergranular embrittlement (perambatan retak melalui batas butir alumunium).

Proses quenching yang melibatkan pendinginan cepat (rapid cooling) fasa padat α yang kaya akan elemen paduan (Si, Mg, Cu) dalam air hingga mencapai temperatur kamar. Pendinginan cepat ini akan mempertahankan larutan padat dengan cara mencegah difusi atom-atom paduan keluar dari matriksnya, menghasilkan larutan padat lewat jenuh (supersaturated solid solution – SSS)). Proses ini dikenal sebagai proses solid solution hardening.

Bila paduan didinginkan dengan lambat setelah proses solution treatment, Mg2Si dan elemen-elemen lain yang tadinya sudah berdifusi ke dalam matriks alumunium akan kembali ke keadaan awal sebelum solution treatment. Tetapi jika paduan didinginkan dengan cepat ke dalam air, Mg2Si akan tetap terlarut dalam matriks, seperti kondisi saat solution treatment. Proses pendinginan cepat ini dikenal sebagai proses quenching. Dengan kata lain, proses quenching memaksa Mg2Si terlarut dalam matriks pada kondisi padat sehingga matriks bersifat lewat jenuh (supersaturated solid solution). Semakin cepat laju pendinginannya akan semakin baik, tetapi bila terlalu cepat akan menyebabkan material terdeformasi. Oleh sebab itu material diquench dalam air hangat (80 °C).

AGING

Langkah terakhir adalah pemanas ulang (re-heating) larutan pada temperatur tertentu dan ditahan pada temperatur tersebut selama beberapa waktu, dikenal sebagai proses aging.

Setelah proses quenching, paduan yang memiliki struktur larutan padat lewat jenuh (supersaturated solid solution) cenderung tidak stabil dan bertendensi membentuk presipitat Mg2Si. Saat waktunya tiba, Mg2Si akan terdispersi dan terpresipitasi. Peristiwa ini disebut sebagai aging.

Aging terbagi menjadi dua kategori : aging dingin, dimana presipitasi berlangsung pada temperatur kamar (natural aging) dan aging panas dimana paduan dipanaskan untuk mempercepat terbentuknya presipitat (artificial aging). Semakin tinggi temperatur aging dan semakin lama waktunya, paduan akan menjadi semakin keras. Tetapi bila temperatur terlalu tinggi atau waktunya terlalu lama, proses presipitasi akan mencapai puncaknya dan presipitat-presipitat yang telah terbentuk akan saling berdifusi dan beraglomerasi membentuk struktur baru, sehingga jumlah presipitat dalam matriks akan berkurang. Hal ini menyebabkan kekerasan paduan akan menurun. Peristiwa ini disebut sebagai overaging.