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