Dapur peleburan dengan Induksi listrik

Dapur peleburan dengan Induksi listrik - Industri-industri pengecoran logam dewasa ini banyak menggunakan dapur listrik dalam proses peleburannya, dimana dapur listrik yang digunakan ini terdapat dua type, yakni : Dapur Induksi dan dan dapur busur listrik

Untuk dapur induksi ini merupakan dapur yang paling banyak digunakan dalam proses peleburan karena biaya operasionalnya murah serta mudah pengoperasiannya sehingga disebut sebagai dapur induksi frekwensi rendah. Yang termasuk dalam dapur jenis ini antara lain:

Dapur Krus

Dapur krus ialah salah satu dari dapur listrik yang menggunakan induksi listrik sebagai sumber panasnya. Dapur ini disebut sebagai dapur Krus atau disebut juga dapur tak beriinti karena tempat peleburannya berbentuk Krus atau bak atau kubangan Dapur ini dibentuk dari system pamanas listrik yang dilindungi oleh bahan tahan api dan dinding baja.

Dapur Induksi saluran Dapur induksi saluran ini konstruksinya terbagi menjadi dalam dua bagian yakni bagian pemanasan dan bagian krus dan disebut sebagai dapur berinti, induksi listriknya diperoleh dari dua bagian yakni dari bagian Krus dan bagian saluran. (lihat gambar berikut).

Dapur induksi saluran

ini konsumsi listriknya relatif kecil sehingga pemanasannya dilakukan pada kurang lebih 20% sampai 30% dari bahan yang akan dilebur kemudian ditambah setelah peleburan ini, disamping itu dapur ini juga memerlukan bata tahan api yang bermutu tinggi dari berbagai jenis yang disesuaikan dengan kebutuhan (lihat tabel berikut).

Konstruksi dapur ini memungkinkan pengeluaran hasil peleburan melalui sudut kemiringan yang kecil, dapur dengan ukuran kecil ini sering digunakan sebagai penyimpanan dan pemanasan duplek untuk pembakaran pada dapur kupola.

Bahan-bahan seperti besi tuang, besi kasar baru, skrap serta potonganpotongan baja dapat dilebur pada dapur ini, hal ini sangat berbeda dengan dapur kupola dimana skrap lebih banyak dilebur maka untuk memperoleh sifat besi tuang sesuai dengan yang diinginkan diperlukan pengetahuan dan teknologi yang tinggi.

Proses peleburan dengan menggunakan dapur listrik ini tidak menimbulkan pengarbonan sehingga diperlukan penambahan kadar karbon yakni dengan memasukan bubuk karbon atau bubuk kokas. Untuk mencegah penurunan suhu didalam dapur pengisian harus dilakukan secara bertahap sedikit demi sedikit.

Pada saat awal dimana skrap baja dimasukan dan saat mulai mencair kira-kira 2/3 bagian dari bahan pengarbon dimasukan kedalam dapur dan setelah itu ditambah besi kasar baru, sekrap besi dan potongan-potongan baja dimasukan dan kemudian paduan besi.

Proses penuangan (pengecoran)

Proses penuangan (pengecoran) ialah pengisian rongga cetakan dengan bahan tuangan yang telah dileburkan (dicairkan), berbagai cara penuangan dapat dilakukan sesuai dengan system pengecoran yang digunakan, seperti penuangan pada cetakan pasir dilakukan dengan system penuangan menggunakan panci tuang (ladle), dimana cetakan dibuat pada rangka cetak. Untuk pengecoran dengan cetakan logam dimana bentuk luar dari cetakan itu sendiri telah didisain sesuai dengan perencanaan dalam proses pengecorannya.

1. Centrifugal casting (pengecoran)

Proses penuangan (pengecoran) dengan metoda sentrifugal dilakukan pada pengecoran dengan menggunakan cetakan logam (die casting), tidak semua bentuk benda tuangan dapat dilakukan dengan metoda ini, benda-benda bulat silinder dan simetris sesuai dengan konstruksinya dapat dicor dengan metoda sentrifugal ini.

Secara prinsip proses pengecoran dengan sentrifugal ini dapat dilihat pada gambar berikut. Penuangan (pengecoran) dengan cara centrifugal ini ialah menggunakan putaran yang tinggi dari dies dengan demikian logam cair yang cukup berat akan terlempar keluar dari posisi penuangan yakni ke posisi bentuk dies sebagai bentuk benda kerja yang kita kehendaki.

Jadi walaupun sebenarnya centrifugal casting memiliki keunggulan seperti hasil penuangan yang padat, permukaan tuangan yang halus serta dapat membentuk dinding tuangan pada ukuran yang tipis dan lain- lain, namun hal ini akan bergantung pula pada kemungkinan pengecoran yang paling baik yang dapat dilakukan untuk menghasilkan benda cor yang memuaskan menurut bentuk yang dikehendaki.

2. Continouos casting (pengecoran)

Teknik convesional yang lain penerapan proses pembentukan melalui penuangan (pengecoran) dengan cetakan ini ialah pembuatan baja batangan (Ingot), di mana pemanasan ulang pada ingot untuk menghasilkan bentuk serta ukuran yang sesuai dan dikehendaki.

Bongkahan-bongkahan (billets), dan lembaranlembaran (slabs) dibentuk dalam keadaan panas merupakan dasar metoda pembentukan ulang pada hot working processes yang akan kita bahas lebih lanjut. Pada gambar berikut diperlihatkan prinsip-prinsip tersebut dalam penerapannya pada penuangan (pengecoran).

Proses penuangan berlanjut (Continouos Casting) bertujuan untuk menghasilkan benda tuangan yang panjang yang dapat dipotong sesuai dengan kebutuhan benda kerja.

Mesin penuangan (Continouos Casting machine) terdiri atas bagian yang sejajar dengan saluran pada bejana dimana logam cair dituangkan dan mengalir ke dalam cetakan (Mould) dari bahan tembaga yang berbentuk pipa sepanjang ± 1m dengan dinding yang dilapisi dengan chromium bagian ini dilengkapi juga dengan air pendingin.

Setelah casting melewati cetakan juga didinginkan yang selanjutnya ditarik dan diarahkan oleh roller khusus (straightening roller). Mesin ini juga memeiliki sisitem pengendalian gerakkan casting hingga masuk pebagian pemotongan (flying shears) yang akan memotong casting ini sepanjang yang diinginkan.

Continouos casting ini dapat diterapkan dalam pembentukan bagian yang berukuran kecil serta menghasilkan produk dengan kualitas baik dan mendekati kualitas yang dihasilkan oleh hot working processes serta dengan gerakan kerja secara automatic.

3. Shell Moulding

Shell Moulding merupakan salah satu bentuk cetakan pasir dimana cetakan tipis bentuk benda yang terbagi atas dua bagian dan dibuat dari pasir dengan perekat resin-bond, cetakan dihasilkan melalui pemanasan model yang diperoleh dari proses pengerasan kimiawi bahan resinoid, dengan demikian maka akan diperoleh bentuk dan ukuran yang akurat dari cetakan yang diinginkan, namun dalam pembuatannya memerlukan teknik serta biaya yang relatif mahal.

4. Die Casting

Sebagaimana telah bahas pada uraian terdahulu tentang proses pengecoran denga cetakan Logam, bahwa cetakan logam ini dirancang tidak saja pada bentuk benda kerja yang dikehendaki akan tetapi karakteristik serta kualitas dari benda tuangan itu sendiri penting menjadi pertimbangan dimana kualitas dari benda tuangan ini juga dipengaruhi oleh proses penuangan yang dilakukannya.

Proses penuangan sebagaimana dilakukan dengan sentrifugal casting memiliki tujuan tertentu yang berbeda dengan proses penuangan dengan metoda yang lain, antara lain metoda penuangan pada dies casting ini dibedakan menjadi dua selain metoda sentrifugal yang telah diuraikan diatas, antara lain :

1) Pressure die casting

2) Gravity die casting

5. Pressure die casting (injection moulding)

Pressure die casting merupakan salah satu proses pengecoran yang cepat, dimana proses pengecoran dilakukan pada mesin penekan yang akan menekan logam cair kedalam cetakan, mesin ini juga dilengkapi dengan bagian yang dapat membuka dan menutup cetakan untuk memudahkan dalam melepaskan hasil cetakan dari benda tuangan.

Tentu saja dengan mesin yang otomatis ini akan menghasilkan benda tuangan yang memiliki tingkat akurasi tinggi, namun demikian proses ini hanya cocok digunakan pada proses pengecoran benda-benda yang berukuran kecil dimana ukuran kapasitas mesin yang biasanya terbatas serta tidak dapat dilakukan pada semua jenis bahan logam tuangan dan sangat baik digunakan dalam pengecoran bahan paduan seng (zinc base alloy). Gambar berikut illustrasi yang memperlihatkan prinsip kerja pengecoran dengan metoda pressure die casting.