Pengecoran Logam: Perancangan, Material, dan Perekonomiannya.

 Pengecoran Logam: Perancangan, Material,  dan Perekonomiannya.

Bab terakhir pengecoran logam di bahas menjadi petunjuk untuk mempertimbangkan Hubungan penting antara perancangan produk, material, proses seleksi,dan metode ekonomi pengecoran, untuk aplikasi yang lebih spesifik, di gambarkan dengan detail sebagai berikut:

1. Pertimbangan dalam merancang pengecoran untuk sekali pakai dan bentuk pengecoran secara permanen  
2. Petunjuk umum untuk pengecoran  yang baik/berhasil 
3. Karakteristik dan aplikasi pengecoran besi paduan dan non besi  
4. Pertimbangan ekonomi dalam pengecoran logam.  

•  Perkenalan

Seperti yang telah di terangkan dalam 2 bab sebelumnya bahwa praktek pengecoran yang berhasil membutuhkan sebuah control  beberapa nilai variable yang tepat. Variabel – variable ini membahas  keterangan karakteristik logam dan paduan pengecoran , metode pengecoran, membentuk, dan bahan yang kuat bertahan, merancang  pengecoran, dan berbagai hal proses parameter. Aliran peleburan logam di dalam rongga pengecoran, sistem saluran masuk, tingkat  pendinginan, dan semua perkembangan gas di pengaruhi oleh kualitas pengecoran.
Bab ini menggambarkan secara umum tentang pertimbangan dalam merancang dan garis petunjuk untuk pengecoran logam dan memberikan saran untuk menghindari kerusakan (cacat) pada hasil pengecoran. Bab ini juga menggambarkan tentang karakteristik paduan cetakan yang seperti biasanya, bersama dengan tipe aplikasinya. Karena operasi ekonomi pengecoran seperti,  kepentingan aspek strategi (teknik). Secara singkat bab ini juga membahas dasar factor ekonomi yang  bersangkutan dengan operasi pengecoran.

• Pertimbangan dalam merancang pengecoran 

Seperti halnya semua operasi manufaktur, ketepatan garis petunjuk dan Prinsip dasar pengecoran sudah di kembangkan selama  bertahun – tahun. Walaupun Prinsip – Prinsip ini telah di susun, terutama sudah melewati beberapa pengalaman praktek pengecoran, metode analisa pengecoran, proses simulasi pengecoran, dan merancang pengecoran yang di bantu oleh computerisasi dan juga teknik  manufaktur yang telah berkembang  penggunaannya dengan baik, dengan demikian dapat meningkatkan produksi dan kualitas pengecoran serta hasil yang signifikan dalam menyelamatkan nilai modal.
Semua operasi pengecoran di bagi beberapa karakteristik, seperti tahap pergantian dan penyusutan panas selama siklus pencetakan. Konsekuensinya,  nilai  pertimbangan dalam merancang dipakai bersamaan ,untuk contoh; pengecoran pasir dan die casting. Bagaimanapun, beberapa proses akan mempunyai keterangan pertimbangan merancang; pengecoran pasir akan memerlukan pertimbangan untuk membentuk  pengikisan, dan semua inklusi pasir dalam pengecoran.
Mengingat kuatnya pengecoran maka tidak akan terkait (walaupun pengecoran ini bermasalah, seperti pemeriksaan kekuatan panas yang mana kekuatan pengecorannya akan berkurang). Permasalahan yang sering karena  cacat sangat rumit, dan pertimbangan di bahas dalam bab ini tetapi tidak di bahas secara mendalam. Kerusakan  cacat yang sering lainnya adalah sembarangan dan sulit untuk di produksi kembali,selanjutnya sulit menerapakan  campuran untuk memperbaiki ukurannya.
Kebanyakan kasus, sebuah pemberian perancangan mencetak akan sering berproduksi dengan hasil  yang baik dan beberapa yang cacat. Kerusakan ini akan sulit untuk memproduksi cetakan yang tidak mempunyai  bagian yang cacat; untuk alasan ini, kualitas prosedur control harus di terapkan untuk aplikasi pengecoran yang kritis.

• Pertimbangan dalam merancang pengecoran secara umum 

Ada dua tipe merancang pengecoran: (a) segi geometris, toleransi, dll. Yang harus di satukan kedalam bagian, and (b) segi cetakan  membutuhkan hasil yang diinginkan dalam pengecoran. Perancangan yang kuat biasanya mengikuti langkah berikut:
1. Merancang bagian bentuk adalah coran yang mudah. Sebuah nilai dalam pertimbangan merancang penting  dijelaskan dalam bab ini untuk membantu  merancang.
2. Memilih sebuah proses pengecoran dan bahan yang pantas untuk bagian, ukuran, sifat-sifat mekanik, dan lainnya. Seringkali, merancang sebuah bagian tidak akan di berikan hanya satu material pada tahap pertama,dan bagian material, serta  proses yang dispesifikan secara simulasi.
3. Menempatkan pembagian garis cetakan di dalam bagian.
4. Menempatkan dan merancang ruang untuk leburan logam masuk ke dalam rongga cetakan secara rata.
5. Memilih sebuah ketepatan untuk system runner  geometry.
6. Menempatkan fitur-fitur cetakan seperti, saluran turun, bingkai, dan anak tangga.
7. Membuat control yang tepat dan praktek yang baik di tempat yang seharusnya. Sekarang  kita akan memeriksa peraturan – peraturan ini untuk kondisi pengecoran secara umum lalu, diskusikan spesifikasi dalam aturan pengaplikasian untuk keterangan operasi pengecoran.

Merancang bagian cetakan 
Pojok, sudut, dan ketebalan. Ketajaman ujung, sudut dan potongan harus di hindari sebanyak mungkin, karena mereka bertindak seperti tegangan anak tangga dan mungkin mengalami retak dan menyobek logam (seperti dies) selama pemadatan. Pemotongan jari-jari harus di gunakan untuk mengurangi konsentrasi tegangan dan untuk menjamin cairan logam mengalir selama menuangkan. Potongan jari-jari biasanya di susun dari 3 sampai 25mm, walaupun lebih kecil jari-jari mungkin diizinkan dalam pengecoran yang kecil dan dalam spesifikasi apllikasi. Bagaimanapun, jika jari-jari terlalu besar maka volume material itu sendiri juga harus berukuran besar, dan konsekuensinya, tingkat pendinginannya rendah.

Tahap perubahan dalam pengecoran harus dicampur dengan lancar ke dalam satu sama lain. Lokasi lingkaran terbesar yang dapat ditulis di daerah tertentu sangat penting sejauh menyangkut rongga penyusutan (12,2 ara a nad b).Karena tingkat pendinginan di daerah lingkaran yang luas maka rendah. Mereka di sebut tempat panas(hot spots). daerah ini dapat mengembangkan rongga penyusutan dan porositas (lihat gambar 12,2 c dan d). Lubang di titik panas dapat dihilangkan dengan menggunakan inti kecil. walaupun mereka memproduksi inti di dalam pengecoran (lihat gambar 12,2 e), lubang ini tidak mempengaruhi kekuatan secara signifikan.ini penting untuk memelihara (sebisa mungkin) seragam lintas-bagian dan ketebalan dinding seluruh pengecoran untuk menghindari atau meminimalkan penyusutan rongga. Walaupun mereka meningkatkan biaya produksi. Lapisan-lapisan atau udara dingin dalam bentuk logam dapat membuang atau mengurangi tempat panas.

Daerah datar
Area datar yang besar (daratan permukaan) harus di hindari, karena mereka mungkin melengkung pada saat pendinginan karena temperatur gradien, atau mereka mengembangkan penyelesaian permukaan jelek karena aliran yang tidak rata selama menuangkan logam. Salah satu teknik untuk memutuskan ini adalah untuk dataran permukaan yang patah dengan merusak bingkai dan serat.

Contoh untuk menunjukan pentingnya perancangan memperbaiki keseragaman campuran dalam pengecoran untuk menghindari area panas dan penyusutan rongga.

Penyusutan
Untuk menghindari retakan pada coran selama proses pendinginan maka harus izinkan kelonggaran untuk penyusutan selama pengerasan. Dalam pengecoran yang bingkainya bercampuran, daya rentang tegangan dapat di kurangi oleh pengecoh bingkai atau oleh pergantian geometris yang bepotongan. Pada dimensi juga harus diiizinkan penyusutan logam selama proses pengerasan dan pendinginan. Kelonggaran untuk penyusutan seperti membuat pola penyusutan kelonggaran, biasanya di susun sekitar 10-20 mm/m. pemberian penyusutan yang normal untuk logam biasanya pada pengecoran pasir.

Konsep
Sebuah Konsep kecil (tirus) biasanya disediakan dalam cetakan pasir, bentuk pola untuk penghapusan tanpa dampak cetakan. Konsep di susun secara umum dari 5-15 mm/m. dalam pertahanan pola kualitas, sudut bagan biasanya disusun dari 0,5°-2°. sudut-sudut pada permukaan dalam dua kali biasanya adalah kisaran seperti ini, mereka harus lebih tinggi daripada permukaan luar karena pengecoran menyusut ke dalam menuju inti.

Toleransi dimensi
Toleransi bergantung pada keterangan proses pengecoran, ukuran pengecoran, dan tipe pola yang di pakai.

Pemberian penyusutan yang normal untuk beberapa coran logam dalam cetakan pasir
logam	%
Besi tuang abu-abu	0.83 – 1.3
Besi tuang putih	2.1
Besi tuang lunak	0.78 -1.0
Paduan alumunium	1.3
Paduan magnesium	1.3
Kuningan	1.3 -1.6
Perunggu fosfor	1.0 – 1.6
Perunggu alumunium	2.1
baja mangan Tinggi	2.6

Toleransi harus luas seperti yang di mungkinkan, sampai batas tampilan yang bagus, biaya pengecoran di naikan. Dalam praktek komersial, toleransi ini di susun ±0.8mm untuk pengecoran yang kecil dan meningkat dengan ukuran coran. toleransi untuk coran besar, misalnya, mungkin sebanyak  ± 6mm.

Huruf-huruf dan Tanda-tanda 
Praktek ini biasanya untuk memasukan beberapa bagian dari identifikasi (seperti huruf atau logo perusahaan) dalam pengecoran. Fungsi ini dapat dii masukan dalam pengecoran atau dapat menonjol keluar permukaan, salah satunya adalah keinginan bertahan dalam memproduksi cetakan. Untuk contoh, dalam pengecoran pasir, sebuah pola plat yang di gunakan oleh di pabrik mesin CNC.dan ini lebih mudah dari pesan mesin ke pola plat, pengecoran yang kuat, ini lebih mudah dari pesan mesin ke pengecoran.

Penyelesaian operasi
Dalam perancangan pengecoran, penting untuk mempertimbangkan substansi permesinan dan penyelesaian operasi sering di pakai di tempat. Untuk contoh, jika sebuah lubang dibor dalam pengecoran,ini akan menghasilkan lubang yang lebih bagus dalam permukaan datar daripada permukaan  kurva  agar mencegah pengeboran yang tidak diinginkan. Sebuah perancangan yang datar akan di masukan dalam sebuah lesung yang kecil seperti saat memulai pengeboran. pengecoran harus memasukan fitur  yang bisa dijepit dengan mudah dalam operasi mesin.

Pemilihan proses pengecoran 
Pemilihan proses pengecoran tidak bisa di pisahkan dari diskusi perekonomian, bagaimanapun table 11.1 menyebutkan beberapa keuntungan dan batasan-batasan proses pengecoran yang kuat, spesifikasi untuk merancang peraturan-peraturan di kembangkan dan operasi bentuk selanjutnya tetap di bahas.

Lokasi pembagian garis
Sebuah bagian harus di orientasikan dalam sebuah pengecoran dengan porsi yang besar.relativ rendah dan coran yang tinggi kurangkan. Orientasi juga menentukan penyebaran rembesan, untuk contoh dalam coran alumunium, hydrogen dapat larut di cairan logam tetapi ini tidak dapat larut seperti dalam alumunium padat. Demikian gelembung hydrogen dapat membentuk selama pengecoran almunium, dan gelembung-gelembung ini akan naik ke atas karna daya apung. Dan gelembung akan lebih tinggi rembesannya di bagian paling atas pengecoran. Oleh karena itu, permukaan krisis harus di orientasikan, kemudian pemukaan di lengkungkan ke bawah.
Secara tepat bagian yang telah di orientasikan mempunyai pembagian garis yang spesifik. Pembagian garis adalah garis atau rencana memisahkan untuk yang tinggi dan untuk yang rendah membagi 2 cetakan. Secara umum, pembagian garis harus mendekati sebuah rencana yang agak datar, lalu di bentuk garis. Kapanpun mungkin, pembagian garis harus di pojok atau agak tepi pengecoran, dalam permukaan di tengah pengecoran, barulah berikan garis (tekanan keluar bahan/material antara membagi 2 cetakan) tidak akan kelihatan.
Lokasi pembagian garis sangat penting karena mempengaruhi rancangan cetakan, mengurangi pembentukan, nomor inti yang di perlukan untuk metode penyemangat dan system saluran masuk. Pembagian garis harus ditempatkan rendah seperti yang di mungkinkan (relative untuk pengecoran) untuk logam yang kurang tebal (seperti paduan alumunium) di lokasikan di tengah ketebalan logam (seperti baja).
Bagaimanapun baja tidak boleh mengalir secara vertical, khususnya ketika tidak di pertimbangkan oleh saluran turun. Penempatan pembagian garis mempunyai dampak yang luas dalam bentuk perancangan. Untuk contoh, dalam pengecoran pasir, saluran masuk dan saluran turun akan di tempatkan penarikan dalam pembagian garis. Dalam pengecoran pasir juga, penempatan garis dan orientasi bagian menentukan nomor inti yang di butuhkan, dan ini lebih baik untuk menghindari penggunaan inti di sembarang tempat.

lokasi dan perancangan saluran masuk
Saluran masuk adalah Hubungan antara runner dan bagian yang di tuang.
Beberapa pertimbangan dalam merancang system saluran masuk adalah:
• Beberapa saluran masuk sering lebih baik dan kebutuhan bagian yang luas. beberapa saluran masuk mempunyai manfaat pemberian lekungan temperature yang rendah dan mengurangi suhu gradient dalam pengecoran.
• Saluran masuk harus cepat masuk ke dalam bagian ketebalan pengecoran. • Sebuah saringan harus di pakai, di mana saluran masuk bertemu dengan sebuah pengecoran; fungsi-fungsi ini mengurangi turbulensi dari pada persimpangan jalan yang kasar.
• Saluran masuk terdekat ke saluran turun harus di tempatkan cukup jauh agar saluran masuk mudah untuk di hapus. Jarak ini mungkin kecil hanya beberapa millimeter untuk pengecoran kecil dan sampai 500mm untuk bagian yang besar.
• Panjang minimum saluran masuk harus 3-5 kali diameter saluran masuk, pertahanan dalam menuang logam. Seksi Persilangan harus cukup besar untuk memberikan pengisian bentuk rongga dan harus lebih kecil dari bagian persilangan  runner.
• Kurva saluran masuk harus di hindarkan, tetapi ketika mengurangi, bagian lurus dalam pengecoran harus di lokasikan seketika berdekatan dengan pengecoran.

Perancangan Runner
Runner adalah sebuah terusan penyebaran horizontal yang menerima leburan logam dari saluran turun dan mengantarkan ke saluran masuk. 1 runner di pakai untuk bagian yang mudah, tetapi 2 sistem runner bisa di spesifikan untuk pengecoran  yang lebih rumit. Runner yang telah di pakai perangkap benda yang tidak di perlukan (barang yang tidak di perlukan adalah sebuah campuran oksida logam dan bentuk permukaan logam) dan menjaganya dari saluran masuk dan bentuk rongga. Biasanya perangkap benda yang tidak di perlukan di tempatkan di akhir runner, dan proyek runner yang di atas saluran masuk memastikan bahwa logam dalam saluran masuk di tepuk dari bawah permukaan.

Merancang fungsi bentuk lain
Tujuan pokok dalam perancangan sebuah saluran turun (yang di gambarkan di seksi 10.3) adalah untuk mencapai  peringkat yang di perlukan beberapa aliran logam untuk mencegah keinginan atau kelebihan formasi benda yang tidak di perlukan. Peringkat aliran di tentukan seperti turbulensi yang di hindari, tetapi bentuk diisi cepat di bandingkan dengan waktu kekerasan yang di butuhkan.
Sebuah lekukan pada cetakan bisa di pakai untuk memastikan bahwa aliran logam masuk ke dalam saluran turun tak terputuskan; juga, jika leburan logam di perbaiki dalam lekukan cetakan selama lekukan, lalu benda yang tidak di perlukan akan mengapung dan tidak akan masuk ke dalam bentuk rongga. Saringan untuk perangkap pengaruh yang besar, dan ini juga menerima untuk memperlambat kecepatan logam dan membuat aliran berlapis. Udara dingin di pakai untuk kecepatan kekerasan logam dalam keterangan daerah pengecoran.

Menetapkan praktek yang baik 
Menetapkan praktek yang baik ini telah di amati secara luas bahwa pemberian perancangan bentuk dapat mengurangi bagian-bagian yang cacat dan jarang menghasilkan bagian yang bagus atau hanya menghasilkan bagian yang cacat saja. Mengecek ulang semua bagian yang cacat sangat penting dilakukan. Beberapa perusahaan biasanya mengikuti:
• Memulai dengan kualitas tinggi leburan logam adalah hal yang perlu untuk memproduksi pengecoran unggulan. Lengkungan temperature, logam kimia, dan semua prosedur dapat mempengaruhi kualitas menuangkan logam kedalam cetakan.
• Penuangan logam tidak harus di pecahkan, sejak Penuangan logam ini bisa lebam untuk benda yang tidak di perlukan dan turbulensi. Leburan Cembung – cekung logam dalam bentuk rongga harus mengalami kelanjutan, tidak terpecahkan, mempercepat kenaikan.
• Perbedaan tingkat pendinginan sampai badan pengecoran sisa tekanan. Pengurangan Tekanan ini mungkin kebutuhan untuk menghindari penyimpangan pengecoran dalam aplikasi kritis.

• Perancangan untuk sekali pakai di gunakan- bentuk pengecoran 

Proses bentuk perancangan untuk sekali pakai di gunakan mempunyai beberapa spesifik pertimbangan perancangan, yang mana sebagian besar perlengkapan bentuk material, ukuran bagian, dan metode manufaktur. Jelasnya, sebuah pengecoran dalam proses bentuk perancangan untuk sekali pakai di gunakan (seperti modal pengecoran) menjadi dingin akan lambat sekali. Di mana expendable ini mempunyai implikasi yang penting dalam tampilan bentuk. Pentingnya pertimbangan perancangan untuk expendable –bentuk pengecoran meliputi:

Tampilan bentuk 
Fitur-fitur dalam cetakan harus di di tempatkan secara logika dan bersamaan, dengan saluran masuk yang di butuhkan. salah satu tujuan paling penting dalam tata letak cetakan adalah memiliki solidifikasi memulai pada satu ujung dan maju ke dalam cetakan yang seragam di depan pengecoran, dengan memperkuat anak tangga terakhir. Secara tradisional, tata letak cetakan telah didasarkan pada pertimbangan pengalaman dan pada aliran fluida dan perpindahan panas. lebih baru-baru ini, komersial  program komputer dasar terbatas-berbeda dengan algoritma telah tersedia. ini memungkinkan simulasi pengajuan pencetakan dan evaluasi tampilan cetakan cepat.

Perancangan anak tangga 
Perhatian utama dalam desain pengecoran adalah ukuran dan penempatan anak tangga. anak tangga adalah berguna dalam mempengaruhi perkembangan pengerasan-depan melintasi sebuah pengecoran dan merupakan fitur penting dan mempertahankan panas lebih lama daripada anak tangga terbuka. anak tangga yang dirancang sesuai dengan enam aturan dasar:
1. Di anak tangga tidak boleh mengeraskan sebelum pengecoran. ini biasanya diberlakukan dengan menghindari penggunaan anak tangga kecil dan dengan menggunakan silinder kecil anak tangga dengan rasio (aspek rasio kecil 9 ketinggian penampang). bola anak tangga adalah bentuk yang paling efisien namun sulit untuk bekerja dengan
2. Volume pada anak tangga harus cukup besar untuk memberikan jumlah yang cukup pada cairan logam untuk mengkompensasi penyusutan di pengecoran
3. Persimpangan antara isi pengecoran dan tidak boleh mengembangkan daerah panas  di mana porositas penyusutan dapat akurat.
4. Anak tangga harus ditempatkan sehingga cairan logam dapat dialirkan ke lokasi yang sangat membutuhkan 5. Harus ada cukup tekanan untuk mendorong logam cair ke dalam cetakan lokasi di tempat yang membutuhkan. Karena itu anak tangga tidak berguna untuk logam dengan kepadatan rendah (seperti alumunium paduan) seperti bagi mereka yang memiliki kerapatan yang lebih tinggi (seperti baja dan besi tuang).
6. Head tekanan dari anak tangga harus menekan dan mendorong pembentukan rongga lengkap pengajuan.

Pemberian permesinan 
Karena banyak expendable –cetakan pengecoran membutuhkan penambahan operasi penyelesaian, seperti permesinan dan grinda, pemberian harus di buat dalam perancangan pengecoran untuk operasi –operasi ini. Pemberian permesinan, di masukan dalam dimensi pola, bergantung pada tipe pengecoran dan naiknya ukuran dan ketebalan pengecoran. Pemberian biasanya di susun dari sekitar 2 sampai 5 mm untuk pengecoran kecil dan untuk 25 mm untuk pengecoran yang besar.

Perancangan untuk pengecoran permanent. 
Tipe petunjuk perancangan dan contoh untuk cetakan pengecoran permanent telah di diskusikan dalam contoh 12.1. khusus pertimbangan dalam perancangan hiasan pada mesin pengecoran yang kuat. Walaupun perancangan mungkin sudah di modifikasi untuk menghilangkan draft untuk dimensi akurasi yang lebih bagus. Sebuah sudut draft ½° atau rata ¼° biasa di butukan; sebaliknya, gallig (lokasi penyerangan atau material lengket) mungkin di tempatkan antara bagian dan kekuatan dan karena penyimpangan. Bagian coran yang kuat adalah dekat jaringan bentuk, hanya membutuhkan penghapusan saluran masuk dan sedikit menghias untuk menghilangkan flashing dan cacat kecil lainnya. Permukaan selesai dan dimensi akurasi pengecoran yang kuat sangat bagus, dan secara umum pengecoran permanent  tidak membutuhkan pemberian permesinan.  

Ilustrasi baik dan buruknya 
perancangan pengecoran Beberapa contoh desain yang jelek dan baiknya pengecoran cetakan permanen dan kuat bertahan  diperlihatkan dalam gambar 12.3. perbedaan yang signifikan dalam desain diuraikan di sini untuk setiap contoh.
a) Bagian bawah dari desain di sebelah kiri mempunyai dinding tipis dengan jelas belum terlihat peran  fungsional. Lokasi dari bagian-bagian ini dapat patah jika terkena kekuatan tinggi atau impact. desain yang baik menghilangkan masalah ini dan juga dapat mempermudah cetakan manufaktur .
b) Permukaan besar yang datar selalu ada kesulitan dalam pengecoran logam (dan juga bahan nonmetalic) ketika mereka cenderung melengkung dan mengembangkan permukaan yang tidak rata. praktek yang umum untuk menghindari situasi ini adalah untuk memecah permukaan dengan rusuk dan gerigi pada sisi pengecoran. Pendekatan ini sangat mengurangi distorsi dan lebih jauh lagi tidak mempengaruhi tampilan dan fungsi dari permukaan datar.
c) Contoh jelek dan baiknya desain ini adalah relevan tidak hanya untuk pengecoran tetapi juga untuk bagian, yaitu mesin dan grinda.Ini  sulit untuk menghasilkan internal ketajaman jari-jari atau sudut yang mungkin diperlukan untuk tujuan fungsi, seperti menyisipkan yang dirancang untuk mencapai bawah bagian rongga.Juga, dalam kasus dilumasi rongga, pelumas dapat menumpuk di bagian bawah dan yang ditekan akan mencegah penyisipan penuh dari suatu bagian ke dalam rongga. penempatan jari-jari kecil di sudut-sudut atau pinggiran di bagian bawah menghilangkan masalah.
d) fungsi seperti bagian, misalnya, tombol untuk dapat mencengkeram dan diputar maka fitur luar sepanjang pinggiran. catatan di desain di sebelah kiri yang pinggiran batin kenop juga memiliki fesutures yang tidak fungsional tetapi membantu menghemat material. pengecoran kuat untuk desain yang baik lebih mudah untuk memproduksi
e) Dicatat bahwa desain jelek memiliki fillet tajam di dasar alur longitudinal yang berarti bahwa telah tajam (pisau tepi) tonjolan. karena ketajaman mereka, adalah mungkin bahwa selama penggunaan diperpanjang tepi ini dapat nglotok
f) Desain yang jelek di sebelah kiri memiliki benang mencapai tepat wajah pengecoran. Maka dari itu ada kemungkinan bahwa selama beberapa pengecoran logam cair dapat menembus daerah ini, sehingga membentuk sebuah flash dan mengganggu fungsi masuknya benang, seperti ketika sebuah mur  yang digunakan. desain yang baik menggunakan sebuah offset pada batang ulir. pertimbangan desain ini juga berlaku untuk cetak injeksi plastik, contoh yang ditampilkan dalam gambar 19,9.

Pemodelan dengan computer proses pengecoran 
Karena pengecoran melibatkan interaksi kompleks antara material dan proses variabel, studi kuantitatif ini adalah penting untuk interaksi pengecoran yang tepat dan perancangan  dari produksi  coran berkualitas tinggi. Walaupun,  studi semacam itu di masa lalu telah menyajikan kesulitan-kesulitan besar, kemajuan pesat dalam teknik komputer dan pemodelan telah menyebabkan inovasi penting dalam berbagai aspek pemodelan pengecoran termasuk aliran fluida, perpindahan panas, dan solidifikasi mikrostruktur yang berkembang selama proses pengecoran  dalam berbagai kondisi. Pemodelan aliran fluida dalam cetakan didasarkan pada Bernoulli dan persamaan kontinuitas. itu memprediksi perilaku logam saat mengalir ke sistem saluran masuk  dengan perjalanan ke dalam rongga cetakan serta kecepatan dan distribusi tekanan dalam sistem. Kemajuan juga sedang dibuat dalam pemodelan perpindahan panas di pengecoran.
Perangkat lunak modern dapat beberapa aliran fluida dan perpindahan panas dan pengaruh kondisi permukaan, sifat termal bahan-bahan yang terlibat, dan alam dan memaksa dan konveksi di pendinginan. Dicatat bahwa kondisi permukaan bervariasi selama solidifikasi, sebagai lapisan udara yang berkembang antara pengecoran dan dinding cetakan karena penyusutan. studi serupa yang dilakukan pada pengembangan model mikrostruktur dalam studi meliputi casting.
Aliran panas ini, suhu gradien, nukleasi dan pertumbuhan kristal, pembentukan struktur dendritik dan equiaxed, pelampiasan dari biji-bijian pada satu sama lain, dan pergerakan antarmuka padat cair selama solidifikasi .
Model seperti sekarang mampu memprediksi, misalnya, lebar zona lembek (lihat gambar 10.4) selama solidifikasi dan ukuran butir di pengecoran. Juga kemampuan untuk menghitung isotherms (garis temperatur yang sama) memberikan wawasan tentang kemungkinan hot spot dan pengembangan selanjutnya penyusutan rongga. Dengan ketersediaan perangkat lunak dan user friendly kemajuan dibantu komputer desain dan manufaktur, teknik pemodelan menjadi lebih mudah untuk menerapkan. manfaat adalah peningkatan produktivitas, peningkatan kualitas, perencanaan mudah dan estimasi biaya, dan lebih cepat untuk renponse perubahan perancangan. Beberapa program perangkat lunak komersial sekarang tersedia untuk pemodelan: proses pengecoran, seperti magmasoft, procast, solidia, dan AFSsolid.

Pengecoran campuran 
Sifat umum dan aplikasi dari besi dan non besi dan paduan logam telah diuraikan dalam Bab 5 dan 6, masing-masing. Bagian ini menjelaskan sifat pengecoran dan karakteristik manufaktur gambar diringkas dalam tabel 12,4 dan 12,2 melalui 12,5 di samping karakteristik pengecoran mereka, mempertimbangkan sebuah instalasi tambahan yang penting dalam pengecoran paduan dan dapat dilas-mesin mereka, karena mereka biasanya dirakit dengan komponen lainnya untuk menghasilkan seluruh bagian.
Yang paling umum digunakan pengecoran paduan (dalam tonase) adalah besi abu-abu, diikuti oleh besi yang dapat di bentuk, alumunium, seng, timah, tembaga, besi lentur, dan magnesium. pengiriman pengecoran di Amerika Serikat adalah sekitar 12 juta ton per tahun.

Pengecoran  Non besi campuran
Paduan pengecoran non besi biasanya  adalah sebagai berikut:
• Alumunium bebasis paduanPaduan dengan dasar alumunium memiliki berbagai sifat mekanik, terutama karena berbagai mekanisme pengerasan dan perawatan panas yang dapat digunakan dengan mereka (bagian 4,9) paduan ini memiliki konduktivitas listrik tinggi dan umumnya tahan korosi atmosfer yang baik. Namun, perlawanan mereka ke beberapa asam dan basa adalah kurang baik dan perhatian harus diambil untuk mencegah korosi Galvanis. Mereka nontoxic, ringan, dan memiliki mesin bagus. berharap untuk paduan dengan sillicon, mereka umumnya memiliki resistansi rendah memakai dan abrasi. Paduan berbasis alumunium memiliki banyak aplikasi, termasuk arsitektur dan dekoratif digunakan. Kecenderungan peningkatan penggunaannya adalah dalam mobil, untuk komponen seperti blok mesin, kepala silinder, intake manifold, batang transmisi, komponen suspensi, roda dan rem. Bagian yang terbuat dari alumunium dan magnesium berbasis paduan dikenal sebagai pengecoran logam ringan.
• Magnesium berbasis paduan Kepadatan terendah dari semua paduan pengecoran komersial adalah mereka dalam kelompok berbasis magnesium. mereka memiliki ketahanan korosi yang baik dan moderat kekuatan, tergantung pada perlakuan panas tertentu yang digunakan. Tipe Aplikasi termasuk roda, kap, dan blok mesin didinginkan udara.
• Kaleng berbasis paduan Walaupun agak mahal, paduan berbasis kaleng mempunyai keuntungan yang baik konduktivitas listrik dan termal, korosi, dan nontoxicity, serta sifatnya cocok di pakai untuk bahan bantalan. Berbagai paduan berbasis kaleng tersedia, termasuk kuningan, alumunium perunggu, phosphore perunggu, dan timah perunggu.
• Zinc berbasis paduan Titik leleh rendah -kelompok paduan, seng berbasis paduan mempunyai resistensi korosi, baik cair, dan kekuatan yang cukup untuk aplikasi struktural. paduan ini biasa digunakan dalam die casting, khususnya untuk bagian dengan dinding tipis dan bentuk yang rumit.
• Timah berbasis paduan Meskipun kekuatan rendah, paduan ini memiliki ketahanan korosi  baik dan biasanya digunakan untuk permukaan bantalan• lead berbasis paduanPaduan ini memiliki aplikasi yang serupa dengan timah berbasis paduan, tetapi toksisitas timbal adalah kekurangan utama untuk mereka yang lebih luas.

Temperature tinggi paduan
Temperatur tinggi paduan memiliki berbagai sifat dan secara khas memerlukan suhu hingga 1650 untuk pengecoran titanium dan supperalloys dan lebih tinggi untuk paduan refactory (Mo, Nb, W, dan Ta). teknik khusus cor paduan ini digunakan untuk nozel dan berbagai jet dan roket-komponen mesin. beberapa dari campuran logam ini lebih cocok dan ekonomis untuk pengecoran daripada untuk membentuk metode manufaktur lain, seperti penempaan.

• Paduan besi tuang

Besi cor mewakili jumlah terbesar dari semua logam cor, dan mereka dapat dicetak dengan mudah ke dalam bentuk yang rumit. umumnya memiliki beberapa sifat yang diinginkan, seperti ketahanan aus, kekerasan, dan mesin bagus. besi cor istilah mengacu pada keluarga paduan, dan menjelaskan pada bagian 4.6,  klasifikasinya sebagai besi cor abu-abu (abu-abu besi) ulet (nodular atau berbentuk bola) besi, besi cor putih, lentur besi, dan besi dipadatkan-grafit. mereka sifat-sifat umum dan aplikasi khas diberikan pada tabel 12,3 dan 12.4.
a) Besi tuang abu-abu. pengecoran besi cor abu-abu memiliki relatif sedikit penyusutan rongga dan porositas rendah. berbagai bentuk besi cor abu-abu feritik, pearlitic, dan martensit. Karena perbedaan struktur mereka, masing-masing jenis memiliki sifat-sifat yang berbeda. Sifat mekanik untuk beberapa kelas besi cor abu-abu diberikan pada tabel 12.4. Khas penggunaan besi cor abu-abu berada di blok mesin, motor listrik perumahan, pipa, dan memakai permukaan untuk mesin.Juga, bahwa kapasitas redam tinggi telah membuat besi abu-abu materi yang umum untuk mesin-alat basa. Besi cor abu-abu ditentukan oleh dua digit ASTM penunjukan. contoh, kelas 20 menentukan bahwa materi harus memiliki kekuatan tarik minimum 20 ksi (140 MPa).
b) Besi yang dapat di bentuk. biasanya digunakan untuk bagian mesin, perumahan, roda gigi, pipa, gulungan untuk menggulung pabrik, dan otomotif crankshafts, ulet besi yang ditentukan oleh seperangkat dua digit angka. sebagai contoh, kelas or grade 80-55-06 menunjukkan bahwa materi memiliki kekuatan tarik minimum 80 KSI (550Mpa), kekuatan luluh minimum 55 ksi (3.800 Mpa), dan 6% elongasi dalam 2 in (50mm) .
c) Besi Cor putih. Karena yang ekstrim kekerasan dan ketahanan aus, besi cor putih digunakan terutama untuk menggulung ,gulungan penggilingan, rel kereta api-kampas rem mobil, dan pengukur dalam mesin untuk pengolahan bahan kasar.
d) Besi lunak. Prinsip yang di gunakan besi lunak adalah untuk peralatan rel kereta api dan berbagai jenis hardware, fitting, dan komponen untuk aplikasi listrik. besi lunak yang ditentukan oleh penunjukan lima digit. misalnya, 35.018 menunjukkan bahwa kekuatan luluh bahan adalah 35 ksi (240 MPa) dan elongasi adalah 18% dalam 2 in (50mm).
e) Grafit besi dipadatkan. pertama kali diproduksi secara komersial pada tahun 1976, grafit dipadatkan besi (CGI) telah properti yang antara abu-abu dan ulet besi. abu-abu besi memiliki redaman baik dan konduktivitas termal tetapi keuletan rendah, sedangkan ulet besi memiliki redaman miskin dan termal konduktivitas tapi kekuatan tarik tinggi dan kelelahan resistensi. grafit dipadatkan besi memiliki sifat termal redaman dan abu-abu mirip dengan besi dan kekuatan dan kekakuan, sebanding dengan orang-orang yang ulet besi. karena kekuatannya, bagian-bagian yang terbuat dari CGI bisa lebih kecil dan, dengan demikian, lebih ringan. yang mudah untuk pemain dan memiliki sifat konsisten troughout pengecoran, dan mesin yang lebih baik dari itu ducatile besi (yang di cosideration penting, karena hal ini digunakan untuk mesin otomotif blok dan kepala silinder). teknik casting baru sedang dikembangkan untuk lebih meningkatkan machinabilty dari CGI

Baja tuang.
Karena suhu tinggi diperlukan untuk mencairkan baja tuang (sampai sekitar 1650 C), pengecorannya membutuhkan banyak pengalaman. temperatur tinggi yang ada terlibat kesulitan dalam pemilihan bahan-bahan jamur, khususnya pandangan reaktivitas tinggi dari baja dengan oxygen selama mencair dan menuangkan logam. pengecoran baja memiliki sifat-sifat yang lebih seragam (isoptropic) daripada yang dibuat oleh proses kerja mekanik (bagian III). Baja cor dapat dilas namun, pengelasan mengubah mikrostruktur dilemparkan di zona yang terkena panas (lihat gambar 30,17), sehingga mempengaruhi kekuatan, keuletan, dan ketangguhan logam yang terbaik. perlakuan panas berikutnya harus dilakukan untuk mengembalikan mechanicalproperties dari casting. cast weldments telah mendapatkan pentingnya untuk perakitan mesin-mesin besar dan struktur di mana konfigurasi yang rumit atau ukuran casting dapat mencegah Pemungutan bagian ekonomis di satu lokasi. cor baja memiliki aplikasi penting dalam peralatan untuk kereta api, pertambangan, pabrik kimia, ladang minyak, berat constructure.

Pengecorang baja stainless
pengecoran baja stainless melibatkan pertimbangan mirip dengan yang untuk baja. Baja tahan karat umumnya telah lama membeku dan rentang suhu lebur tinggi. mereka dapat mengembangkan beberapa struktur, tergantung pada komposisi dan pengolahan parameter. cast stainless steel tersedia dalam berbagai komposisi, dan mereka dapat dirawat dan dilas panas. produk-produk ini memiliki panas tinggi dan ketahanan korosi, terutama di industri kimia dan makanan. berbasis nikel paduan coran digunakan untuk berat untuk corrive lingkungan dan suhu yang sangat tinggi layanan

• Perekonomian pengecoran 

Tabel 12.6

General Cost Characteristic of Chasting Processes
Chasting Processes		Cost			Production Rate (piece/hr)
		Die	Equipment	labor
	Sand	L	L	L-M	<20
	Shell mold	L-M	M-H	L-M	<50
	Plaster	L-M	M	M-H	<10
	Investment	M-H	L-M	H	<1000
	Permanent mold	M	M	L-M	<60
	Die	H	H	L-M	<200
	centrifugal	M	H	L-M	<50

L = Low;  M = Medium; H = High

• Ringkasan 

Pedoman umum telah dibentuk untuk membantu desainer dalam memproduksi pengecoran bebas dari cacat dan memenuhi toleransi dimensi, persyaratan layanan, dan berbagai spesifikasi dan standar. prinsip-prinsip ini menyangkut bentuk casting dan berbagai teknik untuk meminimalkan hot spot yang bisa mengakibatkan penyusutan rongga. karena banyaknya variabel inolved, dekat mengendalikan semua parameter penting, khususnya yang berkaitan dengan sifat-logam cair mengalir ke dalam cetakan dan  meninggal dan laju pendinginan di berbagai daerah jamur.
Banyak nonferrous dan paduan pengecoran besi tersedia dengan berbagai sifat, karakteristik pengecoran, dan aplikasi coran.Karena banyak dirancang dan diproduksi untuk dirakit dengan komponen mekanis dan struktur (subassemblies), berbagai pertimbangan lain (seperti weldability, machiniability , Dan karakteristik permukaan) juga sangat penting.