MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 7

CHAPTER 7: CASTING PROCESS

JF302 – MATERIAL TECHNOLOGY 1

CONTENTS
1

Sand Casting

2

Lost Wax / Investment Casting

3

Pressure Die Casting



PROSES TUANGAN
• satu kaedah dalam menghasilkan
alat atau komponen
• satu proses pengeluaran di mana
bahan yang diperlukan,
dipanaskan sehingga lebur dan
kemudiannya dituangkan ke dalam
acuan dan dibiarkan memejal
melalui penyejukan tersendiri
sebelum dikeluarkan untuk
dibersihkan atau di mesin semula
• boleh dikategorikan mengikut cara
pengisiaan logam lebur ke dalam
acuan dan jenis bahan acuan yang
digunakan



PROSES TUANGAN
• boleh menghasilkan komponen
yang kompleks atau rumit
• barangan bersaiz sangat kecil
sehinggalah barangan yang bersaiz
sangat besar boleh dihasilkan
secara ekonomi



ASPEK ASAS PROSES
TUANGAN
1. Rongga acuan (cavity)
-

ruang yang dipenuhi logam lebur
acuan perlulah dapat menahan tekanan
atau berat logam lebur yang diisi ke
dalamnya

2. Proses melebur
- perlu berupaya menghasilkan bahan lebur
pada suhu yang dikehendaki

3. Teknik menuang
-

perlu menggunakan teknik yang
bersesuaian
ruang, rongga atau laluan untuk
mengeluarkan udara dan gas semasa
tuangan hendaklah disediakan



ASPEK ASAS PROSES
TUANGAN
4. Proses pemejalan
-

-

pertimbangan berhubung dengan
pengecutan dan kadar penyejukan perlu
diperhatikan semasa mereka bentuk acuan
reka bentuk acuan yang tidak sesuai
menyebabkan berlaku pelbagai kecacatan

5. Mengeluarkan logam tuang
-

Mestilah dapat dikeluarkan dengan mudah,
terutamanya apabila menggunakan acuan
kekal

6. Membersih, memeriksa dan menguji
-

untuk mempastikan ia adalah bermutu
tinggi atau memenuhi spesifikasi yang
ditetapkan



SAND
CASTING



TUANGAN PASIR
– proses tuangan yang paling popular sejak
dahulu lagi hinggalah ke hari ini
– satu acuan dihasilkan dengan memadatkan
pasir-pasir pengacuan
– acuan ini terbahagi kepada dua bahagian atau
lebih yang dinamakan “COPE” dan “DRAG”
– satu sistem suapan yang melibatkan pembinaan
saluran suapan (runner), pintu (gate) dan
penaik (riser) dibinakan pada acuan tersebut
– tuangan geronggang (hollow casting) boleh
diperbuat dengan meletakkan satu teras
(core) dalam acuan



TUANGAN PASIR
– sesuai bagi menghasilkan tuangan berbagai
bentuk bagi hampir semua logam pada
sebarang saiz dengan kos acuan yang murah
– kecacatan yang mungkin terjadi :
1.Rangkuman pasir
- cantuman acuan yang kurang kemas

2.Penutup sejuk
- penuangan pada suhu yang terlalu rendah

3.Koyakan panas
- rekabentuk acuan yang tidak sesuai

4.Keliangan gas
- hasil dari wap bila terdapatnya kelembapan,
kebolehtelapan acuan yang rendah dan tindakbalas
kimia.



PASIR PENGACUAN
- Pasir mestilah dapat memenuhi empat
keperluan asas :
1.Bersifat refraktori
2.Dapat mengekalkan bentuk apabila dipadatkan
di dalam acuan
3.Kebolehtelapan
4.Kebolehpecahan
- Kebanyakan operasi tuangan menggunakan
pasir silika (SiO2) dan pasir merah
- Ia dapat merintangi suhu yang tinggi,
mempunyai julat saiz dan julat bentuk bijian
yang besar



PASIR PENGACUAN
- Ia juga boleh digunakan berulang kali dalam
jangka masa yang lama tetapi tidak mempunyai
ciri mengekalkan bentuk yang baik
- Untuk mendapatkan mutu yang diperlukan,
tanah liat dicampurkan sehingga 30% daripada
jumlah berat campuran
- Jumlah tanah liat yang dicampurkan adalah
berbeza bergantung kepada jenis pasir dan
penggunaan acuan



PERALATAN TUANGAN PASIR
1. PASIR ACUAN - terdiri daripada pasir silika 85%,
tanah liat 8% dan air 7%.

2. KOTAK ACUAN- satu bekas yang digunakan untuk

membuat acuan di dalamnya. Kotak acuan terdiri
daripada kotak acuan atas (Cope) dan kotak acuan
bawah (Drag). Ia diperbuat daripada kayu atau logam.

3. CORAK - ialah model atau replika produk yang

diperbuat mengikut bentuk asal produk dalam proses
tuangan. Diperbuat daripada kayu, logam, plastik, lilin
dan plaster.

4. TERAS - bagi menghasilkan acuan yang membentuk

rongga di bahagian dalam produk tuangan. Diperbuat
daripada plaster, logam atau seramik.

5. BELOS - digunakan untuk menghasilkan angin bagi

mengeluarkan bijian pasir yang terdapat pada acuan
atau di dalam ronggan acuan.



6. BAR PERATA - digunakan untuk meratakan pasir yang
terdapat di dalam kotak acuan atas atau bawah.
Diperbuat daripada keluli.

7. SUDIP - untuk kerja penyudahan acuan seperti

memperbaiki acuan yang rosak, membuat alur aliran
logam, membuat tambahan atau penguarangan pada
bahagian acuan.

8. SUDU TUANGAN - digunakan untuk memperbaiki

kerosakan kecil pada rongga acuan dan membuat alur
aliran logam.

9. PELANTAK - digunakan untuk memadatkan pasir

ketika membuat acuan. Diperbuat daripada kayu atau
logam.

10.DAWAI BOLONG - digunakan untuk menghasilkan
liang pengudaraan supaya dapat mengeluarkan haba
dan gas yang terkandung di dlam acuan.



11.BEG DEBU - diisikan dengan serbuk pemisah yang

akan ditaburkan antara permukaan kotak acuan atas
atau bawah.

12.SPRU - digunakan untuk membentuk saluran masuk
dan saluran keluar logam lebur.

13.SKRU PENAIK CORAK - digunakan untuk menarik
keluar corak dari dalam pasir.

14.PENCEDOK SANGGA - untuk mengeluarkan sangga
atau bendasing yang terapung di permukaan logam
lebur.

15.ALAT PENYAHGAS - untuk mengeluarkan gas-gas
yang terperangkap di dalam logam lebur.



LANGKAH PEMPROSESAN



LOST WAX /
INVESTMENT
CASTING



TUANGAN LILIN HILANG /
PELABURAN

– Mempunyai ciri-ciri yang unik dan boleh
menghasilkan komponen-komponen yang
kompleks
– Boleh menghasilkan komponen dengan had
terima yang sangat kecil
– Menggunakan jenis agregat pengacuanan dan
pengikat yang sama
– Mempunyai dua variasi iaitu dengan
menggunakan kotak acuan dan teknik
cengkerang



LANGKAH PEMPROSESAN
Langkah 1
• Corak dihasilkan dengan menggunakan lilin seperti
paraffin, lilin lebah, acrawax dan damar
• Corak lilin dicelup ke dalam pekatan bahan penyalut
tahan panas untuk menghasilkan permukaan yang
licin pada bahagian dalam dinding acuan



LANGKAH PEMPROSESAN
Langkah 2
•
•

Corak lilin yang disaluti bahan tahan panas
diletakkan ke dalam bekas acuan logam
Bahan peleburan (bahan pengeras dan pasir silika)
dituangkan ke dalam bekas acuan dan dibiarkan
mengeras di keseluruhan bekas acuan bagi
membentuk acuan



LANGKAH PEMPROSESAN
Langkah 3
•
•

Acuan lilin dipanaskan di dalam relau pada julat
suhu 100°C sehingga 200°C
Corak lilin akan lebur dan mengalir keluar untuk
menghasilkan rongga acuan.



LANGKAH PEMPROSESAN
Langkah 4
•
•
•

Acuan dikeluarkan daripada relau dan diterbalikkan
Logam lebur dituang ke dalam rongga acuan
Bila logam lebur telah memejal, produk tuangan
bolehlah dikeluarkan.



PRESSURE
DIE
CASTING



TUANGAN ACUAN
TEKANAN

• untuk bahan-bahan yang mempunyai suhu
lebur yang rendah
• dijalankan dengan cara pemancitan cecair
logam ke dalam suatu acuan logam di bawah
tindakan tekanan
• tekanan yang tinggi 0.7MPa – 700MPa
digunakan untuk memaksa logam lebur
memasuki rongga acuan
• kadar penyejukkan yang lebih tinggi
• dapat menghasilkan struktur hablur seragam
dengan bijian yang halus



TUANGAN ACUAN
TEKANAN

• sifat-sifat seperti kekuatan dan takat alah
adalah lebih baik
• acuan diperbuat daripada keluli khas dan
dikenali sebagai die
• sesuai untuk menghasilkan produk secara
besar-besaran
• boleh menghasilkan produk yang berbentuk
rumit dan mempunyai kemasan permukaan
yang licin
• Contoh seperti komponen automotif, barangan
mainan, barangan perhiasan dan peralatan
rumah



LANGKAH PEMPROSESAN
Langkah 1
• Logam lebur dimasukkan ke dalam kebuk



LANGKAH PEMPROSESAN
Langkah 2
• piston menolak masuk logam lebur ke dalam
rongga die



LANGKAH PEMPROSESAN
Langkah 3
•

Teras dikeluarkan dan die pengeluar digerakkan ke
belakang



LANGKAH PEMPROSESAN
Langkah 4
•

pin penolak akan menolak produk tuangan keluar
dari die



PERBANDINGAN KAEDAH TUANGAN

Tuangan
Pasir
Aloi/logam yang Sebarang
boleh dituang/
diproses
Sifat-sifat
Sederhana
mekanikal
bandingan
Kemasan
Sederhana
permukaan
Kemungkinan
Baik
dapat
membentuk
bentuk rumit

Tuangan
Tekanan
Aloi berasas
Cu, Zn, Al

Tuangan
Lilin Hilang
Sebarang

Sangat baik

Baik

Sangat baik

Sangat baik

Sangat baik

Sangat baik

MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 7

More Related Content

What's hot

More from Asraf Malik

Recently uploaded

MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 7