Pengecoran luar biasa. Tungku besar ini memancarkan panas dan memiliki kekuatan untuk mengubah balok logam besar menjadi cairan yang berapi-api, memfasilitasi keajaiban ilmiah yang luar biasa setiap hari.
Artikel ini mengeksplorasi proses peleburan logam dan menyoroti berbagai jenis tungku peleburan pengecoran.
Daftar Isi
Proses peleburan logam
Jenis tungku peleburan pengecoran
Bagaimana cara memilih tungku peleburan?
Intinya
Proses peleburan logam
Selama ribuan tahun, peleburan logam, kaca, dan bahan lainnya telah menjadi cara penting bagi peradaban untuk membuat sesuatu. Proses mengubah padatan menjadi cairan memungkinkan mereka untuk dituangkan ke dalamnya cetakan sebelum mengeras menjadi bentuk yang berguna. Seluruh proses peleburan logam didasarkan pada langkah-langkah berikut:
Menyelesaikan rasio pencampuran logam
Setiap pengecoran aplikasi memiliki persyaratan berbeda untuk sifat mekanik logamnya. Produsen menetapkan formula mereka untuk mencampur logam sesuai dengan kelas bahan yang mereka gunakan dan persyaratan khusus mereka.
Misalnya, rasio pencampuran aluminium di sebagian besar pengecoran adalah 40% aluminium ingot + 50% potongan aluminium + 10% lainnya. 10% lainnya termasuk bahan tambahan seperti tembaga, silikon, dan seng, dll.
Memuat logam
Sebelum memasukkan ingot dan potongan logam ke dalam tungku pembakaran, mereka harus dibersihkan, dipanaskan, dan dikeringkan. Ini adalah langkah penting, menghilangkan kelembapan dan kotoran dari logam untuk memastikan tungku tidak rusak atau kotor.
Beberapa energi mungkin hilang saat bahan dimuat ke dalam tungku. Jika tungku dimuat saat tidak cukup panas, prosesnya akan menjadi kurang efisien karena akan memakan waktu lebih lama untuk melelehkan semuanya. Namun, jika tungku terus menyala, ini meningkatkan efisiensi karena tidak perlu dipanaskan setiap kali ada sesuatu yang meleleh.
Namun, banyak panas dapat keluar ketika tungku panas dibuka untuk memasukkan lebih banyak bahan. Ada beberapa cara untuk mengatasi masalah ini, termasuk menggunakan tungku sumur samping, di mana logam panas dimasukkan kembali ke dalam tungku untuk dipanaskan kembali selama proses pemuatan.
Mencairkan logam
Karena beroperasi pada suhu yang sangat panas dan bersentuhan langsung dengan logam cair, lapisan tungku, gas, dan bahan bakar yang terbakar, tungku harus sangat kuat. Selain itu, mereka harus mampu menahan panas yang dihasilkan oleh sumber bahan bakar seperti kokas, gas alam, atau listrik yang digunakan untuk melelehkan bahan.
Secara umum, tungku harus mampu menghasilkan panas mulai dari 350°C hingga 2000°C untuk melelehkan logam, atau mencapai titik leleh logam – titik di mana ia berubah dari padat menjadi cair.
Penyempurnaan dan perawatan logam
Pemurnian adalah saat Anda membersihkan dan meningkatkan kualitas logam yang meleleh dengan menghilangkan penyimpangan yang tidak diinginkan seperti sisa potongan padat atau gelembung gas. Idenya adalah untuk memastikan bahwa logam memiliki campuran bahan yang tepat.
Sebelum logam dicetak menjadi bentuk padat, menambahkan bahan lain atau pembersihan tambahan dapat membuatnya lebih kuat, lebih fleksibel, atau lebih kokoh. Langkah ini penting karena dapat memengaruhi seberapa baik hasil akhir produk.
Transportasi logam cair
Setelah logam dilelehkan, logam tersebut dipindahkan dari tungku ke garis cetakan menggunakan sistem penuangan.
Jenis tungku peleburan pengecoran
Tungku peleburan digunakan untuk memanaskan bahan padat sedemikian rupa sehingga berubah menjadi cair. Transformasi fisik ini bergantung pada tekanan dan suhu; tungku peleburan harus mampu menciptakan dan mempertahankan suhu tertentu agar bahan di dalamnya meleleh secara merata.
Beberapa jenis tungku digunakan untuk melakukan variasi pada proses ini. Yang paling menonjol dari ini termasuk:
Tungku wadah
Tungku wadah adalah jenis tungku sederhana yang digunakan untuk peleburan logam. Wadah adalah wadah yang dapat menangani suhu yang sangat tinggi dan biasanya terbuat dari keramik atau bahan tahan panas tinggi lainnya.
Saat ini, perhiasan, penghobi, dan beberapa pabrik kecil menggunakan tungku peleburan untuk melelehkan logam dalam jumlah kecil. Crucible tersedia dalam berbagai ukuran, dari yang kecil untuk melelehkan logam dengan obor hingga varietas yang lebih besar yang dapat menampung hingga 50 pon logam.
Tungku kubah
Tungku cupola digunakan untuk waktu yang lama untuk melebur besi untuk membuat besi tuang, yang kualitasnya lebih baik dari besi kasar. Bagian atas tungku cungkup sering dilengkapi dengan penutup untuk menghentikan keluarnya gas jahat dan untuk mencegah air hujan keluar.
Melelehkan besi dalam tungku cungkup dan menambahkan kokas, karbon, dan bahan lainnya, menghasilkan berbagai jenis besi dan baja. Saat ini, tungku cungkup umumnya tidak digunakan karena busur listrik dan metode induksi lebih efisien dalam menghasilkan panas yang diperlukan.
Tungku busur listrik
Tungku busur listrik digunakan untuk membuat besi dari bijih besi. Tungku menghasilkan panas dari busur listrik yang dilepaskan sebagai bagian dari reaksi antara dua elektroda. Oksigen ditiupkan ke dalam tungku serta kapur dan unsur-unsurnya untuk menghilangkan unsur-unsur yang tidak diinginkan dan membuat terak. Besi yang meleleh kemudian dituangkan dari cerat penyadapan.
Tungku busur listrik melelehkan material melalui kontak langsung dengan listrik lengkung, yang melewati material. Hal ini membuat proses peleburan menjadi lebih efisien dibandingkan metode lain yang mengandalkan panas dari luar.
Tungku induksi
Tungku induksi memiliki wadah atau ruang logam yang dikelilingi oleh kumparan dengan arus listrik yang mengalir melaluinya. Ini menciptakan arus eddy pada logam, yang menghasilkan suhu tinggi yang dibutuhkan untuk melelehkannya dan membuat paduan dengan komposisi yang tepat.
Panas dihasilkan oleh molekul-molekul yang menarik di dalam besi itu sendiri tanpa penambahan oksigen atau gas lainnya. Meskipun hal ini memudahkan peleburan bahan karena variabel yang perlu dikhawatirkan lebih sedikit, ini juga berarti tungku tidak dapat digunakan untuk membuat baja tuang berkualitas tinggi, karena apa pun yang dimasukkan ke dalam tungku hasilnya sama.
Bagaimana cara memilih tungku peleburan?
Yang tungku peleburan digunakan akan berdampak pada efektivitas pengecoran dan pengecoran akhir. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan hasil apa yang diperlukan karena hal ini akan memengaruhi teknologi tungku mana yang dibutuhkan.
Faktor-faktor berikut akan membantu memutuskan tungku peleburan mana yang sesuai dengan operasi pengecoran khusus:
- Ruang yang tersedia
- Paduan target dan titik lelehnya
- Investasi keuangan
- Efisiensi energi
- Persyaratan perawatan
- Jumlah logam yang dibutuhkan
- Masalah lingkungan
Perhatikan bahwa tidak ada satu ukuran yang cocok untuk semua untuk semua operasi pengecoran. Setiap pengecoran mungkin memiliki kriteria yang berbeda-beda untuk skala produksi dan permintaan pasarnya. Mencentang semua kotak sebelum membuat keputusan akhir mengenai teknologi tungku dan keseluruhan proses peleburan yang diperlukan sangatlah penting.
Intinya
Beberapa dekade terakhir telah menyaksikan beberapa kemajuan dalam teknologi peleburan logam. Namun, ada banyak langkah dan proses dasar yang dapat membantu kastor logam meningkatkan efisiensi peleburan logam dan mengurangi kehilangan logam selama produksi. Dengan demikian, sangat penting bagi pengecoran untuk mengawasi perubahan teknologi dan beradaptasi sesuai dengan tren pasar.
