Ikhtisar Pengecoran Sentrifugal
Pengecoran sentrifugal adalah proses yang menghasilkan komponen dengan tingkat kesehatan material yang tinggi. Akibatnya, ini adalah teknologi pilihan untuk aplikasi seperti casing kompresor mesin jet, cincin aus hidro, banyak produk militer, dan aplikasi dengan keandalan tinggi lainnya. Ini juga telah terbukti menjadi cara yang hemat biaya untuk menyediakan bentuk kompleks dengan persyaratan pemesinan yang lebih rendah dan biaya produksi yang lebih rendah dibandingkan dengan forging dan fabrikasi.
Langkah-langkah proses pengecoran sentrifugal dimulai dengan logam cair dituangkan ke dalam cetakan berputar yang telah dipanaskan sebelumnya. Die dapat diorientasikan baik pada sumbu vertikal atau horizontal tergantung pada konfigurasi bagian yang diinginkan.
Dengan memutar cetakan sementara logam cair dituangkan ke dalamnya, gaya sentrifugal bertindak untuk mendistribusikan logam cair dalam cetakan pada tekanan mendekati 100 kali gaya gravitasi. Kombinasi dari tekanan yang diterapkan ini dan mekanika teknik pemadatan terkontrol dan pemurnian sekunder menghasilkan komponen dengan kualitas unggul.
Saat die mulai terisi, logam cair yang lebih padat dipaksa ke dinding die yang berputar. Pemadatan terarah logam suara berkembang dari OD menuju lubang, sedangkan material yang kurang padat, termasuk kotoran, "mengambang" ke ID
Setelah pengecoran mengeras, bagian tersebut dikeluarkan dari cetakan dan sisa kotoran di ID dikerjakan dengan mesin, menghasilkan struktur bebas cacat tanpa rongga atau kantong gas.
Jenis Pengecoran Sentrifugal
Ada dua jenis proses pengecoran sentrifugal - vertikal dan horizontal. Selain itu, beberapa pabrikan menawarkan pembentukan near-net yang menggabungkan manfaat pengecoran sentrifugal dengan pembentukan OD, bahkan mungkin dengan detail akhir dari suatupemilihan investasi.
Pengecoran Sentrifugal Vertikal
Beberapa produsen memproduksi komponen sentrifugal, termasuk beberapa dengan pembentukan OD, dalam cetakan yang berputar pada sumbu vertikal. Pengecoran vertikal ini dapat mencapai pembentukan OD dengan memasukkan cetakan grafit, pasir, atau keramik ke dalam cetakan – menghasilkan pengurangan pasca-pemrosesan yang signifikan, seperti pemesinan atau fabrikasi.
Detail pada permukaan luar coran dapat dimodifikasi dari bentuk melingkar yang sebenarnya dengan memasukkan flensa atau bos ke diameter dalam cetakan. Bagian yang sudah jadi tidak perlu simetris tetapi, dalam beberapa kasus, cetakan pengecoran harus menjaga keseimbangan saat berputar.
Diameter dalam dan oleh karena itu ketebalan dinding coran adalah fungsi dari jumlah logam yang dituangkan ke dalam cetakan yang berputar dan jumlah yang dikerjakan dengan mesin. Saat casting secara vertikal, tinggi casting biasanya kurang dari dua kali lebarnya.
Pengecoran Sentrifugal Horisontal
Beberapa kastor sentrifugal hanya menghasilkan coran horizontal di mana die berputar pada sumbu horizontal. Ini adalah metode hemat biaya untuk memproduksi komponen tabung berkualitas tinggi.
Proses ini sangat cocok untuk bagian silinder panjang di mana panjang pengecoran secara signifikan lebih panjang dari diameter luarnya. Ini termasuk bagian tabung lurus, silinder panjang dengan flensa ujung, atau bagian pendek seperti cincin atau flensa di mana beberapa bagian dapat dikerjakan secara efektif dari silinder lurus.
Cetakan pengecoran baja panjang diputar dengan kecepatan tinggi sambil diposisikan secara horizontal. Kecepatan rotasi cetakan tinggi, untuk mengimbangi gaya gravitasi. Penutup dipasang pada setiap ujung cetakan untuk menampung logam cair dan corong tuang digunakan untuk mengirimkan berat logam tertentu di dalam cetakan.
Sama seperti dalam pengecoran vertikal, dimensi interior cetakan menentukan ukuran OD bagian, sedangkan jumlah logam yang dituangkan ke dalam cetakan menentukan ukuran ID.
Pengecoran Sentrifugal Vakum
Pengecoran sentrifugal dalam ruang hampa digunakan ketika detail bagian dan kontrol paparan ke atmosfer sangat penting karena beberapa paduan, termasuk paduan super nikel-kobalt, reaktif terhadap oksigen. Selain keuntungan pengecoran dalam ruang hampa, integritas logam tinggi yang melekat yang disampaikan oleh pengecoran sentrifugal diwujudkan, termasuk pemadatan terarah, tidak adanya porositas, dan pembentukan jaring.Pengecoran sentrifugal vakummenyediakan produk dengan keandalan yang sangat tinggi, sering digunakan dalam aplikasi kedirgantaraan dan militer.
Pemadatan terarah
Dinamika kunci dalam proses sentrifugal adalah bahwa pemadatan dikelola terjadi dalam satu arah. Ukuran luar dan bentuk coran ditentukan oleh permukaan die (cetakan), yang bertindak sebagai pendingin untuk memulai pemadatan. Dengan bantuan bahan eksotermal yang dapat ditambahkan ke ID setelah penuangan, bersama dengan heat sink cetakan di OD, gradien suhu menghasilkan pemadatan terarah dari OD ke ID Logam cair terus tersedia untuk memberi makan casting, mempromosikan suara logam sampai ID jika akhirnya dipadatkan.
Pemesinan eksterior biasanya dilakukan untuk menghilangkan kekasaran permukaan dan mempertahankan konsentrisitas dengan lubang. Namun, dalam beberapa aplikasi, permukaan OD as-cast dapat diterima. Setiap penyusutan yang terjadi dalam sentrifugal ada di ID, yang akan selalu dihilangkan dengan pemesinan.
Kapan Memilih Pengecoran Sentrifugal
Bagian simetris yang dapat berputar pada suatu sumbu.
Sifat material pengecoran statis tidak memadai.
Penyusutan garis tengah adalah masalah menggunakan proses casting lainnya.
Fitur ID terbatas.
Bagian besar, hingga 135,000 lbs. / 61.350 kg atau lebih.
Biaya pemesinan tinggi untuk pembentukan OD.
Bila diperlukan paduan tidak akan bekerja atau tidak layak untuk proses lain.
Diperlukan struktur butir yang seragam.
Integritas dimensi diperlukan.
