Studi Eksperimen pada Investment Casting dengan Komposisi Ceramic Shell yang Berbeda dalam Pembuatan Produk Toroidal Piston

Abstract

Piston yang terbuat dari bahan paduan aluminium dapat dibuat dengan investment casting. Porositas dan kekasaran permukaan yang tinggi sering terjadi pada produk cor hasil investment casting. Salah satu penyebabnya adalah kualitas ceramic shell yang kurang baik, sehingga diperlukan penelitian tentang komposisi ceramic shell pada investment casting terhadap kualitas produk, kekasaran permukaan, dan porositas produk cor.

Eksperimen untuk membuat produk toroidal piston dilakukan dalam empat tahap. Tahap pertama adalah pembuatan master pola, cetakan pola dari silicon rubber, duplikasi pola lilin, dan perakitan pohon lilin. Tahap kedua pembuatan ceramic slurry dengan komposisi: tipe 1 (95% alumina dan 5%  gipsum), tipe 2 (90% alumina dan 10%  gipsum), tipe 3 (85% alumina dan 15%  gipsum), dan tipe 4 (80% alumina dan 20%  gipsum). Proses coating pada pohon lilin dilakukan hingga ketebalan 10 mm ( 5x pelapisan primer dengan ceramic slurry dan 3x pelapisan sekunder dengan pasir silika). Tahap ketiga adalah dewaxing pada temperatur 120ºC, kemudian sintering pada temperatur 25 - 340ºC dan 340 - 730ºC dengan masing-masing  holding time 30 menit. Tahap keempat adalah pengecoran dengan temperatur 700°C. Hasil produk cor dilakukan pengukuran kekasaran permukaan dengan Surface Roughness Tester dan pengukuran porositas kuantitatif dilakukan dengan cara menghitung perbandingan volume porositas terhadap volume total spesimen.

Hasil penelitian menunjukan bahwa penambahan gipsum dalam ceramic slurry sebesar 5% dan 10% telah menghasilkan porositas mikro, sedangkan 15% dan 20% menghasilkan porositas mikro dan rongga udara pada produk cor. Selain itu, penambahan gipsum dalam ceramic slurry (5% hingga 20%) menghasilkan kekasaran permukaan dari 7,71μm meningkat hingga 11,36μm dan porositas produk cor dari 5,16% meningkat hingga 15,38%.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).