Retakan pengecoran pada coran aluminium merupakan jenis cacat yang sangat merugikan, karena merusak kontinuitas struktur logam. Dalam proses ekstrusi atau kalender selanjutnya, retakan tersebut tidak dapat dipadatkan kembali. Oleh karena itu, ingot yang retak dianggap sebagai produk limbah mutlak selama proses pemeriksaan ingot. Adanya retakan pengecoran sangat memengaruhi efisiensi produksi dan keuntungan ekonomi perusahaan pengolahan aluminium. Oleh karena itu, perlu dilakukan analisis dan studi secara sistematis, serta mengambil langkah-langkah efektif untuk perbaikan aluminium cor dalam proses produksi, guna mengurangi terjadinya cacat retakan dan meningkatkan hasil produksi ingot.
Klasifikasi Retakan pada Hasil Cor
Berdasarkan proses pembentukannya, retakan pada hasil pengecoran biasanya dibagi menjadi retakan panas dan retakan dingin.
Retakan panas adalah retakan yang terbentuk pada rentang kristalisasi efektif. Mengambil contoh ingot bulat, manifestasi makroskopisnya meliputi retakan permukaan, retakan tengah, retakan cincin, retakan radial, retakan saluran, dan sebagainya.
Retak dingin mengacu pada retakan yang terbentuk ketika paduan berada di bawah suhu solidus paduan tersebut, dan sebagian besar terjadi pada suhu sekitar 200°C. Retakan samping, retakan bawah, dan celah sebagian besar merupakan retak dingin.
Mekanisme Terjadinya Retakan pada Hasil Cor
Retak dingin sering terjadi pada bagian-bagian coran yang mengalami regangan. Coran dengan perbedaan ketebalan dinding yang besar dan bentuk yang rumit, terutama coran yang berukuran besar dan tipis, rentan terhadap retak dingin. Semua faktor yang dapat meningkatkan tegangan pada coran, serta mengurangi kekuatan dan plastisitasnya, akan mempercepat timbulnya retak dingin.
Retak panas merupakan cacat pengecoran yang umum dan sulit dihilangkan sepenuhnya. Kecuali pada paduan Al-Si, cacat ini dapat ditemukan pada hampir semua paduan aluminium industri yang mengalami deformasi. Mekanisme pembentukan retak termal terutama mencakup teori kekuatan, teori lapisan cair, dan teori pembentukan retak. Di antaranya, teori kekuatan bersifat umum. Berdasarkan hasil penelitian mengenai sifat mekanik paduan pada suhu tinggi, diyakini bahwa semua paduan memiliki “rentang suhu kerapuhan” di mana kekuatan dan perpanjangan sangat rendah di zona padat-cair di atas suhu solidus. Ketika paduan mendingin dalam rentang ini, jika tegangan yang disebabkan oleh penyusutan melebihi kekuatan logam pada saat itu, atau deformasi yang disebabkan oleh tegangan melebihi plastisitas logam, hal ini akan menyebabkan timbulnya retak panas.
Dalam proses produksi, pada umumnya tidak ada retakan panas atau retakan dingin yang murni. Sebagian besar retakan tersebut awalnya muncul sebagai retakan panas, lalu berkembang dari retakan panas menjadi retakan dingin selama proses pendinginan.
Perbaikan Aluminium Cor
Faktor-faktor yang memengaruhi terjadinya retakan pada hasil cor terutama berkaitan dengan kualitas logam cair, peralatan pengecoran, kondisi proses pengecoran, dan struktur butir. Oleh karena itu, kita dapat mengambil langkah-langkah yang sesuai dari keempat aspek tersebut guna mencegah terjadinya retakan pada hasil cor.
Kurangi kandungan kotoran
Optimasi komposisi kimia dapat meningkatkan kemampuan paduan untuk dicetak, serta mengurangi terjadinya retakan pada ingot. Apabila kandungan pengotor tinggi, distorsi kisi pada struktur paduan akan meningkat, tegangan internal pun meningkat, dan kemampuan untuk menahan deformasi plastis menurun secara signifikan, sehingga paduan menjadi rentan terhadap retakan.
Kurangi kandungan gas dan kandungan inklusi
Saat proses peleburan aluminium dan paduan aluminium, gas tungku dan gas udara harus berinteraksi dengan aluminium cair di antarmuka, sehingga menimbulkan proses-proses seperti reaksi kimia, dekomposisi, pelarutan, dan difusi. Aluminium mengalami oksidasi dan menyerap gas.
Karena kandungan H₂ dalam gas yang diserap oleh logam cair mencapai lebih dari 85%, dan kelarutan hidrogen dalam logam cair menurun seiring dengan penurunan suhu. Sebagian besar gas tersebut mengendap saat cairan logam mengkristal dan mengeras, sehingga terbentuk pori-pori pada ingot. Inklusi dan pori-pori dapat melemahkan ikatan antarbutir, menyebabkan konsentrasi tegangan, mengurangi plastisitas dan kekuatan ingot, yang berujung pada retakan pada hasil cor.
Perbaikan Aluminium Cor
AdTech dapat mengatasi retakan pada paduan aluminium. Hal ini unit penghilang gas daring dan Unit penyaringan CFF Dikembangkan oleh AdTech untuk membantu perbaikan aluminium cor, teknologi ini dapat mengurangi porositas dan retakan pada paduan aluminium.
