Lapisan tahan api sangat penting untuk meningkatkan kualitas hasil pengecoran. Dibandingkan dengan pengecoran pasir, pengecoran logam memiliki sifat metalurgi dan sifat permukaan hasil cor yang lebih baik, toleransi dimensi yang kecil, produktivitas tinggi, serta efisiensi produksi yang baik. Oleh karena itu, metode ini telah banyak digunakan dalam produksi coran paduan aluminium. Namun, karena laju perpindahan panas cetakan logam yang tinggi, akan timbul berbagai masalah, seperti pola aliran logam yang berbeda-beda dan metode pembekuan yang bervariasi pada coran.
Fungsi dasar lapisan tahan api pada pengecoran logam
Lindungi cetakan logam
Mempercepat proses pelepasan coran dari cetakan
Meningkatkan kualitas permukaan coran
Meningkatkan proses pembentukan cetakan
Mengendalikan laju perpindahan panas pada antarmuka dinding
Untuk meningkatkan kualitas hasil coran, seluruh proses pembekuan logam cair paduan di dalam cetakan harus dikendalikan secara efektif. Oleh karena itu, fungsi terpenting dari lapisan cetakan yaitu untuk membentuk lapisan isolasi pada permukaan rongga cetakan, sehingga dapat mengendalikan laju perpindahan panas dari bahan cair bersuhu tinggi ke cetakan.
Faktor-faktor yang memengaruhi kemampuan isolasi panas lapisan tahan api
Insulasi termal pada lapisan tahan api terutama bergantung pada tiga faktor, yaitu: komposisi lapisan, ketebalan lapisan, dan porositas lapisan.
Komposisi cat
Lapisan anti-jamur terutama terdiri dari air sebagai pembawa, perekat tahan suhu tinggi, dan bahan tahan api. Lapisan dengan sifat yang berbeda memiliki komposisi yang berbeda pula. Lapisan isolasi panas mengandung campuran bahan mineral isolasi panas, seperti talc, mika, tanah diatom, titanium dioksida, alumina, dan sebagainya. Lapisan pelumas dan konduktif termal biasanya berbahan dasar grafit koloid atau semi-koloid dan digunakan untuk melepaskan cetakan serta mengurangi isolasi termal pada hasil cor. Lapisan isolasi termal merupakan produk lapisan yang berada di antara dua lapisan sebelumnya dan memiliki kinerja pelepasan cetakan serta kinerja isolasi termal yang baik.
Ketebalan lapisan
Ketebalan lapisan memiliki kisaran optimal. Berdasarkan pengalaman, ketebalannya umumnya berkisar antara 150m hingga 250m.
Porositas lapisan
Insulasi termal lapisan tidak hanya bergantung pada ketebalan lapisan, tetapi juga pada porositas lapisan itu sendiri. Porositas lapisan sangat dipengaruhi oleh metode dan kondisi aplikasi yang digunakan, karena tingkat pembentukan pori pada lapisan pada dasarnya bergantung pada laju penguapan permukaan rongga yang bersentuhan dengan pembawa air. Metode pelapisan cetakan yang paling umum digunakan adalah penyemprotan, tetapi terkadang juga diaplikasikan dengan kuas, misalnya pada sistem gerbang dan area riser.
