Teknik Perancangan Pengecoran

Metoda-metoda yang digunakan sebagai variabel perancangan yang dijelaskan berikut ini sering kali terjadi konflik antara efek perancangan  satu dengan yang lainnya.

Contohnya, prinsip dasar pengocoran logam adalah dengan penuangan cairan logam ke dalam cetakan secepat mungkin. Tetapi hal ini sangat bertentangan dengan prinsip pencegahan terjadinya erosi, dimana cairan yang melintasi setiap rongga cetak harus setenang mungkin. Oleh karena itu, setiap perancangan yang dilakukan secara umum akan mempertimbangkan aspek yang lebih utama dan penting diantara konflik yang terjadi tersebut.

Pengisian rongga cetakan secepat mungkin

Pengisian yang cepat akan sangat penting dilakukan dengan beberapa alasan. Terutama bila dilakukan pengecoran terhadap benda-benda yang tipis, dimana kehilangan panas yang sangat drastis selama penuangan berlangsung, akan mengakibatkan pembekuan yang sangat cepat pula, yang akan mengakibatkan cacat coran atau incompletely filled section.

Penuangan pada temperatur yang tinngi akan menghilangkan masalah ini tetapi akan menimbulkan masalah lain seperti terjadinya gas dalam rongga cetak dan terdegradasinya kualitas pasir cetak akibat panas berlebih.

Meminimalkan Turbulen

Pengisian turbulen pada sistem saluran dan rongga cetakan akan meningkatkan efek mekanik dan panas berlebih pada cetakan. Lebih jauh lagi aliran turbulen akan mengakibatkan terperangkapnya gas-gas yang akan mengakibatkan terjadinya cacat atau inklusi pada benda coran.

Aliran yang turbulen juga akan memperbesar luas area permukaan cairan yang mengisi rongga cetakan. Hal ini akan cenderung mengakibatkan terjadinya peristiwa oksidasi. Paduan-paduan yang sensitif terhadap oksidasi, seperti paduan Aluminum, paduan magnesium, manganese bronze, cairan turbulen akan mengakibatkan terbentuknya oksida film yang berlebih yang akan mengakibatkan cacat yang tidak dapat diperbaiki lagi.

Pencegahan Erosi Cetakan Dan Inti

Kecepatan aliran yang tinggi, atau arah aliran yang menabrak cetakan atau inti, akan mengakibatkan terjadinya erosi, yang juga akan mengakibatkan cacat coran. Hal ini harus dihindari karena juga akan mengakibatkan inklusi pada benda coran.

Gradien Termal Yang Teratur

Karena cairan logam terakhir yang memasuki rongga cetakan biasanya adalah bagian yang terpanas, maka penuangan seharusnya dilakukan berdasarkan urutan pembekuan yang sesuai pula. Sistem saluran yang dirancang sedapat mungkin memberikan urutan panas yang teratur, yang dimulai dari bagian benda yang tertipis, bagian yang lebih tebal, baru kemudian penambah, dimana penambah diharapkan merupakan tempat cairan terakhir membeku. Oleh karena itu sangat di sarankan untuk menempatkan sistem saluran yang menempel langsung ke penambah, untuk mendapatkan panas tertinggi pada penambah.

Gradien termal yang berurutan seperti ini dapat mencegah terjadinya hot spot pada bagian benda. Bila saluran masuk tidak memungkinkan untuk ditempatkan pada penambah langsung, maka sedapat mungkin gradien termal yang terjadi tidak akan menimbulkan hotspot.

Yield Yang Maksimal

Salah satu biaya yang tidak dapat dihindarkan dalam pengecoran logam adalah energi yang digunakan untuk mencairkan logam yang akan mengisi rongga sistem saluran dan penambah. Konponen-komponen ini untuk kemudian tidak akan digunakan dan hanya bisa dilebur kembali sebagai scrap yang tentunya memiliki harga yang jauh lebih murah. Biaya produksi akan dapat ditekan secara signifikan dengan meminimalkan jumlah cairan yang mengisi sistem saluran dan penambah. Semakin kecil prosentase sistem saluran dan penambah, semakin besar yield yang akan didapat.

Pemisahan Sistem Saluran dan Penambah Yang Ekonomis

Biaya yang dikeluarkan untuk proses pembersihan sistem saluran akan dapat ditekan bila jumlah dan ukuran saluran masuk dan leher penambah dapat diminimalkan. Bila memungkinkan, penuangan dapat langsung dilakukan ke dalam penambah, karena bagaimanapun leher penambah dapat pula berfungsi sebagai saluran masuk.

Berikut merupakan perhitungan-perhitungan yang digunakan dalam merancang sistem