Повышение качества литья с использованием новых связующих при литье в песчаную форму и кокильном литье под высоким давлением

П. Пуспитасари, Дж. В. Дика

Кафедра конструирования машин, Государственный университет Маланга, ул. Семаранга, 5, 65145 Маланг, Восточная Ява, Индонезия

Получена: 25.04.2019; окончательный вариант — 20.06.2019. Скачать: PDF logoPDF

Качество литья является фактором совершенства для измерения успешности литья металла. Одной из попыток получить высококачественный литейный продукт является определение качества используемой формовки в песчано-глинистой смеси. Идентификация качества формовки песчано-глинистой смеси определяется такими характеристиками как твёрдость, прочность на сдвиг, растяжение и проницаемость. В этой статье рассматриваются объяснения прочности формовки из песка с композиционным изменением типа связующего: (1) формование из песка, бентонит, зола уноса и вода; (2) песок извержения горы Келуд, бентонит и вода; (3) песок извержения горы Келуд, грязь Сидоарджо и вода; (4) песок извержения горы Келуд, портландцемент и вода; (5) песок, вулканический пепел и вода; (6) зелёный песок, бентонит, летучая зола и вода; (7) песок из Маланга, бентонит, пудры из тапиоки и саго; (8) песок для формования, бентонит, портландцемент и вода. Кокильное литьё под высоким давлением (часто известное в английской литературе как rheo-HPDC) является новым методом литья в производстве качественных литейных изделий. Растущий спрос на рынке стимулирует разработку новой технологии, с помощью которой можно производить отливки с превосходными механическими свойствами, хорошей микроструктурой и незначительными дефектами литья. Являющийся усовершенствованным способом литься в кокиль метод кокильного литья под высоким давлением можно рассматривать как разумную технологию изготовления, поскольку она обобщает технологию полутвёрдого металла, которая учитывает правильное приготовление суспензии. Процесс приготовления навозной жижи постоянно совершенствуется, и новейшим методом подготовки является метод самозагрязнения. В данной обзорной статье обсуждаются процедура, механизм, разработка и качество продукции литья в песчаную форму с использованием новых связующих, а также метода литья в кокиль под высоким давлением.

Ключевые слова: качество отливки, формовочный песок, связующие, кокильное литьё под высоким давлением (rheo-HPDC), интеллектный механизм, алюминий.

Citation: P. Puspitasari and J. W. Dika, Casting Quality Enhancement Using New Binders on Sand Casting and High-Pressure Rheo-Die Casting, Usp. Fiz. Met., 20, No. 3: 396–425 (2019); doi: 10.15407/ufm.20.03.396


Цитированная литература (88)  
    1. H. Sudjana, Teknik Pengecoran Logam Jilid 2 Untuk SMK (Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Mengengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional: 2008).
    2. T. Surdia and K. Chijiwa, Teknik Pengecoran Logam (Jakarta: PT Pradnya Paramita: 1980).
    3. P. Puspitasari and Khafididin, Analisa Hasil Pengecoran Logam AL-SI Menggunakan Lumpur Lapindo Sebagai Pengikat Pasir Cetak (Malang: Universitas Negeri Malang: 2014).
    4. H. Mae, X. Teng, Y. Bai, and T. Wierzbicki, International Journal of Solids and Structures, 45, No. 5: 1430 (2008). Crossref
    5. C. Saikaew and S. Wiengwiset, Applied Clay Science, 67–68: 26 (2012). Crossref
    6. W. B. Parkes, Clay-Bonded Foundry Sand (London: Applied Science Publishers: 1971).
    7. S. K. Singha and S. J. Singh, International Journal of Research in Engineering and Technology, 4, No. 5: 24 (2015).
    8. P. Hackney and R. Wooldridge, Procedia Manufacturing, 11: 457 (2017). Crossref
    9. S. Shahria, Tariquzzaman, H. Rahman, A. Amin, and A. Rahman, International Journal of Mechanical Engineering and Applications, 5, No. 3: 155 (2017). Crossref
    10. U. Patwari, S. I. Chowdhury, H. Rashid, and G. R. Mumtaz, Annals of the Faculty of Engineering Hunedoara, 14, No. 1: 143 (2016).
    11. T. Surdia, Metal Casting Techniques (Jakarta: Pradnya Paramita: 2000) .
    12. S. Slamet, Komposisi Distribusi Butir Pasir Cetak Terhadap Tingkat Produktifitas Akibat Cacat Produk Cor (Gondang Manis Bae Kudus: Universitas Muara Kudus: 2015).
    13. J. W. Dika, Analisis Variasi Holding Time Peleburan Terhadap Kekuatan Impak, Cacat Makro, dan Struktur Mikro Pada Pengecoran Logam Al–Si (Malang: Universitas Negeri Malang: 2016).
    14. T. Purbowo and S. Tjitro, Jurnal Teknik Mesin, 5, No. 2: 43 (2003).
    15. I. M. Astika, D. N. K. P. Negara, and M. A. Susantika, Jurnal Energi dan Manufaktur, 4, No. 2: 132 (2010).
    16. P. O. Atanda, O. E. Olorunniwo, K. Alonge, and O. O. Oluwole, International Journal of Materials and Chemistry, 2, No. 4: 132 (2012).
    17. D. M. Gilson, Transactions of the American Foundrymen’s Society, 101: 491 (1993).
    18. M. Stancliffe, J. Kroker, and X. Wang, Modern Casting, 97, No. 3: 40 (2007).
    19. Y. Umardani and E. Sudrajat, Rotasi, 9, No. 3: 10 (2007).
    20. J. J. Sobczak, R. Purgert, A. Balinski, P. Darlak, The Use of Fly Ash As an Aggregate for Foundry Sand Mold and Core Production (Final Report. Combustion by Products Research Consortium) (Ohio: The Energy Industries of Ohio: 2002).
    21. S. Tjitro and Hendri, Seminar Nasional Teknik Mesin 4 (Surabaya: UK Petra Surabaya: 2009), p. 196.
    22. P. Puspitasari, Tuwoso, and E. Aristiyanto, Jurnal Teknik Mesin, 23, No. 1: 21 (2015).
    23. Tempo.co, Letusan 2014 Paling Besar dalam Sejarah Kelud (Jakarta: Tempo Media Group: 2014).
    24. A. S. Suryani, Info Singkat Kesejahteraan Sosial Kajian Singkat Terhadap Isu-Isu Terkini, VI, No. 04: 9 (2014).
    25. Y. Umardani, Rotasi, 17, No. 1: 52 (2015). Crossref
    26. N. T. Herwido, P. Murdanto, and P. Puspitasari, Jurnal Teknik Mesin, 24, No. 1: 1 (2016).
    27. A. Andoko, R. Nurmalasari, M. A. Mizar, R. Wulandari, P. Puspitasari, and A. A. Permanasari, Journal of Mechanical Engineering Science and Technology, 1, No. 1: 32 (2017). Crossref
    28. A. Andoko, P. Puspitasari, A. A. Permanasari, and D. Z. Lubis, Journal of Mechanical Engineering Science and Technology, 1, No. 2: 49 (2017). Crossref
    29. A. H. Zuhri, Pengaruh Penggunaan Calcium Carbonate Sebagai Bahan Pengikat Pada Pasir Cetak Terhadap Kualitas dan Fluiditas Hasil Pengecoran Logam Aluminium (Malang: Universitas Negeri Malang: 2014).
    30. S. Tata and S. Saito, Pengetahuan Bahan Teknik (Jakarta: PT Pradnya Paramita: 1999).
    31. Mugiono, Lagiyono, and Rusnoto, Jurnal Teknik Mesin, Juli: 1 (2013).
    32. K. G. Budinski, Engineering Materials Properties and Selection (New Delhi: PHI: 2001).
    33. A. Fuad, Traksi, 10, No. 1: 44 (2010).
    34. T. M. Radchenko, V. A. Tatarenko, and H. Zapolsky, Solid State Phenomena, 138: 283 (2008). Crossref
    35. D. S. Leonov, T. M. Radchenko, V. A. Tatarenko, and Yu. A. Kunitsky, Defect and Diffusion Forum, 273–276: 520 (2008). Crossref
    36. T. M. Radchenko, V. A. Tatarenko, H. Zapolsky, and D. Blavette, Journal of Alloys and Compounds, 452, No. 1: 122 (2008). Crossref
    37. M. Gupta and S. Ling, Journal of Alloys and Compounds, 287, Nos. 1–2: 284 (1999). Crossref
    38. H. S. Dai and X. F. Liu, Materials Characterization, 59, No. 11: 1559 (2008). Crossref
    39. Y. G. Yang, Process and Quality Control of Aluminum Die-Casting (Beijing: Chemical Industry Press: 2009).
    40. R. Franke, D. Dragulin, A. Zovi, and F. Casarotto, Metallurgia Italiana, 5, No. 5: 21 (2007).
    41. M. F. Qi, Y. Kang, B. Zhou, and H. H. Zhang, The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 25, No. 8: 2029 (2015).
    42. B. Zhou, Y. Kang, G. Zhu, J. Gao, M. Qi, and H. Zhang, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 24, No. 4: 1109 (2014). Crossref
    43. J. Jiang and Y. Wang, Materials Science and Engineering A, 639: 350 (2015). Crossref
    44. H. D. Zhao, F. Wang, Y. Y. Li, and W. Xia, Journal of Materials Processing Technology, 209, No. 9: 4537 (2009). Crossref
    45. X. Hu, F. Jiang, F. Ai, and H. Yan, Journal of Alloys and Compounds, 538: 21(2012). Crossref
    46. S. Lin, Z. Nie, H. Huang, and B. Li, Materials & Design, 31, No. 3: 1607 (2010). Crossref
    47. Radimin and F. Abdillah, Prosiding SNATIF ke-1 (Gondangmanis Bae Kudus: Universitas Muria Kudus: 2014), p. 197.
    48. T. Deasy, R. Rusnaldy, and D. H. Gunawan, Prosiding SNATIF ke-1 (Gondangmanis Bae Kudus: Universitas Muria Kudus: 2014), p. 97.
    49. Aalco Metals. Ltd, Aluminium Alloy: Introduction to Aluminium and Its Alloys (Cobham: Surrey KT11 3DH: 2013).
    50. A. Triyono and R. Caturini, Tren Harga Aluminium; Harga Aluminium Tertekan Data Ekonomi (Jakarta: Kontan: 2013).
    51. M. Qi, Y. Kang, and G. Zhu, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 27, No. 9: 1939 (2017). Crossref
    52. Metalcasting Industry Roadmap (U.S.A.: American Metalcasting Consortium (AMC): 2016).
    53. M. Qi, Y. Kang, B. Zhou, W. Liao, G. Zhu, Y. Li, and W. Li, Journal of Materials Processing Technology, 234: 353 (2016). Crossref
    54. F. Bonollo, N. Gramegna, and G. Timelli, JOM, 67, No. 5: 901 (2015). Crossref
    55. C. H. Cáceres and B. I. Selling, Materials Science and Engineering: A, 220, Nos. 1–2: 109 (1996). Crossref
    56. Z. Zhen, M. Qian, S. Ji, and Z. Fan, Scripta Materialia, 54, No. 2: 207 (2006). Crossref
    57. M. Qi, Y. Kang, B. Zhou, W. Liao, G. Zhu, Y. Li, and W. Li, Journal of Materials Processing Technology, 234: 353 (2016). Crossref
    58. H. Fridrich and S. Schumann, Proceedings of IMA Magnesium Conference (Brussels: International Magnesium Association: 2001).
    59. M. Qi, Y. Kang, W. Tang, Q. Qiu, and B. Li, Materials Letters, 213: 378 (2017). Crossref
    60. Z. Hu, G. Wu, P. Zhang, W. Liu, S. Pang, L. Zhang, W. Ding, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 26, No. 1: 19 (2016). Crossref
    61. M. Qi, Y. Kang, B. Zhou, H. Zhang, and G. Zhu, The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 25, No. 8: 2029 (2015).
    62. L. Pasternak and E. Al, Proceedings of the 2nd International Conference on Semi-Solid Processing of Alloys and Composites (Cambridge: Massachusetts Institute of Technology: 1992).
    63. M. C. Flemings, Metallurgical Transactions A, 22, No. 5: 957 (1991). Crossref
    64. C. Zheng-zhou, M. Wei-min, and W. Zong-chuang, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 21, No. 7: 1473 (2011). Crossref
    65. Z. Jun-wen and W. Shu-sen, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 20, Supl. 3: s754 (2010). Crossref
    66. S. Ji, Z. Zhen, and Z. Fan, Journal Materials Science and Technology, 21, No. 9: 1019 (2005). Crossref
    67. Z. Fan, S. Ji, and G. Liu, Materials Science Forum, 488–489: 405 (2005). Crossref
    68. H. Moller, W. E. Stumpf, and P. C. Pistorius, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 20, Supl. 3: s842 (2010). Crossref
    69. S. Lü, S. Wu, C. Lin, Z. Hu, and P. An, Materials Science and Engineering A, 528, Nos. 29–30: 8635 (2011). Crossref
    70. M. Hitchcock, Y. Wang, and Z. Fan, Acta Materialia, 55, No. 5: 1589 (2007). Crossref
    71. P. K. Seo, K. J. Park, and C. G. Kang, Journal of Materials Processing Technology, 153–154: 442 (2004). Crossref
    72. Z. Fan, X. Fang, and S. Ji, Materials Science and Engineering: A, 412, Nos. 1–2: 298 (2005). Crossref
    73. G. Liu, Y. Wang, and Z. Fan, Materials Science and Engineering A, 472, Nos. 1–2: 251 (2008). Crossref
    74. Z. Fan, Materials Science and Engineering: A, 413–414: 72 (2005). Crossref
    75. M. Esmaily, M. S. Navid, N. Mortazavi, and J. Svensson, Materials Characterization, 95: 50 (2014). Crossref
    76. J. Wannasin, R. Canyook, R. Burapa, L. Sikong, and M. C. Flemings, Scripta Materialia, 59, No. 10: 1091 (2008). Crossref
    77. S. Wu, L. Xie, J. Zhao, and H. Nakae, Scripta Materialia, 58, No. 7: 556 (2008). Crossref
    78. Z. Hu, X. Peng, G. Wu, D. Cheng, W. Liu, L. Zhang, and W. Ding, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 26, No. 12: 3070 (2016). Crossref
    79. S. Wu, S. Lü, P. An, and H. Nakae, Materials Letters, 73: 150 (2012). Crossref
    80. U. A. Curle, H. Möller, and J. D. Wilkins, Materials Letters, 65, No. 10: 1469 (2011). Crossref
    81. C. Lin, S. Wu, S. Lü, P. An, and L. Wan, Journal of Alloys and Compounds, 568: 42 (2013). Crossref
    82. B. Zhou, Y. Kang, M. Qi, H. Zhang, and G. Zhu, Materials, 7, No. 4: 3084 (2014). Crossref
    83. B. Zhou, Y. L. Kang, M. F. Qi, H. H. Zhang, and G. M. Zhu, Solid State Phenomena, 217–218: 455 (2015). Crossref
    84. M. Li, Y. Li, X. Huang, Y. Ma, and R. Guan, Metals, 7, No. 7: 233 (2017). Crossref
    85. S. Luo, Y. Jiang, Y. Li, and W. Shan, Special Casting & Nonferrous Alloys, 32, No. 7: 603 (2012).
    86. D. G. Eskin and S. L. Katgerman, Progress in Materials Science, 49, No. 5: 629 (2004). Crossref
    87. J. Xu and Z. F. Zhang, Journal of Harbin University of Science and Technology, 18, No. 2: 1 (2013).
    88. J. W. Zhao and S. S. Wu, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 20, Supl. 3: s754 (2010). Crossref