0102030405
[Tips Praktis] Seri Cacat Pengecoran Cetakan - Retak
13 November 2025
Retakan pada hasil pengecoran terlihat dengan mata telanjang akibat gaya mekanis eksternal. Analisis bentuk struktural hasil pengecoran dan penampakan cacat menunjukkan bahwa retakan tersebut bukan disebabkan oleh tegangan pengecoran.
I. Karakteristik Cacat
Ketika matriks paduan dalam bagian cetakan die-cast Jika terjadi kerusakan atau patahan, membentuk celah-celah halus seperti benang, hal itu disebut retakan. Retakan ini menembus jauh ke dalam coran dan dapat berupa retakan tembus atau tidak tembus, serta cenderung membesar dan meluas.
Terdapat retakan makroskopis yang terlihat dengan mata telanjang, retakan mikro yang memerlukan kaca pembesar dengan perbesaran rendah untuk diamati, dan retakan mikro antar butir yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Retakan tidak hanya muncul di permukaan coran, tetapi juga di dalam coran.
Retakan dapat dibagi menjadi dua jenis: retakan dingin dan retakan panas. Perbedaan utamanya adalah:
Retak dingin adalah retak yang terjadi pada benda cor akibat tekanan atau gaya eksternal. Pada benda cor yang retak dingin, logam di bagian bukaan retak tidak teroksidasi; retak tersebut masih mempertahankan warna logam dasar, yang cerah dan dapat menembus butiran. Bentuk retaknya relatif lurus dan memanjang.
Retakan panas disebabkan oleh kerapuhan termal dari penyusutan pembekuan logam dan tegangan penyusutan. Logam pada bukaan retakan pada pengecoran mengalami oksidasi, dan warna retakan menjadi lebih gelap dan kusam. Retakan penyusutan biasanya menjalar di sepanjang antarmuka butir dan berbentuk panjang dan tipis, terbentuk dari banyak garis pendek melengkung yang saling menyambung.
Ketika benda coran mengalami korosi dalam larutan alkali, area yang retak pada permukaan benda coran berubah menjadi abu-abu gelap, yang menunjukkan bahwa matriks logam telah hancur. Retakan tersebut bisa lurus (retakan dingin) atau bergelombang (retakan panas, dihubungkan oleh garis-garis pendek, tipis, dan melengkung). Retakan tersebut kecil dan memanjang, dan cenderung berkembang di bawah tekanan eksternal. Retakan tidak diperbolehkan ada pada cetakan die casting.
Retakan internal dapat muncul di area dinding yang lebih tebal dan titik panas pada hasil pengecoran. Retakan dapat muncul pada tampilan, makrostruktur, dan mikrostruktur hasil pengecoran cetakan, dan retakan ini dapat menjadi sumber patahan. Untuk bagian berdinding tipis, terutama hasil pengecoran cetakan paduan magnesium, keretakan adalah salah satu masalah yang paling umum. Beberapa penyebab pembentukan retakan meliputi: retakan yang disebabkan oleh penyusutan pendinginan; penyusutan berlebihan karena ketebalan dinding yang berlebihan; peleburan dan keretakan lapisan yang didinginkan; keretakan pada garis fusi; undercut atau sudut kemiringan yang terlalu kecil; dan robekan selama pembukaan cetakan.
II. Penyebab
Retakan terutama terjadi ketika hasil coran ditarik terpisah di dalam cetakan, karena tekanan mekanis selama pembukaan cetakan, atau ketika hasil coran dikeluarkan atau ketika membersihkan gerigi.
(1) Retak susut: Penampilan retak menunjukkan struktur dendritik yang jelas, yang merupakan retak panas. Paduan itu sendiri memiliki penyusutan yang besar, rentang suhu fase cair-padat yang lebar, atau kandungan eutektik yang rendah, atau kekuatan dan ketangguhan yang buruk dalam rentang suhu fase cair-padat. Ketika paduan tersebut mengalami tegangan susut yang ditransmisikan dari bagian lain karena pendinginan cepat pada suhu tinggi, maka akan terjadi patahan dan timbul retakan.
(2) Pemilihan paduan yang tidak tepat atau pengotor berbahaya yang berlebihan mengurangi plastisitas paduan.
(3) Penyimpangan dalam komposisi kimia paduan aluminium: ① Segregasi silikon yang berlebihan dalam paduan aluminium-silikon, kandungan silikon harus kurang dari 17%; ② Kandungan besi dan natrium yang berlebihan dan kandungan silikon yang terlalu rendah dalam paduan aluminium; ③ Kandungan seng atau tembaga yang berlebihan dalam paduan aluminium-silikon dan aluminium-silikon-tembaga; ④ Kandungan magnesium yang berlebihan dalam paduan aluminium-magnesium, atau ketika berada antara 3,5% dan 5,5%; ⑤ Kandungan silikon yang terlalu rendah dalam paduan aluminium-tembaga dan aluminium-magnesium; ⑥ Paduan titik leleh rendah dicampur ke dalam paduan.
(4) Suhu peleburan dan pengecoran paduan yang berlebihan menyebabkan segregasi. Waktu penahanan yang berlebihan mengakibatkan butiran kasar dan inklusi oksida yang berlebihan.
(5) Suhu cetakan secara keseluruhan atau sebagian, terutama bagian intinya, terlalu rendah (menyebabkan retak dingin) atau terlalu tinggi (menyebabkan retak panas).
(6) Pintu masuk yang posisinya tidak tepat dapat menyebabkan dinding rongga atau inti terkikis, mengakibatkan pemanasan lokal pada cetakan atau menghambat penyusutan paduan cair.
(7) Bentuk dan struktur pengecoran tidak masuk akal, misalnya ketebalan dinding pengecoran berubah drastis, penyusutan besar, penyusutan terhambat, dan retakan muncul di titik panas; sudut bulat pengecoran terlalu kecil, dan konsentrasi tegangan terjadi di sudut tajam, mengakibatkan retakan; rusuk penguat lurus pada struktur melingkar atau rangka menyebabkan retakan akibat penyusutan, dll.
(8) Struktur pengecoran memiliki titik panas yang besar dan cairan paduan menyusut banyak.
(9) Waktu pembukaan cetakan dan penarikan inti terlalu lama, sehingga penyusutan terhambat dan tegangan meningkat.
(10) Pengisian yang buruk dan kurangnya fusi matriks logam mengakibatkan kekuatan yang tidak memadai setelah pembekuan, terutama di daerah yang jauh dari gerbang di mana penutupan dingin lebih mungkin terjadi.
(11) Retakan pada hasil pengecoran disebabkan oleh gaya mekanis seperti pengoperasian, pembukaan cetakan, dan pengeluaran hasil pengecoran. Pengaturan yang tidak merata pada posisi dan jumlah penarikan inti dan pengeluaran menyebabkan gaya yang tidak merata dan kemiringan. Panjang batang ejektor yang dikeluarkan oleh ejektor hidrolik tidak konsisten.
(12) Inti cetakan bengkok, permukaan cetakan memiliki lekukan dan bekas pengerjaan mesin searah dengan arah pelepasan cetakan, bagian cetakan secara inheren miring, dan terdapat kemiringan ke belakang yang menghalangi hasil coran untuk dikeluarkan, dan hasil coran robek saat dilepas dari cetakan.
(13) Retak pada hasil pengecoran logam yang disebabkan oleh cetakan dan inti yang menyusut ketika logam dipompa ke dalam rongga cetakan.
(14) Retak disebabkan oleh ketidaksejajaran cetakan bergerak dan cetakan tetap. Ketika cetakan terbuka dan terpisah, cetakan bergerak bergerak ke bawah, dan inti cetakan tetap meninggalkan jejak tarikan atau goresan pada bagian atas lubang pengecoran. Demikian pula, pilar pemandu pada permukaan pemisah cetakan juga akan mengangkat cetakan bergerak ke atas ketika cetakan menutup. Dalam hal ini, cetakan biasanya perlu dipasang kembali.
(15) Setelah pengisian injeksi, pada saat pemberian tekanan, karena gaya penjepitan yang tidak mencukupi, mekanisme penjepitan yang buruk, kesesuaian slider cetakan yang buruk, kekuatan cetakan yang tidak mencukupi, dll., slider bergerak di bawah tekanan dan timbul retakan.
(16) Retak terjadi ketika menggunakan cetakan pemotong untuk memotong tepi dan menghilangkan gerigi.
III. Langkah-langkah Penanggulangan
Retakan sering muncul di pangkal silinder panjang, pangkal bagian kantilever, tepi bagian datar besar di mana penyusutan terhambat, dan bagian-bagian di mana suhu termal lebih tinggi daripada suhu target.
(1) Retakan utama terletak di dekat pintu masuk. Tingkatkan pendinginan air di pintu masuk cetakan; kurangi ketebalan pintu masuk, tingkatkan sisa pemangkasan pintu masuk, perbaiki cetakan pemangkasan dan bersihkan tepi pemotongan.
(2) Memilih atau memodifikasi jenis paduan dengan penyusutan rendah, rentang suhu fase cair-padat yang sempit, kandungan eutektik yang tinggi selama kristalisasi, atau kekuatan suhu tinggi.
(3) Mengontrol secara ketat pengotor berbahaya dan mengontrol komposisi paduan dengan benar untuk memastikan mencapai kisaran yang ditentukan: ① Kandungan besi dalam paduan aluminium tidak boleh terlalu tinggi, dan kandungan silikon tidak boleh terlalu rendah; ② Mengurangi kandungan seng, tembaga, dan besi dalam paduan aluminium-silikon dan aluminium-tembaga; ③ Menambahkan paduan aluminium-silikon ke paduan aluminium dengan kandungan silikon rendah untuk meningkatkan kandungan silikon dan mengurangi penyusutan paduan; ④ Retak pada pengecoran paduan magnesium: Jika kandungan aluminium, silikon, dan besi dalam paduan magnesium terlalu tinggi, tambahkan magnesium murni ke paduan untuk mengurangi aluminium (retak dingin) atau terlalu rendah (retak panas); mengontrol kandungan besi dalam paduan kuningan. ⑤ Mengontrol secara ketat kandungan logam titik leleh rendah.
(4) Mengurangi rentang pembekuan paduan, meningkatkan waktu pembekuan isotermal, memperhalus butiran, dan memastikan pembekuan seragam seluruh coran dapat mengurangi retak panas. Suhu penuangan tidak boleh terlalu tinggi untuk mengurangi penyusutan paduan.
(5) Mengurangi waktu penahanan cetakan dapat mengurangi gaya penjepitan coran pada cetakan.
(6) Turunkan suhu permukaan cetakan untuk menghilangkan tegangan retak termal; sebaliknya, tingkatkan suhu cetakan dan inti untuk mengurangi penyusutan dan tegangan penyusutan, perlambat laju pendinginan cairan paduan, dan hilangkan tegangan retak dingin.
(7) Panaskan area cetakan di sekitar retakan yang suhunya rendah, terutama area dengan luas permukaan yang besar.
(8) Proses pengukuran peningkatan tekanan selama pembekuan untuk memperbaiki rongga penyusutan di area yang menyebabkan retakan akibat penyusutan juga berlaku untuk retakan.
(9) Retakan di dalam hasil pengecoran disebabkan oleh penyusutan suhu tinggi. Hal ini dapat dihilangkan dengan menggunakan suhu tuang yang lebih rendah, suhu cetakan yang lebih rendah, kecepatan pengisian yang lebih tinggi dan tekanan pengecoran yang lebih besar, suplementasi tekanan tepat waktu atau ekstrusi lokal.
(10) Perbaiki posisi dan arah ingate untuk menghindari cairan paduan mengikis dinding rongga dan inti, yang akan menghambat penyusutan pengecoran dan menyebabkan retakan.
(11) Meningkatkan struktur pengecoran dan membuat ketebalan dinding seragam; memaksimalkan radius pengecoran.
(12) Karena retakan yang disebabkan oleh pengeluaran, mungkin terjadi adhesi dan lengketnya cetakan atau inti. Struktur cetakan perlu dimodifikasi. Amati kelancaran pengeluaran, sesuaikan mekanisme penarik inti dan batang pendorong untuk memastikan gaya pengeluaran yang seragam, dan pastikan bahwa hasil coran bergerak maju secara paralel tanpa miring dan dikeluarkan secara merata. Batang pendorong harus memiliki kekuatan yang cukup untuk mencegah pembengkokan elastis. Waktu pengeluaran hasil coran harus sesuai, dan pengeluaran harus lambat dan lancar.
(13) Tidak boleh ada celah antara inti yang dapat digerakkan dan inti yang dapat digerakkan. Saat menarik inti, inti yang dapat digerakkan harus bergerak sejajar dengan arah aksial tanpa miring.