Berbagai jenis tembaga dan paduannya memiliki titik leleh yang berbeda. Tembaga murni meleleh pada suhu sekitar 1085 derajat Celsius, tetapi paduan tembaga pada umumnya seperti perunggu dan kuningan memiliki titik leleh yang berbeda.
- Perunggu (paduan tembaga dan timah): Titik leleh biasanya antara 850 Dan 950 derajat Celsius, tergantung pada komposisi paduannya.
- Kuningan (paduan tembaga dan seng): Titik leleh biasanya antara 900 Dan 940 derajat Celsius, dan itu juga bervariasi tergantung pada kandungan zinc.
Setelah meleleh, biasanya disempurnakan, pemeran, dan didinginkan untuk memastikan kualitas dan karakteristik pengecoran.
Pengilangan: Selama proses peleburan, kotoran dapat dihasilkan. Kotoran ini dapat dihilangkan dan kemurnian tembaga dapat ditingkatkan dengan menambahkan bahan pemurnian atau menggunakan lingkungan vakum atau gas inert..
Pengecoran: Tembaga cair dituangkan ke dalam cetakan yang telah disiapkan sebelumnya untuk membentuk bentuk yang diinginkan. Tergantung pada metode pengecorannya, pengecoran pasir, pengecoran cetakan logam, atau proses lain dapat dipilih.
Pendinginan: Setelah hasil coran mendingin di dalam cetakan, biasanya dibongkar. Langkah ini memerlukan kehati-hatian untuk menghindari kerusakan pada casting.
Pasca pemrosesan: Setelah dingin, coran tembaga dapat mengalami proses selanjutnya seperti deburring, pemolesan, dan perlakuan panas untuk meningkatkan kualitas permukaan dan sifat mekaniknya.
Pemurnian Tembaga
Pemurnian tembaga terutama untuk menghilangkan kotoran dan unsur berbahaya dari tembaga cair untuk meningkatkan kemurnian dan kinerjanya.
- Meleleh: Lelehkan tembaga pada suhu tinggi hingga menjadi cair. Pada tahap ini, agen fluks (seperti fluorida) dapat ditambahkan untuk membantu menghilangkan kotoran.
- Perawatan gas: Menggunakan gas inert (seperti argon) atau lingkungan vakum dapat mengurangi efek oksidasi dan gas reaktif, sehingga meningkatkan kualitas tembaga.
- Defosforisasi: Jika tembaga mengandung fosfor, itu dapat dihilangkan dengan memanaskan atau menambahkan bahan kimia tertentu. Fosfor yang berlebihan dapat menyebabkan kerapuhan tembaga.
- Pemurnian elektrolitik: Dalam sel elektrolitik, tembaga cair digunakan sebagai anoda dan tembaga murni digunakan sebagai katoda. Setelah listrik diterapkan, tembaga murni larut dari anoda dan mengendap di katoda, dan kotoran tetap berada di sel elektrolitik. Pemurnian elektrolitik dapat mencapai kemurnian tembaga yang sangat tinggi (biasanya lebih dari 99.9%).
Pengecoran Tembaga
Pengecoran adalah proses menuangkan tembaga cair ke dalam cetakan untuk membentuk bentuk tertentu.
- Persiapan cetakan: Pilih bahan cetakan yang sesuai (seperti cetakan pasir, cetakan logam atau cetakan plester), dan pastikan permukaan cetakan halus dan kering agar hasil coran tidak lengket.
- Melelehkan tembaga: Panaskan tembaga hingga meleleh di dalam tungku, memastikan suhunya seragam dan menghindari titik dingin.
- Pengecoran: Tuang tembaga cair dengan hati-hati ke dalam cetakan, dan tembaga dengan fluiditas yang baik dapat mengisi setiap detail cetakan. Saat ini, kecepatan pengecoran dan sudut kemiringan perlu dikontrol untuk mengurangi gelembung dan cacat.
Pendinginan Tembaga
Pendinginan merupakan langkah penting dalam proses pengecoran. Tujuan utamanya adalah mengubah tembaga cair dari cair menjadi padat untuk membentuk bentuk dan sifat yang diinginkan.
- Pendinginan alami: Pengecoran mendingin secara alami di dalam cetakan, biasanya melalui konduksi panas udara atau bahan cetakan. Pendinginan alami lebih lambat dan membantu mengurangi stres internal.
- Pendinginan paksa: Dalam beberapa kasus, pendinginan paksa dapat dilakukan dengan menggunakan media seperti air atau angin untuk mempercepat proses pendinginan. Hal ini dapat meningkatkan efisiensi produksi, namun laju pendinginan perlu dikontrol untuk mencegah tekanan termal yang menyebabkan retakan.
- Waktu pendinginan: Waktu pendinginan tergantung pada ketebalannya, bentuk dan bahan pengecoran. Coran yang tebal memerlukan waktu pendinginan yang lebih lama untuk memastikan pemadatan yang seragam.
- Pemantauan suhu: Selama proses pendinginan, penting untuk memantau perubahan suhu pengecoran untuk memastikan pemadatannya sesuai yang diharapkan.
- Pembongkaran: Setelah pengecoran mendingin hingga mencapai kekerasan yang cukup, cetakannya bisa dilepas.
Pasca pemrosesan
Proses pasca pengolahan tembaga biasanya meliputi hal-hal berikut:
- Menghaluskan: Setelah hasil coran dikeluarkan dari cetakan, mungkin ada gerinda tajam di tepinya. Deburring biasanya dilakukan dengan metode mekanis (seperti penggilingan, pemotongan) atau metode kimia (seperti pengawetan) untuk memastikan keamanan dan meningkatkan penampilan.
- Perawatan permukaan: Coran tembaga dapat dibersihkan dan dipoles untuk menghilangkan lapisan oksida dan kontaminan lainnya serta meningkatkan kilap permukaan. Metode umum termasuk pemolesan mekanis, pemolesan kimia dan pemolesan elektrolitik.
- Perawatan panas: Perlakuan panas dapat meningkatkan sifat mekanik tembaga, seperti meningkatkan kekuatan dan ketangguhan. Metode perlakuan panas yang umum termasuk anil (pemanasan diikuti dengan pendinginan lambat) dan pendinginan (pendinginan yang cepat), pilihan spesifiknya bergantung pada komposisi paduan dan penggunaan akhir tembaga.
- Lapisan: Untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi atau mengubah penampilan, coran tembaga dapat dilapisi, seperti pelapisan listrik, penyemprotan atau pengecatan. Ini dapat memberikan perlindungan tambahan dan memperbaiki tampilan tembaga.
- Inspeksi dan kontrol kualitas: Setelah pasca pemrosesan selesai, coran akan menjalani berbagai pemeriksaan (seperti inspeksi visual, pemeriksaan ultrasonik, Pemeriksaan sinar-X, dll.) untuk memastikan bahwa mereka memenuhi persyaratan desain dan kinerja.
