Dari Abad 17: Mengenal Proses Pembuatan Pipa Cor

Pipa cor atau yang lebih dikenal sebagai cast pipe merupakan pipa yang dibuat dengan metode pengecoran. Pipa cor paling tua ditemukan pada abad ke-17 dan digunakan untuk mendistribusikan air ke seluruh taman Chateau de Versailles. Pipa-pipa cor yang digunakan ini diperkirakan mencapai panjang 35 km dengan sambungan bergelang tiap meternya. Pada saat itu pipa cor ini bermanfaat sekali untuk menggantikan pipa air yang awalnya berbahan dasar dari pohon Elm. Wah, tua sekali ya! Bagaimana ya proses pembuatan pipa cor?

Sejarah Pipa Cor

Di tahun 1809, proses pembuatan pipa cor dengan metode sentrifugal dipatenkan oleh seorang insinyur bernama Eckhardt. Namun sayangnya, saat itu kebutuhan akan pipa cor masih belum banyak. Selain itu terdapat beberapa hal teknis yang tidak memadai, sehingga penemuan ini masih sulit untuk diimplementasikan. Salah satu permasalahannya adalah sulitnya penuangan besi cair dalam cetakan cor yang berputar pada sumbu horizontal.

Kemudian di tahun 1910, Otto Briede dari Benrath berhasil menemukan mesin cor yang bergerak. Ide dari Briede ini dipraktikkan oleh seseorang berkebangsaan Prancis-Brazil, de Lavaud, yang kemudian metode pengecoran setrifugal ini dikenal dengan nama “De Lavaud Process”. Pipa-pipa cor yang dihasilkan dari proses ini memiliki dinding yang relatif tebal dan tidak selalu seragam. Pipa besi sentrifugal pertama kali diproduksi di Jerman pada tahun 1926.

Setelah tahun-tahun itu, pipa cor merupakan pipa yang umum digunakan di abad 19 dan 20 sebagai pipa tekanan untuk transmisi air, gas, air limbah, dan drainase. Produk yang paling kondang adalah grey cast iron atau pipa cor abu-abu, tentunya pada saat itu pipa yang digunakan belum memiliki lapisan penahan korosi. Di tahun-tahun berikutnya, lapisan anti korosi mulai dikembangkan hingga menghasilkan pipa yang tahan karat dan tingkat hidrolik yang lebih tinggi. Di tahun 1970an dan 1980an, pipa cor mulai digantikan oleh pipa ductile yang merupakan versi pengembangan dari pipa cor itu sendiri. Pipa cor saat ini sudah jarang diproduksi setelah digantikan dengan pipa-pipa dengan proses pembuatan yang lebih modern.

Proses Pembuatan Pipa Cor

Sebagai awalan, besi atau baja akan dipanaskan hingga menjadi logam cair. Logam yang telah dicairkan harus dipertahankan suhunya dalam wadah yang sepenuhnya tertutup. Kotoran, sampah, atau gas akan naik ke atas lelehan logam dan tidak akan diikutkan dalam proses pengecoran. Terdapat beberapa metode dalam proses pembuatan pipa cor, diantaranya adalah sebagai berikut.

1. Vertical Casting Process

Proses pembuatan pipa cor secara vertikal pertama kali digunakan pada tahun 1845. Dalam metode vertikal, cetakan pipa dibuat dengan menekan pasir pada sekitar pola dan mengeringkan cetakan dalam oven. Setelah itu, core diletakkan ke dalam cetakan agar diameter tengah pipa terbentuk. Logam cair kemudian dituangkan di dalam rongga antara core dan cetakan. Dengan metode ini, ampas bijih besi akan terkumpul di bagian atas cor dan dapat dibuang dengan hanya memotong ujung pipa. Pada saat itu pula terjadi proses pendinginan oleh air selama proses pengecoran berlangsung, sehingga pemadatan terjadi. Pipa yang dicor dengan metode ini sering memiliki lubang di bagian tengah yang tak simetris. Hal ini mengakibatkan salah satu sisi pipa lebih tebal dari sisi lainnya.

2. Horizontal Casting Process

Pengecoran horizontal ini hampir sama dengan pengecoran vertikal, hanya saja dalam posisi horizontal. Sebuah core akan diletakkan ditengah bagian cetakan horizontal untuk membentuk diameter dalam pipa. Logam cair akan dialirkan secara kontinyu melalui cetakan dana memenuhi ruang kosong diantara core dan dinding cetakan. Kemudian proses pendinginan dilakukan dan logam menjadi padat. Sama halnya dengan pengecoran vertikal, terdapat kelemahan dalam proses pembuatan ini. Dalam pengecoran horizontal, distribusi logam cair seringnya tidak rata di sekeliling pipa. Sehingga, ampas bijih besi akan terkumpul di ujung pipa dan mengakibatkan bagian ini yang jauh lebih lemah dibanding yang lain.

3. Centrifugal Casting in Sand Molds

Proses pembuatan pipa cor dengan metode ini menggunakan pasir sebagai bahan utama untuk menghasilkan proses pengecoran cetakan secara tradisional. Pasir umumnya digunakan untuk pengecoran gravitasi, pengecoran bertekanan rendah, dan juga tentunya sentrifugal. Saat pengecoran dilakukan dengan cetakan pasir, biasanya terdapat dua jenis metode. Pada metode pertama, pola logam akan diposisikan dalan kontainer logam dan pasir yang digunakan sebagai cetakan akan ditekankan ke ruang berbentuk tabung diantara kontainer dan pola. Sedangkan pada metode yang kedua, pola logam tidak diperlukan. Proses ini membutuhkan pembentukan cetakan secara sentrifugal dengan melapisi kontainer yang telah dipanaskan dengan resin termoset dan pasir.

Setelah itu logam cair dituang ke dalam cetakan dan cetakan diputar dengan cepat. Kecepatan rotasi cetakan akan mengalirkan logam cair pada dinding cetakan sehingga logam cair akan memenuhi semua rongga dan memiliki kepadatan serta tingkat kerataan yang lebih baik dari pada proses horizontal dan vertikal biasa. Selain itu, perputaran rotasi juga menurunkan suhu logam cair dan memadatkan logam dibawah tekanan dari gaya sentrifugal. Mesin cor akan dihentikan saat pipa telah mengeras dan kontainer akan dilepas. Setelah itu pipa cor akan didinginkan pada over bersuhu tertentu untuk menghilangkan tekanan di dalam pipa untuk kemudian dibersihkan, diperiksa, diuji, diukur, dan dilapisi seluruh bagiannya.

4. Centrifugal Casting in Metal Molds

Jika sand molds menggunakan pasir sebagai bahan utamanya, metal molds tentu menggunakan logam sebagai bahan utamanya. Dalam metode pengecoran ini, besi cair dimasukkan ke dalam cetakan dan dialirkan secara merata untuk memenuhi cetakan oleh gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh mesin. Bagian luar cetakan biasanya akan dilindungi oleh bak air atau semprotan air yang dikendalikan oleh sistem untuk menghindari kerusakan. Saat pipa cor cukup dingin untuk menahan bentuknya, mesin akan dihentikan dan pipa akan dikeluarkan. Setelah itu pipa cor akan didinginkan dan proses selanjutnya akan sama dengan pengecoran dengan cetakan pasir. Proses pembuatan pipa cor ini tak memerlukan waktu yang lama, hanya butuh beberapa detik untuk mengubah logam cair menjadi pipa cor. Selain cetakan pasir dan logam, terkadang cetakan keramik juga digunakan dalam proses ini.

Pipa besi cor ini memang memiliki sifat yang tidak terlalu fleksibel, namun relatif berumur panjang karena memiliki dinding yang tebal dan memiliki ketahanan korosi internal dan eksternal yang baik. Pipa cor ini umumnya digunakan untuk sistem pendistribusian air, gas, dan limbah kota yang biasanya ditanam di bawah jalan aspal. Ketahanan pipa ini berguna agar tidak sering terjadi pembongkaran jalan untuk perbaikan atau penggantian pipa. Lalu, bagaimana dengan pipa yang dibuat dengan metode tempa ya? Tunggu artikel kami selanjutnya.

Butuh pipa besi yang lain? Cek disini.