Bahan: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k bot Menambah: eo:Materialo, ja:材料, pt:Material |
Fajrilfulda (bicara | kontrib) klasifikasi material |
||
Baris 5:
'''Material''' adalah sebuah masukan dalam [[produksi]]. Mereka seringkali adalah bahan mentah - yang belum diproses, tetapi kadang kala telah diproses sebelum digunakan untuk proses produksi lebih lanjut. Umumnya, dalam masyarakat teknologi maju, material adalah bahan konsumen yang belum selesai. Beberapa contohnya adalah [[kertas]] dan [[sutra]].
Klasifikasi Material
Pendahuluan
Mengapa kita mempelajari ilmu bahan?
Banyak sarjana teknik, pada suatu saat terlibat dalam perancangan komponen yang memerlukan bahan yang tepat sesuai dengan fungsinya.
Dalam perancangan tersebut, ahli ilmu dan rekayasa bahan akan terlibat secara total dalam penelitian dan perencanaan bahannya.
Ahli ilmu dan rekayasa bahan adalah orang yang memahami ilmu bahan dan menguasai rekayasa bahan.
Ilmu bahan (materials science) meliputi investigasi hubungan yang terdapat antara struktur dan sifat-sifat bahan.
Rekayasa bahan ( materials engineering) merupakan korelasi antara sifat, perancangan atau rekayasa bahan untuk menghasilkan rancangan struktur awal sesuai dengan spesifikasi yang diperlukan.
Seringkali masalah yang dihadapi dalam pemilihan bahan adalah menentukan satu bahan yang baik dan sesuai dari ribuan bahan yang dapat digunakan.
Ada beberapa kriteria yang dijadikan dasar pertimbangan dalam menentukan keputusan akhir.
Pertama : Kondisi pelayanan.
Untuk hal ini harus dijelaskan sifat-sifat bahan yang dibutuhkan.
Hanya pada keadaan tertentu suatu bahan memiliki sifat kombinasi yang maksimum / ideal.
Contoh : kekuatan dan keuletan.
Biasanya bahan yang memiliki kekuatan tinggi akan memiliki keuletan yang terbatas.
Kedua : Degradasi sifat bahan yang terjadi selama pemakaian.
Contoh : Penurunan kekuatan bahan akibat penggunaan pada temperatur tinggi atau lingkungan yang korosif.
Ketiga : Pertimbangan ekonomi.
Berapa biaya yang diperlukan untuk menghasilkan produk yang diinginkan?
Suatu bahan mungkin dapat memenuhi sifat-sifat ideal yang dibutuhkan, akan tetapi harganya mahal.
Biaya untuk menghasilkan suatu produk meliputi berbagai biaya yang dikeluarkan selama proses fabrikasi guna menghasilkan bentuk yang diinginkan.
Seorang ahli dibidang ilmu dan rekayasa bahan harus memahami variasi hubungan antara sifat bahan dan perilaku struktur, seperti pada teknik proses bahan.
Kemampuan memahami variasi hubungan antara sifat bahan dan perilaku struktur adalah pemahaman terhadap sifat dan perilaku berbagai bahan.
Secara umum sifat-sifat penting bahan padat dikelompokkan dalam enam kategori, yaitu : sifat mekanik, sifat elektrik, sifat termal, sifat magnetik, sifat optik dan sifat korosif.
Setiap sifat tersebut menunjukkan jenis perilaku kemampuan bahan yang memberikan reaksi yang berbeda.
Sifat mekanik berhubungan dengan deformasi atau perubahan bentuk yang terjadi akibat pembebanan atau gaya, seperti : modulus elastis dan kekuatan.
Sifat elektrik seperti konduktivitas elektrik dan konstanta dielektrik merupakan stimulus dalam bidang elektrik.
Sifat termal bahan padat dinyatakan dalam bentuk kapasitas panas dan konduktivitas panas.
Sifat magnetik menggambarkan reaksi bahan apabila diaplikasikan dalam bidang magnetik.
Sifat optik, stimulusnya adalah radiasi elektromagnetik atau cahaya. Indeks refraksi dan reflektivitas merupakan gambaran dari sifat optik.
Sifat korosif mengindikasikan reaktivitas kimia bahan.
Dengan memahami variasi hubungan antara sifat bahan dan perilaku struktur, seorang ahli ilmu dan rekayasa bahan akan mempunyai pemahaman yang baik dan keyakinan yang tinggi, sehingga membuatnya lebih bijaksana dalam memilih bahan berdasarkan kriteria diatas.
KLASIFIKASI BAHAN TEKNIK
Logam - Keramik - Polimer.
• Pengelompokan ini didasarkan pada unsur kimia pembentuk dan struktur atomnya.
Namum belakangan ini ditambahkan kelompok bahan keempat yaitu komposit, yang merupakan kombinasi dari dua atau lebih bahan yang berbeda.
LOGAM
Logam merupakan kombinasi dari unsur-unsur logam.
Logam mempunyai sejumlah besar elektron yang tidak berada pada tempat tetap (unlocalized), oleh karena itu elektron tersebut tidak terikat pada atom-atom tertentu.
Banyak sifat logam yang secara langsung disebabkan oleh keadaan elektron tersebut.
Logam merupakan penghantar arus listrik dan panas yang baik, tidak dapat ditembus cahaya, memiliki permukaan yang cerah.
Selain itu logam memiliki sifat yang kuat dan dapat dibentuk.
Logam dikelompokkan menjadi logam ferro dan logam non ferro.
• Logam ferro adalah logam yang memiliki kandungan utama besi, yang termasuk dalam kelompok ini adalah baja dan besi tuang.
• Sedangkan logam non ferro adalah logam yang kandungan utamanya bukan besi, seperti aluminium, nikel, tembaga, silikon, timah dan lain-lain.
KERAMIK
Keramik adalah senyawa inorganik yang terdiri dari logam dan satu atau lebih non logam. Contoh : Silika atau Silikon Dioksida (SiO2), yang merupakan unsur utama produk glass dan alumina atau aluminium oksida (Al2O3), yang diaplikasikan sebagai abrasif.
Keramik dikelompokkan menjadi keramik tradisional, keramik baru dan glass. Secara umum keramik memiliki sifat keras, kaku dan getas serta tahan temperatur tinggi.
Keramik tradisional terbuat dari tanah liat, silika, feldspar dan alumina. Produk yang dibentuk dari keramik tradisional ini seperti tembikar, jubin dan batubata.
Keramik baru terbuat dari oksida, karbida atau nitrida logam. Sifatnya kuat, keras, tahan temperatur tinggi, konduktivitas termal rendah dan tahan korosi.
POLIMER
Polimer adalah senyawa yang terdiri dari rantai molekul yang panjang, dimana setiap molekul terbentk dari perulangan rangkaian unit.
Sebagai bahan teknik polimer relatif baru dibanding logam dan keramik, yaitu sekitar abad ke 18.
Dasar pertimbangan pemanfaatan polimer sebagai bahan teknik diantaranya adalah kemudahannya untuk dibentuk, ringan, tahan korosi, serta memiliki konduktivitas elektrik dan termal rendah.
Namun kekuatan yang rendah, titik leleh rendah dan degradasi akibat radiasi membatasi pemanfatan bahan ini.
Polimer dibedakan menjadi plastik dan karet.
Plastik diklasifikasikan sebagai termoplastik dan termoseting.
•Termoplastik merupakan jenis polimer yang banyak digunakan. Bahan ini terdiri dari plyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene dan nylon.
•Termoseting terdiri dari phenolics, epoxies dan polyesters.
Karet adalah polimer yang memiliki deformasi elastis yang besar pada pembebanan rendah. Beberapa jenis karet dapat mengalami perpanjangan sampai 500x tanpa mengalami perubahan bentuk orisinilnya.
Karet dibedakan sebagai karet alam dan sintetik.
•Karet alam diekstrak dari polyisoprene yang diperoleh dari latex. Metoda ekstraksi berupa pembekuan, pengeringan dan penyemprotan.
•Karet sintetik yang banyak digunakan adalah styrene butadiene rubber (SBR), a copolymer of butadiene (C4H6) dan styrene (C8H8).
KOMPOSIT
Komposit dibentuk dari dua atau lebih fasa yang secara fisik berbeda sehingga menghasilkan kombinasi sifat gabungan yang berbeda dari sifat unsur pokoknya.
Komposit dapat dibuat memiliki sifat yang kuat, kaku dan ringan.
Perbandingan kekuatan dan kekakuan terhadap beratnya beberapa kali lebih besar dari baja dan aluminium.
Komposit juga memiliki ketahanan fatik dan ketahanan korosi yang baik.
Kelemahan komposit ini adalah adalah harganya mahal, proses pembentukannya relatif lambat dan mahal dan komposit dengan bahan dasar polimer rentan terhadap zat kimia.
Komposit diklasifikasikan menjadi tradisional komposit dan sintetik komposit.
Tradisional komposit adalah komposit yang terbentuk secara alami atau komposit yang dibuat masyarakat selama bertahun-tahun. Kayu, beton (paduan semen dan pasir) dan aspal campur pasir adalah komposit tradisional yang digunakan sebagai bahan konstruksi.
Komposit sintetik adalah bahan yang dibentuk dalam industri manufaktur, dimana masing-masing komponen dibuat secara terpisah kemudian digabung untuk mendapatkan struktur, sifat dan geometri komponen yang diinginkan.
Komposit terdiri dari dua fasa yang tidak saling larut, yaitu fasa primer berupa matriks dan fasa sekunder berupa penguat.
Matriks dapat terbuat dari bahan polimer, logam atau keramik, sedangkan penguat selain dapat terbuat dari ketiga bahan diatas juga dapat terbuat dari karbon atau boron.
Penguat tersebut dapat berbentuk serat, lempengan atau partikel.
Berdasarkan matiksnya, komposit dibedakan sebagai : metal matrix composites (MMCs), ceramic matrix composites (CMCs) dan polymer matrix composites (PMCs).
KLASIFIKASI MATERIAL
By : Fajril Fulda
0217311016
Teknik Industri
Universitas Bung Hatta
== Lihat pula ==
| |||