Pengetahuan Dasar Material

Pengetahuan dasar material dan teori pemrosesan perlu dipahami dengan baik untuk menunjang pekerjaan staf purchasing dalam proses pengadaan dan pengelolaan material. Dengan memahami teori pemrosesan dan pengetahuan dasar material kita dapat memastikan bahwa proses yang dilakukan oleh para supplier adalah proses yang benar dan efisien.

Dengan memahami teknologi pemrosesan kita dapar melakukan penelitian surat penawaran supplier, khususnya dalam memastikan biaya pemrosesan yang disampaikan oleh supplier, dengan memahami pengetahuan material kita juga dapat melakukan pengembangan material untuk melakukan efisiensi dan membuat proposal VE dalam upaya melakukan usaha penekanan biaya.

MATERIAL TEKNIK

Didalam industri manufaktur tidak akan lepas dengan satu bidang ilmu teknik yang berhubungan dengan material. Secara umum material teknik diklasifikasikan menjadi 2 golongan yakni :
1. Metal (logam)
2. Non Metal (bukan logam)

METAL (logam)

Jika ditinjau dari sudut pandang susunan unsur dasar, metal (logam) dibagi menjadi 2, yakni :
1. Logam murni (terdiri dari satu jenis atom), contoh : besi (Fe) murni, tembaga (Cu) murni
2. Logam paduan atau metal alloy (terdiri dari dua atau lebih jenis atom)

Metal juga dapat diklasifikasikan menjadi jenis, yakni :
a. Ferrous (besi)
b. Non Ferrous (bukan besi), contoh : Al dan paduannya, Ni dan paduannya.

Jenis material teknik yang dipakai secara luas dalam teknologi modern adalah baja. Baja adalah material logam yang dapat dipakai secara fleksibel dan mempunyai beberapa karakteristik. Material ini kuat dan siap dibentuk menjadi bermacam-macam keperluan teknik.
Berbagai material logam tidak dalam bentuk murni dipakai dalam teknik, tetapi dipakai dalam bentuk paduan, misalnya : paduan besi dan baja (dari Fe), aluminium (Al), magnesium (Mg), titanium (Ti), nikel (Ni), paduan seng (Zn) dan tembaga (Cu) (perunggu).

NON METAL (bukan logam)

1. KERAMIK DAN KACA
Keramik atau alumunium oksida termasuk material teknik. Keramik juga mempunyai 2 keunggulan.

Pertama, Keramik stabil secara kimia dalam lingkungan yang beraneka ragam, karena Al akan di oksidasi. Pada kenyataannya hasil reaksi oksidasi dari aluminium akan memberikan aluminium oksida yang lebih stabil. Kedua, keramik mempunyai titik lebur lebih tinggi (2020oC) daripada logam Al (660o). Hal ini membuat keramik sukar lebur.

Logam dari keramik mempunyai ciri susunan yang sama pada skala atomik. Susunannya kristalin, artinya atom-atomnya tertumpuk dalam sebuah keteraturan atau pola yang berulang. Perbedaan antara bahan logam dan keramik adalah pada material keramik dengan pengolahan yang sederhana dan bersih dapat dibuat dalam bentuk nonkristalin, sehingga atom-atom tertumpuk atau tersusun dalam ketidakteraturan atau pola yang acak.

2. POLIMER
Polimer merupakan material hasil teknologi modern yang mempunyai karakteristik lebih banyak dari pada material yang lain. Bahan buatan ini merupakan cabang khusus dari kimia organik. Plastik adalah bahan murah yang dapat dibentuk dari beberapa polimer selama fabrikasi. Mer dalam sebuah polimer adalah sebuah molekul hidrokarbon tunggal seperti etilen (C2H4). Polimer adalah molekul rantai panjang yang mengandung beberapa ikatan mer. Polimer mempunyai sifat ringan, murah dan mampu menggantikan logam dalam aplikasi disain struktur.

3. KOMPOSIT
Perkembangan teknologi material telah melahirkan suatu material jenis baru yang dibangun secara bertumpuk dari beberapa lapisan. Material ini lah yang disebut material komposit. Material komposit terdiri dari lebih dari satu tipe material dan dirancang untuk mendapatkan kombinasi karakteristik terbaik dari setiap komponen penyusunnya. Pada dasarnya, komposit dapat didefinisikan sebagai campuran makroskopik dari serat dan matriks. Serat merupakan material yang jauh lebih kuat dari matriks dan berfungsi memberikan kekuatan tarik.Sedangkan matriks berfungsi untuk melindungi serat dari efek lingkungan dan kerusakan akibat benturan.
Serat kaca (glass fibre) adalah material yang umum digunakan sebagai serat. Namun, teknologi komposit saat ini telah banyak menggunakan karbon murni sebagai serat. Serat karbon memiliki kekuatan yang jauh lebih baik dibanding serat kaca tetapi biaya produksinya juga lebih mahal. Komposit dari serat karbon memiliki sifat ringan dan juga kuat.

Selain serat kaca, polimer yang biasanya menjadi matriks juga dapat dipakai sebagai serat atau penguat. Sedangkan untuk matriks, kebanyakan material komposit modern menggunakan plastik.  Plastik adalah polimer yang mengikat serat dan membantu menentukan sifat fisik dari material komposit yang dihasilkan.

Manfaat utama dari penggunaan komposit adalam mendapatkan kombinasi sifat kekuatan serta kekakuan tinggi dan berat jenis yang ringan. Dengan memilih kombinasi material serat dan matriks yang tepat, kita dapat membuat suatu material komposit dengan sifat yang tepat sama dengan kebutuhan sifat untuk suatu struktur tertentu dan tujuan tertentu pula.

4. SEMIKONDUKTOR
Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor. Sebuah semikonduktor bersifat sebagai insulator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada temperatur ruangan besifat sebagai konduktor Bahan semikonduksi yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide. Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut materi doping).

Dan dapat disimpulkan non metal dikategorikan menjadi 4 jenis yakni : Keramik, Polimer, Komposit dan semikonduktor. Keramik merupakan senyawa-senyawa dari karbida dan oksida logam atau oksida metaloid (Si). Perbedaan logam dengan polimer yakni bahwa logam mempunyai butir-butir (kristal-kristal) sedang polimer terdiri dari mer-mer (molekul-molekul) yang berikatan satu dengan lainnya. Butir (kristal) adalah kumpulan atom-atom yang mempunyai orientasi atau arah yang sama.

Dalam pengetahuan material juga terdapat pengujian untuk mengetahui ketahanan dan kekuatan.
Pengujian material bermanfaat untuk mengetahui:

1. Sifat dan bahan baku yang tepat.
2. Mengukur kondisi nyata di lapangan.

• Cek kualitas barang
• Verivikasi desain
• Menyakinkan bahwa proses pembuatan sudah benar sesuai dengan sifat dan karakteristik bahan bakunya.

UJI PUNTIR (Torsion Test)
Yaitu mengetahui karakteristik logam terhadap beban puntir /torsi.
Karakteristik meliputi

• Modus geser
• Kekuatan geser
• Modulus patah geser
• Yield geser
• Ductility

Beban dinamis merupakan pembebanan yang selalu berubah yaitu besarnya beban atau jenis pembenannya, tetapi selalu berulang dengan siklus yang serupa.

UJI KELELAHAN
Yaitu mencari kekuatan material terhadap beban dinamis.

Pengetahuan Material Teknik

Dalam dunia modern, pemahaman tentang bahan dan teknologi menjadi sangat penting dalam berbagai aspek kehidupan manusia. Dari konstruksi bangunan hingga teknologi tinggi, pengetahuan tentang berbagai jenis bahan dan sifat-sifatnya adalah landasan penting bagi kemajuan manusia. Artikel ini akan membahas beberapa konsep penting dalam ilmu bahan dan teknologi.

1. Pengertian

Pengertian bahan dan teknologi adalah dasar dari pemahaman kita tentang dunia materi dan bagaimana kita menggunakan teknologi untuk memanfaatkannya.

• Peranan Bahan dan Teknologi Dalam Kehidupan Manusia
  Bahan dan teknologi memiliki peranan yang krusial dalam kehidupan manusia. Mereka menjadi pondasi bagi pembangunan infrastruktur, produksi barang konsumen, pengembangan perangkat elektronik, dan masih banyak lagi. Tanpa pemahaman yang baik tentang bahan dan kemajuan teknologi, banyak hal dalam kehidupan modern tidak akan mungkin terjadi.
• Klasifikasi Bahan
  Bahan dapat diklasifikasikan berdasarkan berbagai faktor, termasuk sifat kimianya, strukturnya, dan penggunaan praktisnya. Klasifikasi ini membantu kita memahami karakteristik unik dari setiap jenis bahan dan bagaimana mereka dapat digunakan dalam berbagai aplikasi.
• Aspek Pemilihan Bahan dalam Desain
  Pemilihan bahan merupakan langkah penting dalam proses desain. Berbagai faktor seperti kekuatan, keawetan, ketahanan terhadap korosi, dan biaya harus dipertimbangkan saat memilih bahan yang tepat untuk suatu aplikasi. Pemahaman mendalam tentang sifat-sifat bahan dan teknologi produksi merupakan kunci dalam membuat keputusan yang tepat dalam pemilihan bahan.

2. SIFAT MEKANIK BAHAN

Sifat mekanik bahan merujuk pada respons material terhadap beban eksternal. Pemahaman tentang sifat-sifat mekanik bahan memungkinkan insinyur untuk merancang struktur yang kuat dan aman.

• Klasifikasi sifat bahan Teknik
  Sifat-sifat mekanik bahan dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori, termasuk kekuatan, kekakuan, ketangguhan, dan keuletan. Setiap kategori ini memberikan wawasan yang berharga tentang bagaimana material akan bertindak dalam berbagai situasi beban.
• Sifat-sifat Mekanik Bahan Teknik
  Sifat-sifat mekanik bahan, seperti tegangan luluh, tegangan tarik, modulus elastisitas, dan keuletan, adalah faktor penting yang harus dipahami oleh insinyur dalam proses desain dan analisis struktur.

3. SIFAT BAJA

Baja adalah jenis bahan logam yang memiliki peranan krusial dalam berbagai industri, mulai dari konstruksi hingga manufaktur.

• Klasifikasi Baja
  Baja dapat diklasifikasikan berdasarkan komposisi kimianya, struktur mikro, dan sifat mekaniknya. Klasifikasi ini membantu dalam pemilihan baja yang tepat untuk aplikasi tertentu.
• Kodifikasi
  Kodifikasi baja adalah sistem identifikasi yang digunakan untuk menunjukkan komposisi kimia, sifat mekanik, dan aplikasi baja tertentu.
• Pengaruh Unsur paduan
  Unsur paduan dapat mempengaruhi sifat-sifat baja seperti kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan terhadap korosi.
• Pengaruh terhadap ferrit
  Ferrit adalah salah satu fase struktural dalam baja yang dapat dipengaruhi oleh komposisi kimianya dan pengolahan termal.
• Pengaruh terhadap diagram fase
  Diagram fase adalah alat penting dalam memahami struktur dan sifat material, termasuk baja. Unsur paduan dapat mempengaruhi diagram fase baja.
• Pengaruh tehadap diagram transformasi
  Diagram transformasi menggambarkan perubahan struktur baja saat dipanaskan atau didinginkan. Unsur paduan dapat mempengaruhi pola transformasi ini.
• Pengaruh pada tempering
  Tempering adalah proses pemanasan dan pendinginan baja yang bertujuan untuk meningkatkan kekuatan dan keuletan. Unsur paduan dapat mempengaruhi efektivitas proses tempering.
• Sifat dan pemakaian baja paduan
  Baja paduan memiliki sifat yang unik dan dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari konstruksi hingga pembuatan alat.

Kesimpulan Pemahaman tentang bahan dan teknologi adalah aspek penting dalam berbagai industri dan aplikasi. Dengan memahami pengertian, peranan, klasifikasi, dan sifat-sifat bahan, kita dapat mengembangkan solusi yang inovatif dan efisien untuk memenuhi berbagai kebutuhan manusia dalam kehidupan sehari-hari.