Category Archives: Ilmu Logam

Struktur Dendritik

adalah struktur yang umum terjadi pada proses casting. Struktur dendritik ini terjadi akibat proses pembekuan yang tidak seragam dan lambat pada proses pengecoran. Struktur ini akan membentuk segregasi (pemisahan) pada bagian cabang dendritik dengan komposisi yang berbeda atau tidak seragam. Dan oleh karenanya, produk coran(cast product) umumnya dilakukan proses perlakuan panas “normalizing” untuk memberi kesempatan pada struktur dendritik yang merupakan struktur yang komposisinya tidak seragam, untuk berdifusi menyeragamkan komposisinya. Sedangkan di lasan (weld metal) sedikit sekali terjadi struktur dendritik mengingat proses pembekuannya (pendinginannya) cukup tinggi. dalam literatur, “proses welding” di gambarkan seperti mini mold-casting/penuangan dalam cetakan mini logam.(sumber ; Dr. Ir. Winarto, M.Sc)

Prinsip Pembengkokan Pelat (Bending Process)

Proses perubahan bentuk logam secara plastik dengan cara penekanan dan tarik lewat roll penjepit dan pembentuk ( Die ) sebagai pelengkung dengan menggunakan press hidrolik dinamakan proses roll bending. Pengerjaan ini banyak digunakan pada proses pengerjaan logam khususnya pada pengerjaan dingin logam ( metal cold working ).

Pada perubahan bentuk logam diantara roll penjepit dan die pembentuk, benda kerja akan mengalami tegangan yang dikenal dengan tegangan-tegangan kompresi yang tinggi berasal dari gerakan jepit roll dan tegangan gesek permukaan sebagai akibat gesekan antara logam dan roll. Gaya gesek juga mempunyai pengaruh terhadap penarikan logam diantara roll dan die pembentuk. Pelengkungan logam ini pada dasarnya terdiri                                     dari : roll ( bantalan/bushing ) dan die pembentuk yang berbentuk busur dan dudukan/meja tempat komponen-komponen tersebut, disertai penggerak die yakni hidrolik oli yang dipompa oleh motor lisrik. Gaya yang dihasilkan pada pembengkokan dapat mencapai ratusan Kgf, oleh karena itu diperlukan konstruksi yang kokoh. Hampir semua proses bending ( pembengkokan ) pelat khususnya pada proses yang dibahas ini sangat identik dengan dua elemen dimana kedua elemen tersebut dibuat dari coran logam atau logam karbon berstandar kuat. Setiap elemen mempunyai fungsi masing-masing dalam proses pembentukan, sebagai ilustrasi dapat diperlihatkan pada gambar dibawah ini.

Secara deskriptif untuk setiap elemen mempunyai fungsi khusus antara lain:

1. Busur Pembenrtuk ( dies )

Dinyatakan sebagai busur pembentuk karena bentuknya seperti busur dengan sudut .yang berfungsi untuk membentuk lembaran pelat dengan membengkokkan pelat melalui pemberian tekanan hidrolik. Benda  ini bergerak kekiri dan kekanan dengan arah tegak lurus pada sumbu poros dan pergerakan  busur ini dibatasi oleh dua pembatas ( limit switch ) yang dipasang pada sisi kanan dan kiri poros agar busur bergerak tetap pada radius . Pada sisi sebelah busur diberikan penjepit pelat agar pelat tetap pada posisi diam pada saat terjadi penetrasi antara roll dan busur dalam proses pembengkokan.

2. Roll Penjepit/penekan

Roll penjepit ini berada tepat disebelah busur pembentuk. Roll ini bekerja secara statis ( diam ) namun berputar pada saat terjadi gesekan dengan pelat yang digerakkan oleh busur, rol ini berputar dengan arah tegak lurus pada sumbu poros, yang berfungsi untuk menjepit dan menekan pelat pada proses pembengkokan terjadi.

Graphene Material Pengganti Baja dimasa Depan

Teknologi otomotif kini makin berkembang. Bila sebelumnya produsen otomotif masih percaya serat karbon sebagai bahan yang ringan namun kuat, kini ada lagi material baru yang diklaim 10 kali lebih kuat dibanding metal.

Material yang diberi nama graphene ini dikembangkan oleh tim dari University of Technology Sydney (UTS) dan disupervisi oleh Professor Guoxiu Wang ini diprediksi akan sangat potensial digunakan oleh industri otomotif masa depan.

Material ini seperti dipublikasi dari Journal of Applied Physics merupakan hasil dari pengolahan graphite yang kemudian dimurnikan dan disaring dengan bahan kimia tertentu yang kemudian ditransformasi menjadi graphene nanosheets.

Dengan menggunakan berbagai proses tersebut UTS mengklaim kalau material baru yang mereka temukan itu enam kali lebih ringan dibanding baja tapi lima sampai enam kali lebih padat.

Selain itu material ini juga dua kali lebih keras dari baja dan sepuluh kali lebih kuat serta 13 kali lebih rigid dibanding baja.

Sifat mekanik yang luar biasa dari kertas graphene membuat bahan ini menjanjikan untuk diaplikasi secara komersial,” ungkap kepala peneliti Ali Reza Ranjbartoreh seperti dikutip dari

“Bukan hanya karena ringan, kuat, lebih keras dan lebih fleksibel daripada baja tapi juga merupakan produk manufactur yang bisa didaur ulang dan bisa berkelanjutan serta ramah lingkungan dan hemat biaya dalam penggunaannya,” tambahnya.

Contoh material graphene

Bila material ini diaplikasi dalam industri otomotif, Ranjbartoreh mengatakan bahwa di masa depan akan memungkinkan terjadinya pengembangan kendaraan ringan yang dapat mengkonsumsi sedikit bahan bakar, memproduksi lebih sedikit emisi CO2 dan tentunya mengurangi biaya operasi. (detik.com)

Jenis- Jenis Baja (Types of Steel)

Baja secara umum dapat dikelompokkan atas 2 jenis yaitu :

  • Baja karbon (Carbon steel)
  • Baja paduan (Alloy steel)

1. Baja Karbon (carbon steel)

Baja karbon dapat terdiri atas :

  • Baja karbon rendah (low carbon steel)

Machine, machinery dan mild steel (0,05 % – 0,30% C ) Sifatnya mudah ditempa dan mudah di mesin  Penggunaannya:

•          0,05 % – 0,20 % C : automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws, nails.

•          0,20 % – 0,30 % C : gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings

  • Baja karbon menengah (medium carbon steel )
    • Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah.
    • Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong.

     Penggunaan:

  • 0,30 % – 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles.
  • 0,40 % – 0,50 % C : car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits, screwdrivers.
  • 0,50 % – 0,60 % C : hammers dan sledges
  • Baja karbon tinggi (high carbon steel)  tool steel

       Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60 % – 1,50 % C

       Penggunaan :

  • screw drivers, blacksmiths hummers, tables knives, screws, hammers, vise jaws, knives, drills. tools for turning brass and wood, reamers, tools for turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing dies, fine cutters

2. Baja Paduan (Alloy steel)

Tujuan dilakukan penambahan unsur yaitu:

  • Untuk menaikkan sifat mekanik baja (kekerasan, keliatan, kekuatan tarik dan sebagainya)
  • Untuk menaikkan sifat mekanik pada temperatur rendah
  • Untuk meningkatkan daya tahan terhadap reaksi kimia (oksidasi dan reduksi)
  • Untuk membuat sifat-sifat spesial

Baja paduan yang diklasifikasikan menurut kadar karbonnya dibagi menjadi:

  • Low alloy steel, jika elemen paduannya ≤ 2,5 %
  • Medium alloy steel, jika elemen paduannya 2,5 – 10 %
  • High alloy steel, jika elemen paduannya > 10 %

Baja paduan juga dibagi menjadi dua golongan yaitu baja campuran khusus (special alloy steel) &high speed steel.

  • Baja Paduan Khusus (special alloy steel)

Baja jenis ini mengandung satu atau lebih logam-logam seperti nikel, chromium, manganese, molybdenum,       tungsten dan vanadium. Dengan menambahkan logam tersebut ke dalam baja maka baja paduan tersebut            akan merubah sifat-sifat mekanik dan kimianya seperti menjadi lebih keras, kuat dan ulet bila dibandingkan                terhadap baja karbon (carbon steel).

  • High Speed Steel (HSS) Self Hardening Steel

Kandungan karbon : 0,70 % – 1,50 %. Penggunaan membuat alat-alat potong seperti drills, reamers, countersinks, lathe tool bits dan milling cutters. Disebut High Speed Steel karena alat potong yang dibuat dengan material tersebut dapat dioperasikan dua kali lebih cepat dibanding dengan carbon steel. Sedangkan harga dari HSS besarnya dua sampai empat kali daripada carbon steel

Jenis Lainnya :

Baja dengan sifat fisik dan kimia khusus:

  • Baja tahan garam (acid-resisting steel)
  • Baja tahan panas (heat resistant steel)
  • Baja tanpa sisik (non scaling steel)
  • Electric steel
  • Magnetic steel
  • Non magnetic steel
  • Baja tahan pakai (wear resisting steel)
  • Baja tahan karat/korosi

Dengan mengkombinasikan dua klasifikasi baja menurut kegunaan dan komposisi kimia maka diperoleh lima kelompok baja yaitu:

  • Baja karbon konstruksi (carbon structural steel)
  • Baja karbon perkakas (carbon tool steel)
  • Baja paduan konstruksi (Alloyed structural steel)
  • Baja paduan perkakas (Alloyed tool steel)
  • Baja konstruksi paduan tinggi (Highly alloy structural steel)

Bahan Teknik Platina (Pt)

Platina merupakan bahan yang tidak berkarat, dapat ditempa, regang, tetapi sukar dicairkan dan tahan dari sebagian besar bahan-bahan kimia, merupakan logam terberat dengan berat jenis 21,45g/cm3.  Titik cairnya mencapai 1774°C, sedang tahanan jenisnya 0,42 ohm.mm^2/m. Warnanya putih keabu-abuan. Pemurnian platina dilakukan secara kimia. Platina dapat ditarik menjadi kawat halus dan filamen yang tipis.

Platina dipakai untuk unsur pemanas tungku-tungku listrik bila membutuhkan panas yang tinggi, suhunya dapat mencapai diatas 1300° C. Pemakaian platina dalam teknik listrik antara lain untuk peralatan laboratorium yang tahan karat, kisi tabung radio yang khusus dan sebagainya. Hampir kesemuanya itu untuk kepentingan dalam laboratorium yang sangat membutuhkan kecermatan kerja. Untuk dipakai secara umum platina terlalu mahal dan bahan lain sebagai penggantinya cukup banyak.

Sifat-sifat fisik dan mekanik dari Platina

Fase solid, Massa jenis (sekitar suhu kamar) 21.45 g/cm³, Massa jenis cair pada titik lebur 19.77 g/cm³ , Titik lebur 2041.4 K.(1768.3 °C, 3214.9 °F) , Titik didih 4098 K (3825 °C, 6917 °F),  Kalor peleburan 22.17 kJ/mol,  Kalor penguapan 469 kJ/mol,  Kapasitas kalor (25 °C) 25.86 J/(mol·K)

Ciri-ciri atom Struktur kristal cubic face centered,  Bilangan oksidasi 2, 4
(mildly basic oxide),  Elektronegativitas 2.28 (skala Pauling),  Energi ionisasi pertama: 870 kJ/mol ke-2: 1791 kJ/mol,  Jari-jari atom 135 pmJari-jari atom (terhitung) 177 pm, Jari-jari kovalen 128 pm, Jari-jari Van der Waals 175 pm Lain-lain. Sifat magnetik paramagnetic Resistivitas listrik (20 °C) 105 nΩ·m,  Konduktivitas termal (300 K) 71.6 W/(m·K),  Ekspansi termal (25 °C) 8.8 µm/(m·K) Kecepatan suara(pada wujud kawat) (suhu kamar) 2800 m/s, Modulus Young 168 GPa,  Modulus geser 61 GPa,  Modulus ruah 230 GPa,  Nisbah Poisson 0.38,  Skala kekerasan Mohs 3.5 , Kekerasan Vickers 549 MPa,  Kekerasan Brinell 392 MPa. (Wikipedia)

Cara Pelapisan Krom

Proses kimia pelapisan khrom

Pelapisan krom adalah suatu perlakuan akhir menggunakan elektroplating oleh kromium. Pelapisan dengan krom dapat dilakukan pada berbagai jenis logam seperti besi, baja, atau tembaga. Pelapisan krom juga dapat dilakukan pada plastik atau jenis benda lain yang bukan logam, dengan persyaratan bahwa benda tersebut harus dicat dengan cat yang mengandung logam sehingga dapat mengalirkan listrik.

Pelapisan krom menggunakan bahan dasar asam kromat, dan asam sulfat sebagai bahan pemicu arus, dengan perbandingan campuran yang tertentu. Perbandingan yang umum bisa 100:1 sampai 400:1. Jika perbandingannya menyimpang dari ketentuan biasanya akan menghasilkan lapisan yang tidak sesuai dengan yang diharapkan.

Faktor lain yang sangat berpengaruh pada proses pelapisan krom ini adalah temperatur cairan dan besar arus listrik yang mengalir sewaktu melakukan pelapisan. Temperatur pelapisan bervariasi antara 35 °C sampai 60 °C dengan besar perbandingan besar arus 18 A/dm2 sampai 27 A/dm2.

Elektroda yang digunakan pada pelapisan krom ini adalah timbal (Pb) sebagai anoda (kutub positif) dan benda yang akan dilapis sebagai katoda (kutub negatif). Jarak antara elektroda tersebut antara 9 cm sampai 29 cm. Sumber listrik yang digunakan adalah arus searah antara 10 – 25 Volt, atau bisa juga menggunakan aki mobil. (wikipedia)

Penemuan Logam Baru Mempunyai Sifat Sama Dengan Polladium

Peneliti Jepang telah menciptakan campuran logam bersifat sama dengan palladium, logam berharga biasa digunakan pada banyak produk teknologi tinggi, menurut laporan berita pada Kamis, yang menyebutnya terobosan “alkimia masa kini”.

Seorang profesor Universitas Kyoto, Hiroshi Kitagawa, beserta tim peneliti lainnya mengatakan mereka menggunakan teknologi nano untuk mencampur logam rhodium dan perak, elemen yang umumnya tidak dicampur, guna menciptakan logam gabungan baru, menurut laporan koran Yomiuri.

Logam campuran tersebut memiliki sifat seperti palladium, yang biasa digunakan sebagai konverter katalis pengurang emisi dalam mobil, komputer, telepon selular, televisi layar datar dan peralatan dokter gigi.

Diantara klasifikasi logam putih, seperti perak dan platinum, palladium terhitung mahal, dengan deposit tambang terbatas pada Afrika Selatan dan Rusia.

Palladium juga diaplikasikan untuk memproduksi bahan bakar sel — sumber energi bersih dan terbarukan yang memproduksi listrik dengan mengkombinasikan hidrogen dan oksigen, dan hanya menghasilkan air sebagai pembuangan.

Untuk menciptakan logam baru, tim peneliti dari Kyoto itu menggunakan teknologi nano dengan mencairkan rhodium dan perak kemudian secara perlahan mencampur keduanya dalam alkohol panas, dengan kedua logam tercampur secara stabil dalam tingkat atom, kata laporan tersebut.

Kementerian perindustrian Jepang telah mendaftar 31 logam langka, diantaranya palladium dan lithium, yang digunakan dalam produk industri, seperti peralatan elektronik dan baterei.

Dari logam langka tersebut, 17 termasuk dalam klasifikasi mineral langka bumi.

Jepang, negara bersumber daya alam rendah, sedang mencoba mengubah ketergantungan dengan China, yang menguasai sebagian besar produksi mineral langka bumi untuk pasar global.

Kitagawa menyatakan harapan untuk membuat lebih banyak logam campuran dengan menggunakan teknologi nano, tanpa menjelaskan logam yang mana, kata Yomiuri.

Nanoteknologi mencakup pengembangan teknologi dalam skala nanometer, biasanya 0,1 hingga 100 nm (satu nanometer sama dengan seperseribu mikrometer atau sepersejuta milimeter). Istilah tersebut terkadang diterapkan pada teknologi berukuran sangat kecil.(republika)

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 347 pengikut lainnya.