SANDARAN BEGEMEN (PROSES MANUFAKTURE)

      A.    Sifat Bahan

Bahan biasanya mempunyai keunggulan ditinjau dari segi keuletan, tahan terhadap korosi mulur atau suhu kerja yang tinggi tapi mahal. Oleh karena itu, pemilihan sering tidak semata – mata berdasarkan pertimbangan teknis, pertimbangan ekonomis memegang peran yang penting pula.

        B.     Pemilihan Bahan

Beberapa sifat teknis yang harus di perhatikan sewaktu pemilihan :

1.            Sifat mekanik

Ø   Modulus elastistas

Ø   Batas Mulur

Ø   Kekuatan tarik

Ø   Sifat fatik

Ø   Keuletan

Ø   Impak

Ø   Tahan Aus

Ø   Perbandingan kekuatan /berat

Ø   Daya tahan terhadap

a)         Tekuk

b)         Torsi

c)         Geser

d)        Peka takik

e)         Fatik takik

2.            Sifat yang di perlukan selama proses pembentukan

Ø   Mampun mesin

Ø   Mampu las

Ø   Karateristik pengerjaan dingin

Ø   Karateristik pengerjaan panas

Ø   Mampu tempa

3.            Sifat sehubungan dengan pengaruh lingkungan

Ø   Daya tahan korosi

a)         Dalam cuaca biasa

b)         Di bawah pengaruh unsur – unsur kimia, minyak,gemuk, pelumas

       C.    Pengelompokan Bahan

Secara garis besar, bahan – bahan yang digunakan dalam teknik dapat di kelompokan dalam dua kelompok besar:

1.            Bahan logam

Ø   Besi, Baja, dan paduannya (ferrous)

Ø   Logam bukan besi dan paduannya (nonferrous)

2.            Bahan bukan Logam

Ø   Organic

Ø   Anorganik

Nilai seperti kekuatan tarik yang dicantumkan merupakan harga rata – rata , karena secara tepat nilai  tersebut tergantung pada berabagai factor seperti kadar unsur paduan, cara pembentukan/ pengerjaan dan perlakuan panas. Umumnya logam  sangat jarang di gunakan  dalam keadaan murni  kecuali dalam keadaan khusus

jenis logam	kekuatan tarik	Keuletan	Titik cair	kekerasan
	Mpa	%	oc	Brinel
Besi dan baja	110 – 207	0 -1	1370	100 - 150
besi cor kelabu	310	0 -1	1370	450
baja	276 - 2070	15 -22	1425	110 – 500
bukan besi
aluminium	83 – 310	10 – 35	660	30 – 100
tembaga	345 – 689	5 - 50	1080	50 – 100
magnesium	83 – 345	9 – 15	650	30 – 60
seng	48 – 90	2 - 10	785	80 – 100
titan	552 - 1034	-	1800	158 – 266
Nikel	414 - 1103	15 -40	1450	90 – 250

                                                                                                                                                     

Umumnya kekuatan tarik bahan baku besi/ baja lebih rendah, akan tetapi daya tahan koorsinya lebih baik. Namun harganya lebih mahal di bandingkan dengan besi baja sehingga hanya di gunakan maksud – maksud tertentu.

Antara bahan organic dan anorganik terdapat perbedaan sifat yang mendasar bahan organic umumnya larut dalam cairan organic sepoerti alcohol, akan tetapi sukar larut dalam air. Bahan organic umumnya lebih tahan terhadap panas  di bandingkan dengan bahan organic.

       D.    Bijih (Mineral) Sebagai Bahan Baku

Proses pengolahan besi dari biji besi pada dasarnya merupakan proses reduksi oksida besi yang terdapat di alam bebas. Pengunaan besar – besaran  bermula  pada abad 14 dengan di kembangkanya prpses dapur tinggi. Di susul dengan penemuan proses pemurnian dan pembuatan baja antara lain proses besseme, proses Thomas dan proses  “ Open Hearth”

Di dalam logam bukan besi (nonferrous) aluminium merupakan logam ringan yang cukup menonjol. Pengolahanya dari bauskit memerlukan energy listrik yang cukup besar  sehingga meskipun  cadangan biji bauskit cukup melimpah. 

Berikut jenis – Jenis logam Sebagai berikut:

1.            Aluminium

Susunannya : bauksit (gibsin Al₂O₃, 3H₂O dan di aspor  A₂O_3, H₂O)

Tempat ditemukan : Indonesia USA

2.            Besi 

Susunannya : Hematit (Fe₂O₃), 70% Fe /  Magnetit (Fe₃O₄), 72,4% Fe

                      Magnetik (Fe₂O₄), 72,4 % F

Tempat ditemukan : USA, India, Australia

3.            Timah Putih

Susunannya : Kaserit (Sn O₂)

Tempat ditemukan : Indonesia, malaysia, Bolinia

4.            Seng

Susunannya : Spalet (Zn S)

Tempat ditemukan : USA

5.            Tembaga

Susunannya :  Kalkosit (Cu₂ s) dan Bornit (C_u FeS₃)

Tempat ditemukan : Zambia, USA, Indonesia

6.            Sulfida – Sulfida Pentladit  ditemuan di Canada dan Indonesia

     E.     Struktur Logam

Dalam keadaan Padat  Logam mempunyai bentuk Kristal, dan atom – taom tersusun mengikuti pola geometri tertentu sewaktu membeku. Dikenal 7 sistem kisi ruang. Bentuk dan ukuran sel satuan dari kisi tersebut dapat ditentukan secara difraksi sinar –X. Kisi kubik pemusatan ruang mempunyai atom pada setiap titik sudut kubus  dan sebuah di pusatnya. Besi (α – Fe) pada suhu ruang, khrom, molibden, Vanadium dan tungsten memiliki bentuk kisi.

Pada umumnya campuran/paduan logam akan menghasilkan susunan atom yang berlainan dengan logam induknya . tambahan atau campuran tertentu dapat menghasilkanlarutan padat subtitusi. Sebagai contoh dapat di kemukakan kuningan yaitu paduan tembaga dan seng. Disini atom atom seng dapat menggantikan atom – atom tembaga dalam kisi.

Karbon dalam besi membentuk larutan padat intersiti. Karena ukuran atom karbon kecil daripada atom besi atom karbon dapat menempati ruang kosong  di sela – sela atom besi dalam kisi. Ikatan antar logam terbntuk apabila beberapa logam tertentu membentuk paduan dan struktur kisi sangat rumit.

     F\.     Pembentukan Butir

            pada Saat logam cair membeku, atom – atom mengatur diri mengikuti suatu polageometris tertentu. Mula – muala membentuk inti yang kemudiantumbuh menjadi Kristal dengan susunan kisi yang teratur. Inti tersebut terjadi sewaktu logam cair mulai membeku dan arah pertumbuhannya acak.

            Bear butir tergantung pada laju pendinginan dan pada proses pengerjaan panas atau pengerjaan dingin sewaktu logam terbentuk, logam dengan butiran yang halus umumnya memiliki kekuatan dan keuletan yang lebih bak dibandingkan dengan logam butiran kasar. Hal ini di sebabkan kartena pada prose deformasi, logam berbutir halus mempunyai hambatan slip yang libih besar.

            Kekerasan maupun ukiuran butir tergantung pada riwayat termal logam, pencelupan logam panas dari suhu tinggi akan meningkatkan kekeran logam tersebut dan pendinginan  perlahan lahana akan menghasilkan logam yang lunak. Anil, yaitu pendinginan perlahan lahan dari suhu yang tinggi akan melunakan logam. Meningkatkan ketangguhan, mentiadakan tegangan – tegangan dan meningkatkan keuletan logam.

    G.    Penelitian dengan Mikroskop

Dengan pertolongan mikroskop dapat di teliti  permukaan logam yanhg telah di polis selain deformasi permukaan dapat di periksa juga susunan dari logam tersebut. Setelah logam di polis, permukaan logam yang halus itu tertutup oleh selaput terdeformasi dengan etsa selaput tersebut terkikis, permukaan menjadi buram, sebagian batas butir terkikis dan komponen – komponen tertentu akan Nampak  akibat kikisan selektif dari larutan eksa tadi. Larutan eksa yang lazim di gunakan untuk baja adalah campuran 3 bagian asam nitrit dengan 97 bagian alcohol.

Butir logam biasanya di periksa dengan perbesaran 100 × meskipun dapat di gunakan pembesarfan yang lebih besar. Untuk bhan etsa dapat di pilih berbagai jenis larutan kimia tergantung pada tujuan pengunanya.

      H.    Sifat Bahan

sifat bahan mencakup berat jenis, tekanan, Uap, muai panas, daya hantar panas, sifat listrik,  dan magnit dan sifat teknik lainya. Yang di maksud dengan sifat teknik adalah : kekuatan tarik , kekuatan tekan, kekuatan torsi, modulus elastisitas dan kekerasan. Dan sifat utama dalah kekuatan tarik dan kekerasan.

1.               Kekuatan tarik

Kekuatan tarik di tentukan dengan percobaan tarik. Disini benda uji dengan bentuk di tarik oada kedua ujungnya

Kekuatan tarik merupakan sala satu sifat bahan yang dapat di gunakan untuk memperkirakan karateristik bahan sewaktu mengalami lenturan dan pemesinan.

Modulus elastisitas menjadi ciri khas kekakuan bahan dan dapat di tentukan dari kemiringan bagian linear kurva tegangan – renggangan

2.               Kekuatan geser

\             hingga kini belum ada standar pengujian umum untuk menentukan karateristik geser atau torsi. Namun data – data yang  mengenai ke duanya dapat di jump;ai di buku – buku pegangan

3.               Keuletan

Keuletan adalah suatu sifat bahan. Bahan yang mudah di tekuk.di tarik. Di renggang, dll. Percobaan arikl dapat di gunakan sebagai patokan keuletan sesuatu  bahan dengan menentukan  besar regangan  (dalam %) pada saat benda uji putus. Oleh karena itu

Persentase perpanjangan =

Diaman  : L = Panjang ukur semula dalam  mm

     L_f = Jarak antara tanda setelah benda uji yang putus di    gabungkan kembali dalam mm

4.               Percobaan impak dan percobaan Fatik

Satu jenis logam mungkin sangat keras dan kuat namun tidak tahan terhadap beban kejut atau impak. Cara pengujian yang lazim di gunakan untuk mengetahui ketahanan terhadap bebabn kejut adalah percobaan Charpy.