Kriteria Pemilihan Dan Klasifikasi Bahan Teknik

Oleh :

Susman

A. Pemilihan Bahan

Dewasa ini terdapat berbagai jenis bahan yang dapat digunakan sebagai bahan baku

industri. Jenis-jenis yang beragam kadang-kadang menyulitkan pemilihan yang tepat. Bahan

yang satu mempunyai keunggulan ditinjau dari segi keuletan, lainnya terhadap korosi, mulur

atau suhu kerja yang tinggi namun cukup mahal. Oleh karena itu pemilihan sering tidak

semata-mata berdasarkan pertimbangan teknis tetapi pertimbangan ekonomis juga memegang

peranan yang sangat penting pula.

Pemilihan bahan yang tepat pada dasarnya merupakan kompromi antara beragai sifat,

lingkungan dan cara penggunaan dan sampai dimana sifat bahan dapat memenuhi persyaratan

yang telah ditentukan.

Beberapa sifat teknis yang harus diperhatikan sewaktu memilih bahan adalah:

a) Sifat fisik,

Kekuatan adalah tahanan suatu bahan terhadap perubahan bentuk (tarik, tekan,

geser, bengkok, torsi, dan tekuk).

Sifat mulur adalah kemampuan bahan berubah bentuk sebagai akibat pembebanan.

Sifat getas adalah dimiliki oleh bahan yang pada pembebanan sampai pecah, tidak

menunjukkan perubahan bentuk tetap.

Sifat liat adalah kemampuan suatu bahan untuk berubah bentuk dalam skala yang

cukup besar sebelum pecah akibat pembebanan.

Sifat elastisitas adalah sifat bahan yang setelah pembebanan kembali kebentuk

semula.

Sifat plastisitas (ductilitas) adalah sifat bahan untuk bertahan pada bentuk yang

diberikan melalui pembebanan dari luar.

Kekerasan adalah tahanan bahan terhadap desakan benda lain. Dalam penggunaan

teknis, intan digolongkan sebagai bahan paling keras, sebalinya natrium dan kalium

adalah sangat lunak.

Daya hantar panas adalah kemampuan bahan untuk memindahkan panas di dalam

strukturnya. Sifat ini sangat baik pada bahan perak, sebaliknya kurang baik pada

baja.

Sifat muai panas pada berbagai bahan sangat berbeda-beda. Misalnya aluminium

pemuaiannya lebih besar dari pada baja.

Daya hantar listrik adalah kemampuan bahan untuk menghantarkan arus listrik.

Sifat tersebut dipengaruhi antara lain parameter kisi, garis tengah badan atom, dan

jumlah elektron yang tersedia. Perak dan tembaga termasuk penghantar listrik yang

baik, sedangkan paduan konstantan dan air raksa adalah pengahantar listrik yang

tidak baik.

Massa jenis bahan adalah massanya dalam 1 cm'. Perbedaan antara logam ringan

dan berat didasarkan atas massa jenis. Logam ringan < 5 gr/cm 3 dan logam berat >5

gr/cm3.

Titik cair/lebur suhu tertentu di mana keadaan agregasi bahan berubah dari padat

menjadi cair. Titik cair logam mempunyai arti penting pada pembentukan paduan.

b) Sifat teknis,

Sifat mampu cor adalah sifat dapat dicairkan dan selanjutnya dituang sedemikian

rupa sehingga benda kerja bebas pori-pori dan gelembung. Besi tuang termasuk

mudah dituang, sebalinya baja sulit dituang.

Sifat mampu bentuk panas (sifat mampu tempa dan mampu roll) adalah

kemampuan bahan untuk berubah bentuk secara tetap oleh pengaruh beban dari luar

yang bekerja di atas batas suhu tertentu.

Sifat mampu bentuk dingin (membengkok, cetak dalam) adalah kemampuan

bahan untuk diubah kedalam bentuk yang telah ditentukan, tanpa pemberian panas.

Sifat mampu las adalah sifat bahan yang dapat disambung dengan cara mencairkan

sebagian bahan itu. Baja dapat dilas dengan baik, sebaliknya besi tuang sulit dilas.

Sifat mampu mesin adalah kemampuan bahan untuk diubah kedalam bentuk yang

telah ditentukan dengan cara penyayatan. Bahan keras sulit dikerjakan dengan

penyayatan tatal sebab tahanan potongnya terlalu besar, sedangkan bahan lunak juga

sulit dikerjakan dengan penyayatan tatal karena cenderung melumuri alat potong.

Sifat mampu keras adalah kemampuan bahan (khusus logam besi) untuk dinaikkan

kekerasan alaminya melalui perubahan structure.

c) Sifat kimiawi.

Sifat tahan korosi; tahanan bahan terhadap serangan air, gas, asam, larutan garam

atau bahan kimia lain.

Sifat tahan panas; sifat bahan yang tetap tahan pada suhu tinggi dan tidak

membentuk lapisan oksida.

B. Klasifikasi Bahan

Bahan adalah merupakan asal dari benda jadi. Banyak jenis bahan yang digunakan

dalam kehidupan sehari-hari, baik itu bersifat teknik maupun untuk keperluan yang lain.

Secara garis besar, bahan-bahan yang digunakan dalam teknik dapat dikelompokkan

dalam dua kelompok besar yaitu:

1. Bahan logam, adalah semua jenis bahan yang mengandung unsur logam, atau hanya

sedikit mengandung unsur non logam. Bahan logam dibedakan menjadi :

Logam Besi (Ferro), yaitu semua jenis logam yang mengandung unsur besi

hingga 100%. Logam besi sendiri dikelompokkan menjadi baja dan besi tuang.

Logam Bukan Besi (Non Ferro), semua logam yang tidak mengandung unsur

besi atau hanya sedikit mengandung unsur besi. Logam bukan besi

dikelompokkan lagi menjadi logam berat dan logam ringan.

2. Bahan bukan logam, adalah semua jenis bahan yang tidak mengandung unsur logam

atau hanya sedikit mengandung unsur logam. Bahan Non logam dibedakan menjadi :

Bahan alami, yaitu bahan yang langsung diperoleh dari alam, contohnya kayu,

batu, pasir dan lain-lain.

Bahan sintetis, yaitu bahan yang diolah secara sintetis dengan cara merubah

komposisi kimianya, contoh : plastik, karet sintetis, damar sintetis dan lain-lain.

1. Bahan Logam

a. Logam Besi

Dari segi proses pembuatan logam besi atau logam ferro juga dapat dibagi menjadi dua

kelompok yaitu:

Baja,

Adalah sebuah paduan dari besi karbon dan unsur-unsur lain, dimana kadar karbonnya

jarang melebihi 2%. Jenis-jenis baja seperti baja bukan paduan (baja konstruksi), baja

paduan (baja perkakas dan baja khusus), dan lain-lain.

Besi tuang,

Adalah paduan dari besi, karbon dan hampir selalu silicium serta unsur-unsur lain.

Kadar karbonnya biasanya terletak antara 2,5 dan 4%, tetapi dalam hal-hal khusus

dapat lebih rendah atau lebih tinggi. Jenis-jenis besi tuang seperti besi tuang putih,

besi tuang kelabu, besi tuang noduler, dan lain-lain.

b. Logam Bukan Besi

Logam-logam ini dibagi dalam dua kelompok, yaitu logam berat dan logam ringan.

Logam berat

Adalah logam-logam bukan besi yang mempunyai berat jenis tinggi (m.j>5000

kg/m3). Logam yang paling penting adalah tembaga (Cu) karena logam ini banyak

juga digunakan dalam bentuk murni, tetapi kebanyakan sebagai paduan tembaga

seperti kuningan dan perunggu. Jenis logam berat yang lain seperti timbel (timah

hitam), timah putih, nikel, dan chrom.

Logam ringan

Adalah logam-logam bukan besi yang mempunyai berat jenis rendah (m.j<5000

kg/m3), terutama Aluminium dan Magnesium.

Aluminium banyak dipakai dalam bentuk murni, tetapi lebih sering sebagai

aluminium paduan. Aluminium banyak juga dipadu dengan silicium (silumin), tembaga

(duralium), dan magnesium.

Magnesium boleh dikata tidak digunakan dalam dunia teknik dalam keadaan tidak

terpadu. Paduan-paduan magnesium dinyatakan juga dengan nama kumpulan elektron.

Titanium jarang sekali dipakai dalam dunia teknik, oleh karena sangat mahal harganya. Ia

merupakan bahan yang sangat ringan dengan kekuatan yang tinggi karena itu dipakai dalam

penjelajahan ruang angkasa.

2. Bahan Bukan Logam

Bahan bukan logam adalah mencakup bahan organik yang berasal dari alam (tumbuh-

tumbuhan atau hewan atau bahan yang mengandung karbon). Karet alam, kertas, minyak, gas

alam, kulit, kayu, dan plastik (termo setting dan termoplastik). Mineral-mineral, batu-batuan,

semen beton, keramik, gelas dan grafit (terdiri dari karbon juga, namun memiliki struktur

tersendiri) masuk ke dalam kelompok bahan anorganik. Antara bahan organik dengan bahan

anorganik terdapat perbedaan mendasar. Bahan organik umumnya larut dalam cairan organik

seperti alkohol, akan tetapi sukar larut dalam air. Bahan anorganik umumnya lebih tahan

terhadap panas dibandingkan dengan bahan organik.

Referensi :

1. Bahan logam dan bukan logam.pdf

2. Bahan teknik dasar.pdf

3. http://www.academia.edu/6375870/

PENGERTIAN_BAHAN_TEKNIK_DAN_KLASIFIKASINYA_1_PROGRAM_

PPG_TEKNIK_MESIN.html

4. http://eddme27.blogspot.sg/2015/01/klasifikasi-bahan-teknik.html