Hand Out Material Teknik - S1 Teknik Mesin UNTAD

I-1

I. KLASIFIKASI MATERIAL TEKNIK

TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM (TIU) :

Mahasiswa dapat memahami klasifikasi material teknik

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS (TIK) :

1. Mahasiswa dapat menjelaskan klasifikasi material teknik 2. Mahasiswa dapat menjelaskan sifat-sifat umum material

Hand Out Material Teknik - S1 Teknik Mesin UNTAD

I-2

I. KLASIFIKASI MATERIAL TEKNIK 1.1 Pendahulan

Ilmu bahan adalah mendalami pemahaman sifat bahan, menghasilkan teori dan

pengertian mengenai hubungan antara struktur dengan komposisi, sifat dan kelakuan.

Teknologi bahan (material Engineering) : bagian dari spektrum yang berkaitan

dengan sintesa dan memanfaatkan pengetahuan dasar maupun empiris untuk

mengembangkan, mempersiapkan, mengubah dan menggunakan bahan untuk tujuan

tertentu

Material Teknik : bagaimana membuat pilihan material yang masuk akal,

bagaimana menghindari kesalahan yang mendorong terjadinya tragedi pada masa

lampau, and where to turn for further, more detailed, help.

Evolusi material mulai dari 1749 sampai abad ke 20 ini dapat dilihat dari gambar

dibawah.

Ilmu dasar &

Pengertian

Struktur ------- Sifat ------ Performans Pemrosesan

Kebutuhan masyarkat & Pengalaman

Pengetahuan Ilmiah

Pengetahuan Empiris

Gambar 1.1. Pengetahuan ilmiah dan Empiris

Hand Out Material Teknik - S1 Teknik Mesin UNTAD

I-3

Jembatan dari kayu - 1749

Jembatan dari batu - 1640

Jembatan dari cast iron - 1823

Hand Out Material Teknik - S1 Teknik Mesin UNTAD

I-4

Jembatan mild steel - 1964

Jembatan struktur baja – abad 20

Klasifikasi Material

Material dapat dikelompokkan ke dalam 4 kategori

a. Logam dan paduannya

Hand Out Material Teknik - S1 Teknik Mesin UNTAD

I-5

b. Polimer

c. Keramik dan Gelas

d. Komposit

Dari kelima kategori tersebut di atas yang akan di jelaskan lebih mendetail

tentang sifat-sifatnya adalah 4 kategori.

a. Logam dan paduannya

Material logam merupakan kombinasi dari unsur-unsur logam.

Logam dapat dikelompokkan atas dua kelompok yaitu logam besi (ferrous) dan

logam bukan besi ( non-ferrous).

Sifat umum yang dimiliki dari logam yaitu:

- good conductors of heat and electricity

- shiny

- strong yet deformable

b. Polimer

Polimer merupakan suatu material yang diperoleh dari tumbuhan dan binatang

seperti kayu, kulit, sutera, kapas dan karet. Struktur molekul polimer telah ditentukan

oleh peralatan penelitian modern sehingga pengembangan polimer dapat meningkat

dimana polimer sintetik dapat dihasilkan dari molekul organik yang kecil. Sintetik

biasanya murah dan lebih mudah untuk diatur sifat-sifatnya. Sekarang, polimer dapat

diterapkan dalam beberapa aplikasi dan juga dapat menggatikan penggunaan logam

dan kayu.

Polimer merupakan material yang terdiri dari molekul-molekul rantai panjang

yang terbentuk dari ikatan-ikatan karbon ke karbon (carbon-to-carbon bonds). Setiap

karbon atom membentuk ikatan dalam hal ini ikatan kovalen.

Polimer terdiri dari dari dua kata yaitu poly dan mer dari bahasa Yunani. Poly artinya

banyak dan mer artinya bagian. Jadi polimer adalah bagian yang banyak. Mer

menunjukkan unit yang berulang dalam rantai polimer.

Hand Out Material Teknik - S1 Teknik Mesin UNTAD

I-6

Polimer dapat diklasifikasikan dalam tiga kategori :

1. Termoplastik mempunyai sifat lunak dan meleleh ketika dipanaskan dan

kembali seperti semula ketika didinginkan, seperti polietilen untuk packing,

botol dan pipa, Poliviniklorida (PVC) untuk tubing, isolasi elektronik,

polytetrafluoroethylene (PTFE (Teflon); untuk tubing, seal, botol.

2. Termosetting plastics akan berubah secara kimiawi pada saat temperatur

tinggi. Termosetting ini tidak akan meleleh pada saat dipanaskan tetapi akan

terbakar. Contohnya nylon untuk roda gigi, peralatan rumah tangga,

polycarbonate untuk helm dan lensa, polyetheretherketone (PEEK) untuk

lapisan (coating), kipas dan impeller.

3. Elastomer mempunyai sifat yang sangat lunak (capable of rubbery).

Elastomer ini dapat terdeformasi sampai regangan 200% dan dapat

direcoveri deformasi pada kondisi awal setelah beban dilepaskan.

Contohnya karet alam untuk ban mobil, shock absorber, polychloroprene

untuk jas hujan (wet suits) dan gasket

Material ini mempunyai sifat yang umum yaitu densitanya rendah dan sangat flesibel.

c. Keramik dan Gelas

Keramik mempunyai karakteristik yaitu senyawa antara logam dan non logam

Keramik yang berasal dari mineral lempung, cement and glass.

Sifat yang dimiliki material ini: bahan insulative electricity and panas and tahan

terhadap temperature tinggi dan lingkungan, keras tapi rapuh (brittle).

d. Komposit

Komposit material merupakan material yang tersusun atas dua atau tiga jenis

material ( dicampur dan saling berikatan) dalam skala makroskopik.

Hand Out Material Teknik - S1 Teknik Mesin UNTAD

I-7

Komposit material tersusun dari 2 fase yaitu reinforcement (penguat) seperti serat

particles, flakes, dan fillers dan fase matrix sebagai pengikat (polimer, logam, dan

keramik)

Sifat : lebih ringan disbanding dengan jenis material lain, kekuatannya tinggi

terhadap rasio berat, kekuatan dan kekakuan terarah.