PENGENALAN BATU MULIA DAN PROSES PENGOLAHANNYA

Oleh :SUHERNA, S. IP

Kasi Industri dan PerdaganganDISKOPPERINDAG Kabupaten Sukabumi

PENGENALAN BATU MULIA1. Batasan Batu Mulia

Batu mulia adalah mineral yang terbentuk oleh proses alami tanpa bantuan atau usaha manusia. Batu mulia merupakan terjemahan dari gemstone yang artinya setiap jenis batuan, mineral atau bahan alam lainnya yang setelah diolah memiliki keindahan dan ketahanan yang memadai untuk dipakai sebagai barang perhiasan. Batu mulia tidak sama dengan batu berharga atau precious stone seperti intan (diamond), mirah delima (ruby), safir (sapphire) dan zamrud (emerald). Istilah lain dari batu mulia di antaranya : batu aji, batu akik dan batu permata.

2. Jenis Batuan berdasarkan Proses Terjadinyaa. Batuan Magmatik

Cairan magma lava – mengalir dengan panas 800°C – 1.000°C – bercampur, larut, membeku dan membentuk kristal-kristal besar.

b. Batuan MetamorfikTerbentuk dengan adanya temperatur yang tinggi (300°C - 600°C) disertai tekanan tinggi yang disebabkan adanya gesekan kerak bumi.

c. Batuan EndapanButir-butir kecil dihanyutkan oleh air, mengendap di suatu tempat dalam waktu yang lama (ribuan bahkan jutaan tahun) sehingga menjadi keras.

3. Sifat-sifat Batu MuliaSetiap batu mulia memiliki sifat tertentu yang berbeda satu dengan lainnya. Untuk membedakannya perlu dipelajari beberapa sifat penting yaitu:

a. Kekerasan (Hardness)Diperkenalkan oleh Frederick Mohs dari Austria pada tahun 1924, yaitu dengan cara menggoreskan batu mulia dengan yang lainnya. Dengan cara ini didapat kekerasan relatif yang dikenal sebagai skala mohs.

Kekerasan Mineral Ciri-ciri1 Talk Tergores kuku2 Gipsum Tergores kuku3 Kalsit Tergores tembaga4 Fluorit Tergores pisau saku5 Apatit Tergores pisau saku6 Felspar Tergores kikir baja7 Kuarsa Tergores kikir baja, menggores kaca8 Topas Tergores kikir baja, menggores kaca9 Korundum Dapat menggores kaca dan batu yang lain

Kekerasan Mineral Ciri-ciri10 Intan Dapat menggores kaca dan batu yang lain

Tabel 1 Kekerasan Batuan Skala Mohs

b. Berat Jenis (density)Metode berat jenis sangat membantu dalam membedakan beberapa jenis batu mulia yang serupa, seperti antara kuarsa dan safir putih, giok dan serpentin, opal asli dan sintetis, aleksandrit dan korundum sintetis, dan lainnya.

Rumus untuk menentukan berat jenis batu mulia adalah sebagai berikut,

BJ Batu Mulia=Berat di udaraBerat di udara−Berat di air

Berikut diberikan berat jenis beberapa mineral dan batu mulia yang telah diketahui,No. Mineral Berat Jenis1. Pirit 5,00 – 5,202. Blutstein 4,95 – 5,163. Zircon 3,90 – 4,054. Merah Delima 3,95 – 4,055. Safir 3,99 – 4,006. Malakit 3,75 – 3,957. Intan 3,47 – 3,558. Giok Jadeit 3,30 – 3,369. Diopside 3,27 – 3,31

10. Turmalin 3,02 – 3,2611. Giok Nefrit 2,90 – 3,0212. Jasper 2,58 – 2,9113. Lapis Lazuli 2,40 – 2,9014. Pirus 2,60 – 2,8015. Zamrud 2,67 – 2,7816. Mutiara 2,60 – 2,7817. Akuamarin 2,67 – 2,7118. Mata Macan 2,64 – 2,7119. Variasi Kuarsa 2,62 – 2,6520. Kecubung 2,63 – 2,6521. Akik 2,60 – 2,6522. Krisopras 2,58 – 2,6523. Biduri Bulan 2,56 – 2,6224. Obsidian Garut 2,30 – 2,6025. Krisokola 2,00 – 2,4026. Meteor 2,32 – 2,3827. Opal Banten 1,98 – 2,2028. Gading 1,70 – 2,00

Tabel 2 Berat Jenis beberapa Mineral

c. WarnaBatu mulia dapat dikenal dari warnanya, seperti : safir (biru), merah delima (merah), zamrud (hijau) krisopras (hijau), kecubung, dan lainnya. Untuk mengetahui asli atau tidaknya warna batu mulia, beberapa tanda di bawah ini perlu diketahui :

Warna asli umumnya tidak secemerlang warna buatan. Warna buatan sering lebih pekat di sepanjang garis-garis retakan. Warna buatan sering luntur oleh larutan asam atau memucat karena panas.

Dengan kemajuan teknologi pewarnaan, saat ini tidak mudah untuk membedakan warna asli dan warna buatan. Dalam hal ini peralatan mikroskop sangat diperlukan.

PENGETAHUAN DASAR ALAT PENGOLAHAN BATU MULIA1. Mesin Potong (Slab Saw)

Mesin potong dalam pengolahan batu mulia ini sangat penting peranannya. Di samping untuk mengetahui warna warna dan ragam di bagian dalam, juga untuk memberikan bentuk sesuai dengan desain dan memanfaatkan bagian-bagian terpenting dalam menghemat bahan, sehingga setiap bagian dapat diselamatkan untuk dibentuk lagi, terutama untuk batuan-batuan yang nilainya tinggi. Gergaji yang dipergunakan adalah gergaji intan.

Pada umumnya gergaji dapat dibagi dalam dua jenis :

a. Jenis notch rim blades dengan simpul-simpul pada tepi, jenis ini dibuat dengan jalan memotong bagian-bagian kecil sepanjang lingkaran, yang kemudian diisi dengan campuran logam dan serbuk intan.

b. Jenis sintered rim blades dengan lapisan pada tepi, pada jenis ini campuran logam dan serbuk intan dilapiskan pada logam yang berbentuk lingkaran, kemudian logam tersebut dipatrikan pada bagian luar lingkaran gergaji. Jenis ini lebih disenangi karena di samping lebih cepat daya potongnya, juga hasilnya lebih bagus, tetapi harganya lebih mahal.

Mengingat harga gergaji yang mahal, maka sebaiknya membiasakan mengikuti petunjuk-petunjuk dari pabrik agar masa pakai dapat lebih lama. Dalam pemakaian mesin potong ini, digunakan juga bahan pendingin solar ditambah dengan oli. Jangan sekali-kali memotong dengan gergaji kering walaupun untuk memotong batu yang kecil.

2. Mesin Perata (Lapping)Mesin perata kegunaannya adalah untuk menghilangkan bekas pada batu yang telah dipotong. Mesin ini menggunakan piringan baja dengan diameter mulai dari 12” sampai dengan 34” (inci).

Abresif di sini sangat penting penggunaannya, mulai dari yang kasar hingga yang halus. Butiran abresif dapat dipilih dari silikon carbide dengan grid 120, 220 hingga 600, karena proses perataan dilakukan secara bertahap.

Kecepatan putaran biasanya berkisar antara 300 sampai 400 rpm, sebab bila terlalu cepat akan banyak sekali abresif yang keluar.

3. Mesin GerindaKegunaan mesin gerinda adalah untuk membentuk batu-batuan sesuai desain yang direncanakan. Mesin gerinda sangat penting dalam pengolahan batu-batuan ini.

Untuk gerinda yang baik pada saat ini banyak sekali digunakan bersamaan dengan silicon carbide, karena memiliki kekerasan yang tinggi yaitu 9,5 skala mohs, sehingga dapat digunakan untuk menggerinda berbagai jenis batuan termasuk korundum.

Ukuran yang paling banyak dipakai adalah grid 60, 80, 100, 120, dan 220. Semakin besar ukuran serbuk grid, semakin halus grid tersebut. Ketebalan gerinda yang digunakan dalam penggosokan

batu pada umumnya adalah 1” – 1,5”, sedangkan diameternya adalah 6” – 8”. Untuk ukuran lubang gerinda yang digunakan biasanya 1”, tetapi biasanya digunakan sebuah plastik bulat agar dapat disesuaikan dengan sumbu as yang berlainan dalam mesin itu sendiri.

Kecepatan putar gerinda yang baik adalah 12.000 sampai dengan 16.000 centimeter per menitnya. Kecepatan maksimum yang aman untuk setiap mesin ditentukan oleh pabrik pembuatnya. Namun demikian, jangan dibiasakan mesin berputar pada kecepatan maksimum, karena akan melebihi kecepatan optimal yang sebelumnya disebutkan.

4. Mesin AmplasMesin amplas digunakan untuk menghaluskan bekas gerinda pada batu yang dibentuk. Amplas merupakan tahap akhir yang sangat penting di dalam proses penghalusan kerajinan batu mulia sebelum proses pemolesan. Mesin amplas biasanya menyatu dengan mesin gerinda.

Amplas pun memiliki ukuran grid yang berbeda. Pada umumnya ukuran grid yang sering dipakai dalam pengolahan batu ialah 100, 120, 150, 180, 220, 320, 400, 500 sampai 1.200 dan 1.500.

Mesin amplas hanya terdiri dari piring amplas. Piring amplas dapat disesuaikan dengan ukuran gerinda, dan dilapisi oleh karet busa agar ukuran-ukuran batu dapat diikuti dengan baik, selain dalam bentuk piringan ada juga yang terdapat dalam bentuk bulat. Pada umumnya putaran piringan amplas tidak berbeda dengan gerinda.

5. Mesin PolesMesin poles adalah proses akhir dari rangkaian proses penggosokan batu alam, karena itu dari segala pekerjaan sebelumnya, tahap ini haus dikerjakan dengan sebaik-baiknya.

Bahan yang digunakan untuk pemolesan adalah bahan yang halus, wool, kain laken, atau bisa juga dengan kulit. Ukuran wool yang biasa digunakan adalah 6” x 1” x 1” sampai 10” x 1,5” x 1”.

Bahan pembantu lainnya adalah obat poles yang banyak jenisnya. Contohnya seperti cirium oxide yang berwarna putih. Obat ini lebih mudah didapat di pasaran, biasanya digunakan untuk memoles menggunakan mesin tumbler. Oksida krom (chrome oxide) yang berwarna hijau, sangat baik untuk memoles batu jade, lapis lazuli dan berbagai batu mulia yang agak lunak. Zircon oxide yang berwarna putih pun banyak terdapat di pasaran.

6. Mesin Bor UltrasonikDalam proses pengolahan batu alam tentunya banyak yang bertujuan untuk menjadikannya sebagai bentuk kalung, yang memerlukan pengeboran pada batu. Di sinilah pentingnya mesin bor ultrasonik. Mesin ini sudah termasuk mesin modern yang terdiri dari alat generator frekuensi dan horn untuk menyambungkan kawat baja. Bahan pembantu mesin ini adalah silicon carbide dengan grid 120 – 220.

Proses pengelasan mesin bor dilakukan dengan memanaskan batang horn pada sebuah kawat baja dengan menggunakan patri dari perak. Pemasanan harus dilakukan secara merata, agar arus listrik dapat mengalir dengan lancar.

Lama pengeboran berkisar 1 menit hingga 2 menit tergantung ketebalan batu. Dalam penggunaan mesin ini harus berhati-hati, karena alat-alat pada mesin ini jarang dipasarkan sehingga bila terjadi kerusakan akan sulit diperbaiki.

7. Mesin GunduSebagaimana tertulis dalam namanya, mesin gundu berfungsi membuat gundu (kelereng) yang terbuat dari batu alam. Mesin ini terdiri dari piringan baja dan piringan yang telah dilubangi menurut ukurannya. Bahan pembantu yang digunakan adalah silicon carbide dengan ukuran grid 120 – 220. Lama pengerjaan yaitu antara 30 – 90 menit.

8. Mesin CapMesin ini termasuk jenis mesin baru yang kegunaannya adalah untuk membuat variasi motif pada kalung. Mesin ini terdiri dari beberapa bagian horn untuk menyambung berbagai cap. Cara pengelasannya arus benar-benar sempurna, karena akan mempengaruhi kelancaran aliran listrik pada cap. Bahan pembantu yang digunakan adalah silicon carbide yang telah disediakan pada mesin. Lamanya pengerjaan tergantung pada ketebalan batu yang dicap.

9. Mesin TumblerMesin ini biasanya berbentuk tong atau drum. Fungsi mesin ini adalah sebagai penggosok batu dalam jumlah yang sangat banyak. Hasil yang diperoleh dari mesin ini adalah batu yang telah tergosok dengan variasi ukuran dan tingkat kehalusan yang beragam, sehingga biasanya mesin ini digunakan untuk membuat kerajinan batu alam berupa kalung yang setiap bijinya memiliki bentuk tidak beraturan, namun berasal dari jenis batu yang sama.

Bahan pembantu diberikan secara bertahap dari yang paling kasar sampai yang paling halus, juga obat poles yang diperlukan dalam proses pemolesan dalam tumbler. Lama pengerjaan berkisar 3 sampai dengan 5 hari, karena memproses batu dalam jumlah yang sangat banyak secara bersamaan.

10. Mesin FasetCara kerja dan modelnya hampir sama dengan mesin perata ( lapping), hanya pada mesin ini diberi stang yang membentuk sudut dengan dataran lapping disc yang dapat disetel sesuai dengan desain batu yang akan dibentuk.

PROSES PENGOLAHAN BATU ALAM SEDERHANADalam proses pengolahan batu-batuan, sebaiknya harus direncanakan terlebih dahulu suatu desain yang akan dibuat, karena di samping akan mudah mempersiapkan bahan bakunya, juga proses pembuatannya akan lebih cepat. Misalnya untuk pembuatan barang yang dominannya berbentuk slab (potongan), tentunya akan lebih banyak mempergunakan mesin potong.

Di dalam penggunaan mesin potong banyak faktor yang harus diperhatikan :

1. Bentuk batu dan ukuran yang akan dipotong harus disesuaikan dengan besarnya gergaji.2. Penjepitan batu harus kuat.3. Minyak (pendingin) harus cukup.

Setelah pemotongan, tentunya harus melalui proses lapping. Mesin yang digunakan adalah mesin perata/plak. Di dalam proses ini penggunaan bahan abresif harus bertahap, mulai dari grid 100 sampai dengan 600. Untuk proses pertama tentunya harus menggunakan grid kasar (100). Sebelum meningkat pada penggunaan abresif yang lebih halus, bekas potongan gergaji harus benar-benar hilang. Selain itu pemakaian air harus diperhatikan, jangan terlalu banyak, juga jangan terlalu kering di atas piringan plak baja.

Selesai dengan proses lapping dilanjutkan pada proses penghalusan, yang di dalamnya digunakan amplas. Pengerjaannya pun harus bertahap mulai dari amplas yang kasar hingga amplas yang sangat

halus. Dalam pengolahan batu alam banyak digunakan amplas dengan grid 120 sampai dengan 1.200 tergantung jenis batuan yang diolah. Setiap kenaikan penggunaan grid harus diperhatikan bahwa bekas proses lapping sebelumnya harus benar-benar hilang. Dalam proses ini juga penggunaan air sangat penting. Setelah proses penghalusan selesai batu yang telah diolah dilanjutkan pengerjaannya pada proses akhir, yaitu tahap pemolesan.

Dalam proses pemolesan ini pengerjaannya tidak harus bertahap, namun perlu diperhatikan pemilihan obat poles yang digunakan. Obat-obat poles yang biasa digunakan yaitu tin oxide, chrome oxide, zircon oxide, dan lainnya yang banyak tersedia di pasaran. Sedangkan bahan pembantu lainnya adalah wool, namun jarang terdapat di pasaran, sehingga biasanya digunakan bahan pengganti seperti kain laken atau kulit. Dalam pengerjaan pemolesan ini penekanan jangan terlalu kuat, karena batu bisa retak (pecah). Selain itu penggunaan air juga sangat penting, jangan sampai kering.

Untuk pengerjaan setelan (perhiasan) dan barang kerajinan lainnya yang tidak menggunakan mesin potong, maka digunakan mesin gerinda. Di sini perencanaan desain sangat penting. Gerinda yang umumnya dipakai berukuran grid 60 – 100. Hal-hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan mesin ini adalah :

1. Jangan monoton dalam menggerinda.2. Jangan terlalu ditekan.3. Penggunaan air.

Maksud dari jangan monoton dalam hal ini adalah bahwa dalam menggosok atau menggerinda batu jangan sampai terpaku pada satu bagian batu, tetapi harus bervariasi dan lincah dalam pergerakan tangan. Keuntungannya adalah waktu pengerjaan akan lebih cepat dan keausan gerinda akan merata. Maksud dari jangan terlalu ditekan dalam penggunaan gerinda adalah untuk menghindari cepat aus sehingga akan menghemat biaya produksi. Sedangkan penggunaan air sangat penting karena gerinda akan selalu tajam dan juga untuk kesehatan.

Dalam proses penggosokan ini pemakaian gerinda harus bertahap, karena hasil gosokan gerinda yang lebih halus akan mempercepat proses selanjutnya (amplas). Penggunaan amplas telah diuraikan sebelumnya.

Di samping proses pembuatan barang kerajinan yang menggunakan mesin potong dan gerinda, juga banyak dilakukan pembuatan kerajinan dengan menggunakan mesin tumbler. Mesin ini digunakan dalam pembuatan perhiasan dalam bentuk oval, persegi, bulat dan lain-lain. Mesin ini pun biasa digunakan untuk menghasilkan perhiasan yang berbentuk alami seperti kalung dan liontin. Dalam penggunaan mesin tumbler hal pertama yang dilakukan adalah mempersiapkan bahan baku yang ukurannya disesuaikan dengan desain, misalnya untuk liontin digunakan bahan baku yang agak besar sedangkan untuk kalung digunakan bahan baku yang berukuran lebih kecil. Kedua hal yang harus dilakukan adalah mempersiapkan silicon carbide kasar, bisa juga ditambahkan dengan potongan-potongan gerinda bekas. Penggunaan silicon carbide harus bertahap mulai dari kasar sampai halus.

Setelah proses pembentukan dan penghalusan selesai, kita sampai pada tahap finishing (pemolesan). Dalam proses ini batu harus benar-benar bersih dari sisa bahan abresif. Jika yakin telah bersih, baru dapat digunakan obat poles.