MATERIAL TEKNIK

By : Aristanti Oktavia Dewi

Petroleum Engineering/ University of Proklamasi 45 Yogyakarta

Material Teknik adalah suatu cabang ilmu yang mempelajari tentang material yang digunakan untuk menciptakan sebuah benda yang digunakan untuk perancangan di berbagai bidang ilmu dan teknik serta mempelajari sifat bahan dan kegunaannya. Sedangkan Istilah ‘Material’ sendiri dapat diartikan sebagai segala sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa tertentu.

http://alfacell90.blogspot.co.id/2015/11/memahami-teori-dasar-dan-klasifikasi-material-teknik.html

Jika diklasifikasikan, Material secara garis besar dibagi menjadi dua, yaitu:

1.     Material Logam

Baja merupakan jenis material teknik dalam teknologi modern yang biasa dipakai secara luas. Sebab material logam fleksibel dalam penggunaanya dan karakterik-karakteristik yang mendukung pernyataan di atas. Yaitu, memiliki kemampuan berdeformasi secara permanen yang dianggap sangat penting untuk mengontrol harga tegangan luluh apapun bebannya. Selain itu, baja juga berspektrum luas.

Lumayan banyak pula, logam yang digunakan sebagai bentuk paduan dalam teknik. Misanya : Paduan besi dan baja (dari Fe), paduan magnesium (Mg), paduan Titanium (Ti), paduan seng (Zn), paduan aluminium (Al), paduan tembaga (Cu), dan lain-lain.

2.       Material Non-logam

Material non-logam ini juga dibedakan menjadi beberapa golongan, yaitu:

1.    Keramik

Material keramik adalah material yang terbentuk dari hasil senyawa (compound) antara satu atau lebih unsur logam (termasuk Si dan Ge) dengan satu atau lebih unsure-unsur non-logam. Perkembangan kebutuhan terhadap keramik semakin meningkat karena sudah banyak orang yang menggunakan keramik di rumah mereka. Selain itu, keramik juga dapat digunakan sebagai abrasive (penggosok), batu tahan api, kaca, dan lain sebagainya, bahkan teknologi penerbangan luar angkasa dan roket sangat memerlukan keramik.

Al2O3 merupakan material teknik yang memiliki 2 keunggulan. Pertama, Al2O3 dalam lingkungan yang beraneka ragam selalu stabil secara kimia, karena Al akan dioksidasi. Nyatanya, hasil reaksi oksidasi dari Aluminium akan menghasilkan Aluminium oksida yang jauh lebih stabil. Kedua, keramik Al2O3 memiliki titik lebur lebih tinggi (2020^oC) daripada Al (660^oC), sehingga hal tersebut menjadi penyebab Al2O3 sukar lebur.

Contoh material keramik lainnya yang juga sering digunakan, yaitu Magnesium Oksida (MgO) dan Silika (SiO2). Material keramik yang satu ini juga sering dipadukan dengan Al2O3 untuk mendapatkan sifat yang lebih baik.

2.    Plastik (polimer)

Material plastik (polimer) merupakan material yang terbentuk dari rantai molekul yang sangat panjang dan banyak molekul yang saling mengikat. Penggunaan plastik sangat luas mulai hal sederhana seperti peralatan rumah tangga, radio atau elevisi sampai kontruksi mesin sekalipun. Material plastic juga merupakan hasil rekayasa manusia.

Plastik merupakan bahan murah yang terbentuk dari proses fabrikasi. Polimer merupakan molekul rantai panjang dengan kandungan nenerapa ikatan mer. Polimer dalam dunia perdagangan adalah polietilen –(C2H4). Polimer bersifat ringan, murah dan mampu menggantikan logam dalam aplikasi desain struktur.

3.    Komposit

Material komposit adalah material hasil kombinasi dari dua material atau lebih, yang sifatnya berbeda dengan sifat masing-masing materi berasal. Selain dibuat dari hasil rekayasa manusi, komposit juga dapat terjadi secara alamiah, misalnya kayu yang terdiri dari serat selulosa (yang berada dalam matriks lignin). Kegunaan material komposit antara lain: sebagai konstruksi pesawat terbang, karena mempunyai sifat ringan, kuat dan non magnetik.

Pada dasarnya, komposit juga dapat diartikan sebagi campuran makroskopik dari serat dan matriks. Serat adalah material yang umumnya jauh lebih kuat dibandingkan matriks an berguna untuk memberikan kekuatan dalam menarik. Selain itu, matriks bermanfaat untuk melindungi serat dari kerusakan (karena benturan) dan efek lingkungan.

Diluar keramik, plastic dan komposit juga terdapat semikonduktor. Semikonduktor  merupakan bahan berkonduktivitas listrrik antara insulator dan konduktor. Semikonduktor bersifat insulator jika berada pada suhu sangat rendah dan pada suhu kamar bersifat konduktor. Perlu diketahui bahwa silicon, germanium dan gallium arsenide merupakan bahan semikonduksi yang sering digunakan. Akibat sifat konduksi yang dapat berubah-ubah dengan memasukkan materi (materi doping), maka semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik. Alasan utamalainya yaitu sifat elektoniknya dapat diubah banyak dengan cara terkontrol dan juga ditambah sejumlah kecil ketidakmurnian.

Berdasarkan pada komposisi kimia, logam dan paduannya dapat dibagi menjadi Logam Besi (ferrous) dan Logam non-besi (non ferrous)

·         Logam besi merupakan logam maupun paduan logam yang unsure utamanya adalah Fe (Besi).

·         Logam non besi berupa material yang tidak mengandung besi atau megandung sedikit besi. Seperti yang dijelaskan diatas

Sedangkan berdasarkan sumbernya, dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu:

1.       Material Organik

Material organik ; sumber dari material ini dari alam berupa makhluk hidup di muka bumi dan dapat dimanfaatkan langsung tanpa suatu proses. Contoh : batu bara, kayu, karet, bambu, dan lain-lain.

2.       Material Anorganik

Material anorganik; sumber dari material ini dari alam tapi selain makhluk hidup di muka bumi. Sedangkan untuk mendapatkan dan memanfaatkannya harus diproses terlebih dahulu.

Dalam ilmu material teknik, juga terdapat istilah sifat mekanik. Sifat mekanik merupakan sifat terhadap kemampuan suatu material dalam menerima beban, energi dan gaya tanpa menimbulkan kerusakan material tersebut.

Beberapa sifat mekanik yang penting antara lain:

1.       Kekuatan (strength)

Adalah kemampuan material menerima tegangan sekaligus material tetap utuh (tidak patah). Kekuatan dibagi menjadi kekuatan tarik, kekuatan geser, kekuatan tekan, kekuatan torsi dan kekuatan lengkung berdasarkan jenis beban yang bekerja.

2.       Kekakuan (stiffness)

Merupakan kemampuan material dalam menerima beban atau tegangan dan tidak mengakibatkan terjadinya deformasi atau difleksi.

3.       Kekenyalan (elasticity)

Terdefinisi sebagai kemampuan suatu material dalam menerima tegangan dan tidak mengakibatkan bentuk berubah sehingga cenderung permanen setelah tegangan dihilangkan atau material tersebut dapat kembalike keadaan semula setelah adanya deformasi

4.       Plastisitas (plasticity)

Merupakan kemampuan material untuk mengalami perubahan bentuk secara permanen dengan tidak ada kerusakan. Material ulet (ductile) diistilahkan pada material yang mempunyai plastisitas tinggi, sedangkan pada keadaan sebaliknya dikatakan material getas (brittle).

5.       Keuletan (ductility)

Merupakan sifat material seperti kabel dengan adanya kekuatan tarik. Namun material ductile juga harus kuat dan lentur. Keuletan diukur dalam suatu periode tertentu serta periode keregangan. Ductility biasanya digunakan dalam bidang perteknikan.

6.       Ketangguhan (toughness)

Adalah kemampuan material dalam melakukan penyerapan sejumlah energi tanpa menyebabkan adanya suatu kerusakan.

7.       Kegetasan (brittleness)

Merupakan sifat bahan yang mempunyai sifat berlawanan dengan keuletan. Kerapuhan ini dimaksudkan sebagai suatu sifat pecah dari suatu material dengan suatu pergeseran permanen.

8.       Kelelahan (fatigue)

Adalah kecenderungan logam untuk patah saat menerima beban bolak-balik (dynamic load) yang besarnya jauh di bawah batas kekakuan elastiknya.

 Referensi :

http://id.wikipedia.org/wiki/Teknik_material

http://tajilapak.wordpress.com/2012/12/14/material-teknik/

http://aw697488.blogspot.com/2011/05/material-teknik.html

http://repository.binus.ac.id/content/D0472/D047268825.doc