Assalamualaikum Warahmatullah Khiwabarakatu: Metalurgi Serbuk

Assalamualaikum warahmatullah khiwabarakatu

METALURGI SERBUK

Kelompok 9 1. 2. 3. 4.

Achmad Fauzi Bahauddin Bagus Putra Wijaya Bahrudin Taufiq Arrahman Dita Fitri Ananda

Metalurgi Serbuk Metalurgi serbuk adalah suatu kegiatan yang mencakup pembuatan benda komersial dari serbuk logam melalui penekanan. Proses ini dapat disertai pemanasan akan tetapi suhu harus berada dibawah titik cair serbuk. Serbuk dapat terdiri dari campuran serbuk logam dengan serbuk logam atau serbuk logam dengan serbuk non-logam.

A. Sifat-sifat khusus metalurgi serbuk • Bentuk : Bentuk partikel serbuk tergantung pada cara

• Mampu Alir : Mampu alir merupakan karakteristik yang menggambarkan

• Kehalusan : Kehalusan berkaitan erat dengan ukuran butir dan

• Sifat Kimia : Terutama menyangkut kemurnian serbuk, jumlah oksida yang

pembuatannya, dapat bulat, tak teratur, dendritik, pipih atau bersudut tajam ditentukan dengan mengayak serbuk dengan ayakan standar atau dengan pengukuran mikroskop.

• Distribusi Ukuran Partikel : Dengan distribusi ukuran partikel

ditentukan jumlah partikel dari setiap ukuran standar dalam serbuk tersenut.Pengaruh distribusi terhadap mampu alir, berat jenis semu dan porositas produk cukup besar. Distribusi tidak dapat diubah tanpa mempengaruhi ukuran benda tekan.

sifat alir serbuk dan kemampuan memenuhi ruang cetak. Dapat digambarkan sebagai laju alir melalui suatu celah tertentu.

diperbolehkan dan kadar elemen lainnya.

• Kompresibilitas : Kompresibilitas adalah perbandingan volum serbuk semula dengan volum benda yang ditekan.

• Berat Jenis Curah : Berat jenis curah atau benda jenis serbuk dinyatakan

dalam kilogram per meter kubik. Harga ini harus tetap, agar jumlah sebuk yang mengisi cetakan setiap waktunya tetap sama.

• Kemampuan Sinter : Sinter adalah Proses pengikatan partikel melalui proses pemanasan.

Mixing (pencampuran serbuk) Pencampuran serbuk dapat dilakukan dengan mencampurkan logam yang berbeda dan material-material lain untuk memberikan sifat

fisik dan mekanik yang lebih baik. Pencampuran dapat dilakukan dengan proses kering (dry mixing) dan proses basah (wet mixing). Pelumas (lubricant) mungkin ditambahkan untuk meningkatkan sifat powders flow. Binders ditambahkan untuk meningkatkan green strenghtnya seperti wax

atau polimer termoplastik.

B. Keuntungan dan Kerugian

Keuntungan • 1. Proses ini dapat menghasilkan karbida sinter, bantalan porous dan produk terdiri dari lapisan serbuk logam yang berbeda.

bimetal yang

• 2. Proses ini dapat menghasilkan produk dengan porositas yang terkendali.

• 3. Proses dapat menghasilkan bagian yang kecil dengan bertoleransi yang ketat dan permukaanyang halus dalam jumlah banyak dan mampu bersaing dengan cara pemesinan.

• 4. Serbuk yang murni menghasilkan produk yang murni pula. • 5. Proses ini sangat ekonomis karena tidak ada bahan yang terbuang selama

proses produksi.

• 6. Upah buruh rendah karena tidak diperlukan tenaga dengan keahlian khusus untuk menjalankan mesin presdan mesin-mesin lainnya.

Kerugian • 1. Serbuk logam mahal dan terkadang sulit penyimpanannya karena mudah terkontaminasi • 2. Alat peralatan mahal. • 3. Beberapa jenis produk tidak dapat dibuat scara ekonomis karena keterbatasan kapasitas mesin pres dan rasio kompresi berbagai jenis serbuk.

• 4. Bentuk yang sulit atau rumit tidak dapat dibuat karena selama penekanan (pemampatan) serbuk logam tidak mampu mengalir mengisi ruangan cetakan.

• 5. Pada serbuk logam yang mempunyai titik cair yang rendah seperti tin, timah hitam, seng, dan cadmium mungkin timbul kesulitan dalam sinter. Oksida-oksida logam tersebut tidak dapat direduksi pada suu dibaawah titik cair logam tersebut; oleh karena itu oksida tetap ada, dan akan menimbulkan kesulitan padawaktu sinter dan menghasilkan produk yang tidak bermutu.

• 6. Beberapa jenis serbuk logam yan halus merupakan sumber bahaya ledakan dan kebakaran • 7. Dengan proses ini sulit mendapatkan kepadatan yang merata.

C. Cara pembuatan serbuk metalurgi • Mesin Tumbuk : dilakukan untuk logam / paduan yang rapuh, akan menghasilkan partikel yang kasar dan digunakan untuk membuat • • •

•

serbuk magnesium. Grinding : menggunakan mesin gerinda untuk logam yang rapuh(getas). Partikel yang dihasilkan berbentuk serpihan (flake). contoh : berilium, besi berkarbon tinggi, nikel. Shotting : adalah operasi dimana logam cair dituangkan melalui suatu saringan atau lubang disusul dengan pendinginan dalam air. Contoh : serbuk gelas, serbuk super alloy Atomisasi : dengan cara menuangkan material cair dilewatan pada nozzel yang dialiri air bertekanan, sehingga terbentuk butiran kecil-kecil. cocok untuk logam dengan suhu rendah seperti timah hitam,alumunium,seng dan timah putih. Pengendapan elektrolitik : adalah cara yang umum diterapkan untuk mengolah besi, perak, tantalum dan beberapa jenis logam lainnya.

D. Pembentukan Produk Serbuk Metalurgi 1. Penekanan (pressing)

• Serbuk ditekan dalam die baja dengan tekanan sebesar 20 sampai 1400 MPa. Karena partikel yang lunak ditekan dengan mudah, serbuk yang bersifat plastis tidak memerlukan tekanan yang tinggi. Sedang untuk yang serbuk lebih keras untuk mencapai berat jenis yang memadai diperlukan tekanan yang lebih besar. Proses penekanan pada umumnya dilakukan dengan penekanan satu arah dan dua arah. Pada penekan satu arah penekan atas bergerak kebawah. Sedangkan pada dua arah, penekan atas dan penekan bawah saling menekan secara bersamaan dalam arah yang berlawanan.

• Klik video :

2. Ekstruksi Benda berbentuk panjang dibuat dengan proses ekstrusi. Perkembangan dibidang ini memungkinkan dibentukknya benda dari serbuk dengan berat jenis yang tinggi dan sifat mekanik yang baik. Cara ekstrusi bergantung pada karakter serbuk, beberapa jenis serbuk memerlukan ekstrusi dingin denngan bahan pengikat sedang lainnya dapat dipanaskan sampai suhu ekstrusi tertentu.

Hasil

Tekanan

3. Mengerol

Dari tempat pengumpan, serbuk dimasukkan diantara dua rol yang menenekan dan membentuknya menjadi lembaran dengan kekuatan yang memadai sehingga dpat dimasukkan dalam dapur sinter. Dengan mencampurkan serbuk sebelum memasuki rol, dapat dibuat lembaran paduan. Serbuk logam yang dapat dirol menajadi lembaran adalah tembaga, kuningan, perunggu, monel, dan baja tahan karat. Sifat mekanik yang merata dan porositas yang terkendali dapat dihasilkan proses rol ini.

4. SINTER Sinter adalah Pemanasan kompak mentah sampai suhu tinggi. Pada proses sinter, benda padat terjadi karena membentuk ikatan-ikatan. Panas menyebabkan bersatunya partikel dan efektifitas reaksi tegangan permukaan meningkat. Selama proses ini terbentuklah batas-batas butir, yang merupakan tahap permulaan rekristalisasi. Disamping itu, gas yang menguap. Suhu sinter umumnya berada dibawah titik cair unsur serbuk utama. Hasil percobaan menunjukkan bahwa ada suhu sinter optimal. Pada saat proses berlangsung terjadi perubahan dimensi, baik berupa pengembangan maupun penyusutan. Tergantung pada bentuk dan distribusi ukuran partikel serbuk, komposisi serbuk, prosedur sinter.

Tekanan

5. SINTER LATU (SPARK SINTERING) Sinter latu merupakan Suatu proses dimana serbuk ditekan dan disinter sekaligus dalam waktu yang sangat singkat yaitu 12 sampai 15 detik. Suatu latu listrik berenergi tinggi yang berasal dari rangkaian Kondensator dalam satu atau dua detik dapat menghilangkan kotoran permukaan partikel serbuk.

Masuknya serbuk

Pemanasan

Produk Serbuk Metalurgi

Suku cadang kelistrikan (electrical)

Exhaust flanges

Decorative

Lock system

Suku cadang mobil (Automobiles)

Pumps / Servocontrol

Suku cadang listrik motor (Electromotor)

Studi Kasus • Sebenarnya dalam kajian, pembuatan produk menggunakan bahan teknik dengan proses metalurgi serbuk masih jarang ditemukan. Karena proses ini masih jarang digunakan dan masih terus menerus dikembangkan oleh para pakar, dan mengurangi kelemahannya. kenapa terus dikembangkan sebab : proses cukup cepat, hasil produk banyak, dengan struktur yang sama dengan proses lainnya.

• contoh kasus : pada saat proses sering serbuk kurang memenuhi bagian bagian cetakan • sebab : kurangnya penekanan, temperatur panas pada saat proses, sampai cetakan kurang cocok.

• cara mengatasi : mempertimbangkan dengan detail dalam memperhitung desain powder metal

• karena keunikan sifat dari serbuk logam, karakteristik aliran mereka dalam cetakan dankerapuhan dari pemadatan, ada prinsip desain tertentu yang harus diikuti :

• 1. bentuk pemadatan harus dijaga sesederhana mungkin dan menyatu mungkin. Perubahan bentuk dalam kontur, variasi dan ketebalan dan panjang tinggi sampai rasio diameter harus dihindari.

• 2. ketentuan harus dibuat untuk penolakan pemadatan dari cetakan tanpa merusak pemadatan. karenanya, lubang atau ceruk harus diparalelkan pada sumbu penumbukan. chamfer juga harus diberikan untuk menghindari kerusakan pada tepi selama penyuntikan.

• 3. bagian P/M harus dibuat dengan toleransi dimensi yang paling luas (konsisten dengan aplikasi) dengan tujuan meningkatkan masa pemakaian alat dan mengurangi biaya produksi.

• 4. bagian dinding harus tidak kurang dari 1,55 mm(ketebalan). • 5. langkah-langkah sebagian dapat dihasilkan jika mereka sederhana dan ukurannya tidak melebihi 15 % dari keseluruhan panjang. langkah yang lebih besar dapat ditekan, tetapi membutuhkan yang lebih kompleks, alat dengan gerakan ganda.

• kunci, dan lubang selalu digunakan untuk mengubah momen pada gigir dan katrol yang dapat dibentuk selama pemadatan serbuk.

• takik dan alur dapat dibuat jika mereka diorientasikan tegak lurus dengan arah penekanan.dianjurkan bahwa alur tidak melebihi kedalaman 20% dari keseluruhan komponen, dan alur harus tidak melebihi 15%.

• toleransi dimensi bagian P/M biasanya kurang lebih 0,05 sampai 0,1 mm. toleransi meningkat secara signifikan dengan tambahan pengoperasian,seperti pengukuran, proses dengan mesin dan penggilingan.

Terimah kasih Wassalamualaikum warahmatullah khiwabaraktu