Material Teknik.docx

TUGAS ILMU PENGETAHUAN BAHAN

Disusun Oleh : Bau Aidul Fitra 18TPM008 Resky Alamsyah 18TPM028

JURUSAN TEKNIK PERAWATAN MESIN AKADEMI KOMUDITAS MANUFAKTUR INDUSTRI BANTAENG 2018

i

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyusun dan menyelesaikan makalah dengan judul “Ilmu Bahan Teknik” ini dengan baik. Makalah ini penulis susun berdasarkan wawasan yang penulis peroleh dari literatur-literatur yang penulis baca untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan Komponen Teknik. Dan semoga untuk ke depannya, makalah yang penulis buat ini dapat menambah wawasan dan memberikan banyak manfaat bagi para pembacanya. Penulis menyadari atas keterbatasan kemampuan penulis dalam menyelesaikan makalah ini, maka penulis mohon maaf apabila ada kekurangan dalam penyusunan makalah ini. Karenanya, penulis selaku penyusun makalah sangat menharapkan kritik dan saran yang membangun. Wasssalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Bantaeng, 28 November 2018

Penulis

ii

DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL........................................................................................ i KATA PENGANTAR ......................................................................................... ii DAFTAR ISI........................................................................................................ iii BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1 A. Latar Belakang .......................................................................................... 1 B. Rumusan Masalah ..................................................................................... 2 C. Tujuan ....................................................................................................... 2 D. Metode Penelitian ..................................................................................... 2 BAB II PEMBAHASAN ..................................................................................... 3 A. Pengertian Ilmu Material Teknik .............................................................. 3 B. Klasifikasi Bahan Teknik .......................................................................... 4 C. Definisi Logam ......................................................................................... 4 D. Klasidikasi Logam .................................................................................... 5 E. Karakteristik Tembaga .............................................................................. 5 PENUTUP ............................................................................................................ 8 Kesimpulan ...................................................................................................... 8 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 9

iii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pada era sekarang perkembangan industri sudah semakin maju dan kompetisi produk semakin transparan serta inovasi bermunculan demi mendapatkan hasil yang terbaik. Pembangunan di bidang industri pada hakekatnya adalah mengurangi ketergantungan pada negara-negara industri lain, Untuk mengurangi ketergantungan dan memenangkan kompetisi terhadap negara-negara industri lain, maka muncullah suatu inovasi-inovasi oleh para produsen khususnya adalah produsen lokal dalam pembuatan suatu produk. Para produsen

berlomba-lomba untuk menemukan

bahan yang relatif murah, ringan dan kuat. Mereka juga mengembangkan modelmodel dari produk tersebut, yang memungkinkan untuk meraih konsumen. Bahan atau material merupakan kebutuhan bagi manusia mulai zaman dahulu sampai sekarang. Kehidupan manusia selalu berhubungan dengan kebutuhan bahan seperti pada transportasi, rumah, pakaian, komunikasi, rekreasi, produk makanan dan sebagainya. Perkembangan peradaban manusia juga bisa diukur dari kemampuannya memproduksi dan mengolah bahan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. (jaman batu, perunggu dsb). Pada tahap awal manusia hanya mampu mengolah bahan apa adanya seperti yang tersedia dialam misalnya : batu, kayu, kulit, tanah dan sebagainya. Dengan perkembangan peradaban manusia bahan-bahan alam tersebut bisa diolah sehingga bisa menghasilkan kualitas bahan yang lebih tinggi. Pada 50 tahun terakhir para saintis menemukan hubungan sifat-sifat bahan dengan elemen struktur bahan. Sehingga bisa diciptakan puluhan ribu jenis bahan yang mempunyai sifat-sifat yang berbeda. Demi hal tersebut maka perlunya pengetahuan mengenai bahan atau material teknik demi tercipta bahan atau suku cadang yang berkualitas. Material teknik ini merupakan komponen yang tidak terpisahkan dari semua bidang

teknik.

Pada

bidang teknik mesin, material yang dominan digunakan adalah material logam sehingga peningkatan kualitas pengetahuan logam atau ilmu logam merupakan langkah strategis yang harus dilakukan agar menguasai kompetensi bidang teknik mesin yang mampu berkompetisi secara global. 1

B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut maka didapatkan rumusan masalah adalah sebagai berikut : 1. Apa itu Ilmu Material Teknik ? 2. Bagaimana Klasifikasi Bahan Teknik ? 3. Apa itu Logam ? 4. Bagaimana Klasifikasi Logam ? 5. Bagaimana Karakteristik ]Tembaga ?

C. Tujuan Berdasarkan latar belakang tersebut maka didapatkan rumusan masalah adalah sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui apa itu Ilmu Material Teknik ! 2. Untuk mengetahui bagaimana Klasifikasi Bahan Teknik ! 3. Untuk mengetahui apa itu logam ! 4. Uuntuk mengetahui klasifikasi dari logam ! 5. Untuk mengetahui bagaimana karakteristik dari Tembaga !

D. Metode penulisan Metode penulisan pada makalah ini berhubungan dengan pokok pembahasan pada Material Teknik. Sumber data yang di bahas dalam makalah ini di ambil dari buku buku , internet, dan sumber referensi lainya

2

BAB II PEMBAHASAN A. DEFINISI ILMU MATERIAL TEKNIK Material adalah sesuatu yang disusun/dibuat oleh bahan. Ilmu material atau teknik material atau ilmu bahan adalah sebuah interdisiplin ilmu teknik yang mempelajari sifat bahan dan aplikasinya terhadap berbagai bidang ilmu dan teknik. Ilmu ini mempelajari hubungan antara struktur bahan dan sifatnya. Termasuk ke dalam ilmu ini adalah unsur fisika terapan, teknik kimia, mesin, sipil dan listrik. Ilmu material juga mempelajari teknik proses atau fabrikasi (pengecoran, pengerolan, pengelasan, dan lain-lain), teknik analisis, kalorimetri, mikroskopi optik dan elektron, dan lain-lain), serta analisis biaya atau keuntungan dalam produksi material untuk industri.

B. KLASIFIKASI BAHAN TEKNIK Besi/ Ferrous

Logam

Baja Karbon Baja Paduan Baja Tuang Baja spesial, dll.

Non Besi/Non Ferrous Alumunium dan paduannya Tembaga dan paduannya Seng dan paduannya Nikel dan paduannya, dll.

Material Teknik

NonLogam

Keramik Polimer

Komposit Gambar 2.1. Klasifikasi Bahan Dalam Industri

Bahan bisa diklasifikasikan sebagai berikut : 

Logam

: konduktor yang baik, tidak transparan.



Keramik

: campuran / senyawa logam + non logam.



Polimer

: adalah senyawa karbon dengan rantai molekul panjang, termasuk bahan plastik dan karet. 3



Komposit

: adalah campuran lebih dari satu bahan. (misal: keramik dengan polimer)



Semi konduktor : adalah bahan-bahan yang mempunyai sifat setengah menghantar.



Biomaterial

elektronik : IC, transistor

: bahan yang digunakan pada komponen-komponen yang dimasukkan ketubuh manusia untuk menggantikan bagian tubuh yang sakit atau rusak.

C. DEFENISI LOGAM Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat, keras, penghantar listrik dan panas, serta memiliki titik cair yang tingi. Biji logam ditemukan dengan cara penambangan yang terdapat dalam keadaan murni atau bercampur. Logam adalah elemen mineral yang terbentuk secara alami. Jumlah logam diperkirakan 4% dari mineral bumi. Logam dalam bidang keteknisian adalah besi biasanya dipakai untuk konstruksi bangunan-bangunan, pipa-pipa, alat-alat pabrik dan sebagainya. Logam Baja banyak di gunakan dalam pembuatan struktur atau rangka bangunan dalam bentuk baja profil, baja tulangan beton biasa, anyaman kawat, atau pada akhirakhir ini di pakai juga dalam bentuk kawat potongan yang disebut “fibre” atau metal fibre, sebagai tulangan beton. Dalam skala yang lebih kecil logam secara luas juga di pakai sebagai penguat, misalnya bentuk paku, sekrup, baut, kawat, pelat, bantalan jembatan, atau sebagai bahan lain bentuk lembaran (misalnya bentuk atap, atau lantai jembatan), atau juga bentuk dekorasi. Kelebihan logam sebagai bahan konstuksi adalah memiliki sifat yang di suatu pihak lebih baik karena : -

memiliki kuat tarik tinggi, dapat di rubah – rubah bentuknya

-

mudah di sambungdi las.

Sifat lainnya adalah : -

memiliki harga konduktivitas listrik yang tinggi

-

konduktivitas panas tinggi dan dapat di haluskan sehingga berkilau permukaanya. 4

Kelemahan sebagian besar logam, khususnya baja, ialah tidak tahan korosi karena kelembapan maupun oleh pengaruh udara sekeliling dan terjadi perubahan bentuk

bila terkena suhu/panas tinggi. Di dalam pemakaian, logam selain juga

memiliki kuat tarik yang tinggi, tahan tekanan atau korosi, kadang-kadang juga harus tahan terhadap beban kejut, suhu rendah, gaya yang berubah-ubah atau kombinasi, dan beberapa keadaan yang lain.

D. Klasifikasi Logam Pada umumnya, logam dapat di bagi menjadi 2(dua) kelompok besar yaitu : 

logam besi (ferrous metal) .



logam bukan besi (non ferrous metal)



Logam besi : suatu logam yang elemen pembentuk utamanya adalah besi (fe). Misalnya : besi tuang, besi tempa, baja.



Logam bukan besi : logam yang elemen utamanya bukan besi . Misalnya : alumunium, tembaga, timah putih, emas, dll.

E. TEMBAGA Tembaga

adalah

unsur

kimia

dengan

simbol

C

(dari

bahasa Latin :

tembaga) dan nomor atom 29. Ini adalah uletlogam dengan sangat tinggi termal dan konduktivitas listrik . Tembaga murni lembut dan lunak; permukaan baru terkena memiliki warna kemerahan-oranye. Hal ini digunakan sebagai konduktor panas dan listrik, bahan bangunan, dan konstituen dari berbagai logam paduan . Logam dan paduannya telah digunakan selama ribuan tahun. Di era Romawi, tembaga terutama ditambang di Siprus , maka asal-usul nama logam sebagai сyprium (logam Siprus), kemudian disingkat menjadi сuprum. Senyawa yang biasa ditemui tembaga (II) garam, yang sering menyampaikan warna biru atau hijau untuk mineral seperti azurite danpirus dan telah banyak digunakan secara historis sebagai pigmen. Struktur arsitektur dibangun dengan korosi tembaga untukmemberikanhijau verdigris (atau patina ). seni dekoratif mencolok fitur tembaga, baik dengan sendirinya dan sebagai bagian dari pigmen.

5

Tembaga sangat penting untuk semua organisme hidup sebagai jejak mineral diet karena

merupakan

konstituen

utama

dari

pernapasan kompleksenzim

sitokromcoksidase . Dalam moluska dan krustasea tembaga merupakan konstituen dari pigmen darah hemocyanin , yang digantikan oleh besi- kompleks hemoglobin dalam ikan dan lainnyavertebrata . Bidang utama di mana tembaga ditemukan pada manusia adalah hati, otot dan tulang. senyawa tembaga yang digunakan sebagai zat bakteriostatik , fungisida , dan pengawet kayu. Karakteristik Fisik

Gambar 2.2 Kristal Tembaga

Sebuah

disc

tembaga

(99,95%

murni)

yang

dibuat

oleh

pengecoran

kontinyu terukir untuk mengungkapkan kristal .

Gambar 2.3 Titik Leleh Tembaga

Tembaga tepat di atas titik leleh terusnya warna pink kilau ketika cahaya yang cukup mengalahkan orange warna pijaran Tembaga, perak dan emas berada di kelompok 11 dari tabel periodik, dan mereka berbagi atribut tertentu: mereka memiliki satu sorbital elektron di atas diisi d- kulit elektron dan ditandai dengan daktilitas tinggi dan konduktivitas listrik. Diisi d-kerang dalam unsur-unsur tersebut tidak memberikan kontribusi banyak untuk interaksi antar atom, yang didominasi oleh s-elektron melalui

6

ikatan logam . Tidak seperti di logam dengan lengkap d-kerang, ikatan logam tembaga yang kurang kovalen karakter dan relatif lemah. Hal ini menjelaskan rendah kekerasan dan tinggi daktilitas kristal tunggal tembaga. ]

Pada skala makroskopik, pengenalan cacat diperluas ke kisi kristal, seperti batas butir,

menghalangi aliran material di bawah tekanan diterapkan, sehingga meningkatkan kekerasannya, Untuk alasan ini, tembaga biasanya disertakan dalam haluspolikristalin formulir, yang memiliki kekuatan lebih besar dari monocrystalline bentuk. Kelembutan tembaga sebagian menjelaskankonduktivitas yang tinggi listrik (59,6 × 10 6S / m) dan konduktivitas termal dengan demikian juga tinggi, yang merupakan tertinggi kedua di antara logam murni pada suhu kamar. Hal ini karena resistivitas untuk elektron transportasi di logam pada suhu kamar sebagian besar berasal dari hamburan elektron pada getaran termal kisi, yang relatif lemah untuk logam lunak. Kerapatan arus maksimum yang diijinkan tembaga di udara terbuka adalah sekitar 3,1 × 10 6 A / m 2dari luas penampang, di atas yang mulai panas berlebihan. Seperti dengan logam lain, jika tembaga ditempatkan terhadap logam lain, korosi galvanik akan terjadi. Bersama dengan cesium dan emas (warna kuning), dan osmium (kebiruan), tembaga adalah salah satu dari empat logam unsur dengan warna alami selain abu-abu atau perak. tembaga murni adalah oranye-merah dan mengakuisisi kemerahan menodaisaat terkena udara. Warna karakteristik hasil tembaga dari transisi elektronik antara 3d diisi dan kerang atom 4s setengah kosong-perbedaan energi antara kerang ini adalah seperti yang sesuai dengan cahaya oranye. Mekanisme yang sama menyumbang warna kuning emas dan cesium.

7

BAB III KESIMPULAN A. KESIMPULAN Adapun beberapa hal yang dapat disimpulkan dari materi diatas ialah : 1. Ilmu material teknik adalah interdisiplin ilmu teknik yang mempelajari sifat bahan dan aplikasinya terhadap berbagai bidang ilmu dan teknik. Ilmu ini mempelajari hubungan antara struktur bahan dan sifatnya 2. Material teknik terbagi menjadi tiga yaitu Logam, Non Logam, dan komposit 3. Logam adalah suatu paduan yang terdiri dari campuran unsure karbon dengan besi. 4. Logam pada umumnya Terbagi menjadi 2 yaitu logam besi (ferrous metal) dan logam bukan besi (non ferrous metal) 5. Tembaga

adalah

unsur

kimia

dengan

simbol

C

(dari bahasa Latin :

tembaga) dan nomor atom 29. Ini adalah ulet logam dengan sangat tinggi termal dan konduktivitas listrik . Tembaga murni lembut dan lunak; permukaan baru terkena memiliki warna kemerahan-oranye. Hal ini digunakan sebagai konduktor panas dan listrik, bahan bangunan, dan konstituen dari berbagai logam paduan

8

DAFTAR PUSTAKA Fathcul, 2012. Bahan Teknik. Diakses dari Eprints.upnjatim.ac.id/3000/1/bahan_ teknik.pdf. [28 November 2018] Sindris. 2010. Teknik Bangun. Diakses dari digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-256151408100082-Paper.pdf [28 November 2018] Indiyanto, Rus, tanpa tahun, Pengantar Pengetahuan Bahan Teknik, FTI, UVN Veteran, Surabaya.

9