Ir. Asrul Sani, M.Kom M.T MATERIAL TEKNIK Pertemuan 1 Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

PERKULIAHAN Sistem penilaian MK Material Teknik 10% Kehadiran 25% Tugas & Quiz 30% UTS 35% UAS Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Diharapkan mahasiswa akan memiliki kemampuan dasar untuk mengidentifikasi dan menjelaskan sifat serta perilaku material teknik terkait dengan perlakuan dalam proses pengerjaan dan kebutuhan penggunaan spesifik Tujuan Pembelajaran : Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Referensi Van Vlack, 1991, Elements of Materials Science and Engineering, Addision-Wesley Flinn & Trojan, 1995, Engineering Materials and Their Applications, John Wiley & Sons Martin J, 2006, Materials for Engineering, Woodhead Publishing ASM Metals Handbook Vol 1, 2 & 10 Mitchell Brian, 2004, An introduction to materials engineering and science, John Willey & Sons Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Mesin jet adalah sistem yang sangat rumit serta dirancang untuk mengubah energi bahan bakar menjadi energi kinetik. Salah satu sasaran untuk memperbaiki perbandingan antara daya dorong dan berat mesin, bahan material menjadi salah satu faktor dalam memenuhi fungsi tersebut dan menyerasikannya dengan bahan bahan lainnya Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Pembahasan ilmu material teknik a)Struktur atomic & kristal bahan b)Logam & non logam c)Sifat fisik dan sifat mekanik d)Diagram fasa e)Pengujian pengujian dan perlakuan Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

MANUFAKTUR adalah suatu cabang INDUSTRI yang mengaplikasikan peralatan dan suatu medium proses untuk transformasi bahan mentah menjadi barang jadi untuk dijual. Kegiatan ini melibatkan semua proses antara yang dibutuhkan untuk produksi dan integrasi komponen- komponen suatu produk. Beberapa industri, menggunakan istilah fabrikasi atau pabrikasi. Sektor manufaktur sangat erat terkait dengan rekayasa atau teknik Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

KAJIAN FINANSIIL Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Pentingnya belajar material teknik a)Seorang sarjana teknik dituntut untuk merancang dan membuat suatu produk b)Seorang sarjana teknik mesin harus memilih bahan dalam pembuatan atau perbaikan suatu produk permesinan c)Tuntutan ekonomik (optimasi antara fungsi dan harga) Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Dalam menetukan pilihan perancangan, seorang sarjana teknik harus memperhatikan sifat sifat material seperti : kekuatan, kekerasan, konduktivitas, daya hantar panas, berat jenis dsb. Selain itu juga harus memperhatikan sifat bahan selama pembentukannya dan perilaku selama penggunaannya seperti : mampu bentuk, mampu mesin, stabilitas listrik, ketahanan kimia dan sifat radiasi. Tak lupa mengenai kebiasaan dan pengadaannya juga harus di perhatikan Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Pengelompokan Bahan Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

BAHAN LOGAM (METALS) Logam digunakan biasanya dalam bentuk paduan (alloys), yang strukturnya terdiri dari dua atau lebih unsur pembentuk, dan minimal satu merupakan unsur logam. Logam dibedakan menjadi dua: 1.Logam Besi (ferrous metals) 2.Logam Non Besi (non ferrous metals) Logam besi paling banyak digunakan, mencakup 3/4 seluruh bahan logam yang digunakan utk komersial. Logam besi dibedakan berdasarkan jumlah kandungan unsur paduan karbon: 1.Besi tempa (wrought iron, < 0.02 %C) 2.Baja (Steel, 0.02~2.14 %C) 3.Besi cor (cast iron, 2.14~4.16%C) Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

1.Baja (steels) adalah kategori terpenting pada kelompok ini. Baja paduan (alloy steels) mengandung unsur paduan selain karbon, seperti manganese, chromium, nickel, dan molybdenum. 2.Besi cor (cast irons) digunakan utk pengecoran (umumnya sand casting). Paduannya umumnya selain karbon mengadung Silicon, Manganese, Belerang (Sulfur), dan Phosphorus. 3.Logam non besi (Nonferrous metals) meliputi logam murni dan paduannya dari aluminum, tembaga (copper), timah, nickel, seng, titan, dll. Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Ceramics Ceramics adalah senyawa yang mengandung unsur logam (atau semi-logam) dan non logam. Unsur non logam biasanya adalah oksigen, nitrogen dan karbon. Keramik dapat dikelompokkan menjadi: Traditional ceramics:  tanah liat/lempung (clay), tersedia sangat banyak, terdiri dari partikel halus aluminum silicates berair, digunakan untuk membuat batu bata, ubin, kerajinan.  silica, bahan dasar untuk hampir semua produk kaca (glass). Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

 alumina dan silicon, bahan penggosok (abrasive) untuk grinding.  Modern ceramics :  alumina, yg sifatnya telah ditingkatkan dg berbagai cara proses modern.  carbides: metal carbides, seperti tungsten carbide & titanium carbide), banyak digunakan untuk bahan pahat potong.  nitrides: metal & semi-metal nitrides, seperti titanium nitride dan boron nitride, banyak digunakan untuk bahan pahat potong dan batu grinda. Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Polymer Polymer adalah senyawa yg dibentuk dari pengulangan unit struktural yang disebut mers, sehingga terbentuk molekul yang sangat besar. Polymer biasanya terdiri dari unsur karbon ditambah dg satu atau lebih unsur seperti hidrogen, nitrogen, oksigen, dan khlor (chlorine). Polymer dibagi menjadi tiga kategori: 1.Thermoplastic polymers: dapat dilakukan pemanasan dan pendinginan berulang kali tanpa merusak /mempengaruhi struktur molekulnya. Yg termasuk kategori ini: polyethylene, polystyrene, polyvinylchloride (PVC), dan nylon. Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

2.Thermosetting polymers : molekul- molekulnya nya berubah menjadi struktur keras (rigid) dgn proses pendinginan dari kondisi panas. Yg termasuk kelompok ini: phenolics, amino resins, dan epoxis. 3.Elastomers: Jenis polimer ini memiliki sifat elastis yang cukup besar, sehingga dinamakan elastomer. Dalam kolompok ini termasuk: karet alam, neoprene, silicone, dan polyurethane. Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Composites  Composites adalah bahan yg terdiri dari dua atau lebih fase (phases) yg diproses secara terpisah dan kemudian diikat (bonded) menjadi satu untuk menghasilkan sifat lebih superior dibandingkan aslinya. Komposit merupakan campuran non homogen dari tiga jenis material dasar lainnya.  Kata “fase” merujuk pada kumpulan homogen suatu material, misalnya kumpulan dari butiran logam dgn struktur unit sel identik Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

 Struktur umum komposit berupa partikel atau serat dari fase pertama bercampur dg fase kedua, disebut matrix.  Komposit terdapat di alam, misalnya kayu, dan dapat diproduksi secara sintetis. Komposit sintetis meliputi: serat kaca (glass fibers) pada matriks polimer seperti fiber-reinforced plastics; serat polimer (polymer fibers) tertentu pada matrik polymer yg lain seperti epoxy-Kevlar composite; dan keramik pada matrik logam seperti tungsten carbide pada perekat kobalt (cobalt binder) untuk membentuk cemented carbide cutting tool. Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Sifat Mekanik Material Deformasi terjadi bila bahan mengalami gaya. Regangan/strain (  ) merupakan besar deformasi persatuan panjang. Sedangkan Tegangan/stress (  ) adalah gaya persatuan luas. Selama deformasi, bahan menyerap energi sebagai akibat adanya gaya yang bekerja sepanjang jarak reformasi. Kekuatan/strength adalah ukuran besar gaya yang diperlukan untuk mematahkan/merusak suatu bahan. Keuletan/ductility dikaitkan dengan besar regangan permanen sebelum perpatahan. Ketangguhan/toughness dikaitkan dengan jumlah energi yang diserap bahan sampai terjadi perpatahan Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Tabel sifat mekanik material Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

1.Sebuah batang tembaga dengan panjang awal 50 mm dan diameter 12,4 mm. Batang tersebut ditarik dengan beban 980 kg sehingga panjangnya bertambah menjadi 53 mm. Hitunglah tegangan dan regangan batang tersebut? 2.Jika batang tembaga diatas mempunyai kekuatan putus 250 MPa, keuletan yg dinyatakan dalam susut penampang adalah 72% Hitunglah tegangan sebenarnya pada saat putus ? Contoh Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Karakteristik Termal Perlu dibedakan antara suhu dan kandungan kalor suatu bahan. Suhu adalah level aktivitas termal sedangkan kandungan kalor adalah energi termal. Kapasitas kalor = perubahan kandungan kalor per C. Panas jenis suatu bahan adalah perbandingan antara kapasitas kalor dari bahan tsb dengan kapasitas kalor air. Panas peleburan dan panas penguapan yaitu kalor yang diperlukan untuk mencairkan atau menguapkan suatu bahan dan keduanya melibatkan perubahan struktur atom atau molekul Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Muai panas dialami oleh bahan yang dipanaskan ditimbulkan oleh peningkatan getaran termal atom atom. Hasilnya adalah hubungan pertambahan panjang yang sebanding dengan naiknya suhu. Daya hantar panas terjadi jika aliran panas melalui bahan padat yang mengakibatkan terjadinya konduksi Ir. Asrul Sani, M.Kom MT – Material Teknik

Asrul Sani, ST M.Kom – Metode Numerik Thank You Pelajarilah jagad raya ini. Jangan kecewa karena dunia tidak mengenal anda, tetapi kecewalah karena anda tidak mengenal dunia. berubah