DPTM
Thursday, August 06, 2020
PENGOLAHAN BAHAN NON LOGAM
Dengan semakin mahalnya harga material
logam maka material nonlogam (bukan logam) merupakan material alternative
pengganti logam. Material bukan logam banyak dipakai dalam kehidupan
sehari-hari dalam berbagai produk rumah tangga, peralatan teknk, komponen
kendaraan, aksesoris, kemasan produk, dan sebagainya. Material bukan logam
adalah bahan yang tidak termasuk logam atau unsur kimia yang mempunyai sifat
elastis (karet, plastic), cair ( bahan bakar dan bahan pelumas), mudah pecah
(keramik), peka terhadap api (bahan bakar,plastik), tidak dapat terbakar
(asbes), dan lain-lain. Bahan bukan logam diantaranya asbes, plastik, kaca,
keramik, stetit, kertas/karton, karet, granit, batu bara, bahan bakar cair,
bahan bakar gas, minyak pelumas, minyak rem, intan, dan lain-lain.
Bahan nonlogam
1. Asbes
Asbes ditemukan di alam berbentuk serabut
atau serat halus sebagai pembuluh diantara karang-karang, yang terdiri atas
asam kersik dan silikat magnesium. Cara memperoleh asbes adalah dengan
menghancurkan batu-batu karang hingga memperoleh serat-serat untuk dibuat asbes
dan dipintal menjadi benang. Agar mudah dalam pemintalan maka serat-serat asbes
dicampur dengan kapas. Setelah menjadi benang maka kapasnya dihilangkan dengan
jalan dipanggang atau dibakar hingga tertinggal benang asbes saja. Pada umumnya
asbes mempunyai sifat tahan api dan tidak dapat terbakar, berwarna abu-abu
perak, massa jenis 2,9-3 dan titik cairnya 1500°C. asbes berkualitas tinggi
banyak digunakan pada alat pemadam kebakaran, sarung tangan, sepatu asbes, baju
tahan api, kampas rem, paking knalpot, isolasi panas pada peralatan listrik.
2. Plastik
Bahan dasar plastik adalah arang, minyak
bumi, gas bumi, garam dan air. Plastik dibuat
secara sintetis, bersifat plastis dan mudah dibentuk. Macam-macam
material plastic antara lain Poly Etylene
(PE), Poly Propelene (PP), Poly Vinil Clorida (PVC), Poly Steerine (PS), Poly Carbonat (PC), Poly Amid
(PA), dan Akrilitiel Butadin Steerine
(ABS).
Plastik mempunyai sifat mudah terbakar,
ringan, kuat, tahan xat kimia, tahan air, tahan korosi, dapat dicetak dengan
baik pada suhu rendah. Sifat fisik plastik : massa jenis 1,0-1,7 dan titik
lumer sekitar 400°C. Sifat mekanik plastik mempunyai kekuatan tarik 2,1-8,4 kg/mm² dan regangan
15-700%. Plastic banyak digunakan untuk kemasan, peralatan rumah tangga ,
peralatan teknik, peralatan elektronik, dan komponen-komponen kendaraan.
3. Kaca
Kaca dibuat dengan cara mengolah bahan
dasar seperti pasir kuarsa dan bahan tambah lainnya (soda, potas, kapur, dan
timbel) pada dapur cawan tahan api yang dipanaskan dengan gas sampai suhu
2.000°C. pada umumnya kaca tidak mempunyai titik cair tertentu, bersifat
halus/licin, tidak tahan benturan, tidak larut dalam air, tembus cahaya, dapat
memantulkan cahaya, tahan pengaruh gas, uap, dan asam.
Macam-macam kaca antara lain kaca bening
(kaca natron), kaca kristal, kaca baur, kaca flint, kaca kroon, kaca pyrex,
kaca yena, kaca panser (tahan peluru). Kaca bening banyak digunakan untuk
jendela,. Kaca pyrex dan kaca yena tahan perubahan suhu , digunakan unt7uk
alat-alat ukur laboratorium. Kaca krona digunakan untuk alat-alat optic. Kaca
flint digunakan untuk membuat lensa, prisma, dank anta.
4. Keramik
Keramik dibuat dari bahan kaolin (tanah
liat pilihan), dibentuk dengan cetakan dan dibakar dengan suhu
900-1200°C.Keramik mempunyai sifat tahan perubahan suhu , keras, getas, dapat
pecah, daya sekat tinggi tidak dapat diubah bentuk, tahan perubahan kimia, dan
tidak menghisap air. Karena sifatnya itu, keramik digunakan untuk lantai, bahan
isolasi listrik, sekring, dan batu tahan api.
5. Stetit
Stetit adalah semacam keramik yang dibuat
dari serbuk batu lemak yang dipres dengan tekanan tertentu dan dibakar sampai
suhu dan waktu tertentu sesuai kebutuhan. Stetit mempunyai sifat lebih baik
dari keramik, yaitu tahan perubahan suhu dan getaran mekanis. Stetit digunakan
untuk alat-alat pemanas, setrika, solder, saklar, isolasi jaringan listrik, dan
isolator busi motor.
6. Kertas/Karton
Kertas dibuat dari bahan pulp yang
dipres/dirol dan dipanaskan hingga menjadi lembaran tipis. Kertas dibagi
menjadi 3 kelompok yaitu kertas dan karton dari campuran serat, kertas pararin
(dicelupkan ke paraffin atau lilin),
kertas prespan (kertas basah dan dipres). Sifat kertas paraffin agak lunak bila dibandingkan dengan kertas prespan. Kertas
prespan bersifat keras dan berwarna abu-abu. Dibidang teknik, kertas dan karton
dipakai sebagai paking motor dan saringan/filter. Kertas paraffin digunakan sebagai penyekat daun-daun kondensor. Kertas
prespan dipakai sebagai bahan untuk membuat lilitan, bahan isolasi alur
isolator, dan bahan isolasi transformator.
7. Karet
Sifat karet adalah elastis, kenyal tidak
larut dalam air, dapat larut dalam bensol, massa jenis karet 0,9-0,96. Pada
suhu 0°C karet masih kenyal, pada suhu yang lebih rendah menjadi keras dan
rapuh, pada suhu 50°C karet menjadi lunak dan lengket , pada suhu 200°C karet
menjadi kental, karet akan rusak oleh asam dan klor. Sifat mekanis karet
tergantung pada bahan vulkanisir dan bahan pengisi yang berupa arang, kapur,
antinomy dan timbel.
8. Batu bara
Batu bara berasal dari alam yaitu
tumbuh-tumbuhan yang tertimbun tanah dalam waktu yang lama dan mengalami proses
pembusukan secara lambat, sehingga unsur-unsur tersebut menjadi gas CO₂ dan H₂O dan
sisanya berupa zat arang dalam jumlah yang banyak dan beratnya menurun. Sifat
batu bara : mengandung unsur zat arang (karbon), zat air (hydrogen), belerang ,
gas abu. Kalor atau panas yang dihasilkan oleh batu bara tergantung unsur C,H,
dan S.
9. Bahan bakar cair
Bahan dasar untuk bahan bakar cair
berasal dari minyak mentah yang disebut petroleum.
Untuk mengolah minyak mentah dengan cara memisahkan hidrokarbon dari
kotoran-kotorannya, yaitu dengan cara destilasi atau penyulingan yang dilakukan
di kilang-kilang minyak hingga diperoleh jenis-jenis bahan bakar, yaitu bensin,
solar, dan minyak tanah.
10. Bahan pelumas
Minyak pelumas berfungsi sebagai
pembersih, perapat diantara dua komponen yang berenggang, penyerap panas,
penyerap tegangan, pencegah keausan, mengurangi kehilangan tenaga akibat
gesekan, pencegah karat, dan untuk mengeluarkan kotoran. Sifat dan syarat
minyak pelumas : memiliki viskositas, daya lekat yang baik, mudah memindahkan
panas, tidak mudah bercampur dengan kotoran, mempunyai titik nyala yang tinggi,
mempunyai titik beku yang rendah.
Pengolahan Bahan Nonlogam
Berikut akan dijelaskan pengolahan bahan
nonlogam berupa plastic (polimer).
Pengolahan bahan non logam terbagi dalam
beberapa tahap. Tahap pertama adalah prapembentukan. Sebelum dimasukan kedalam
mesin cetak, bahan yang sudah tercampur dicetak lebih dahulu sebagai bentuk
awal. Ada dua macam pembentukan yaitu untuk bahan termoplastik dan termosetting.
Perbedaan kedua macam prapembentukan sebagai berikut :
Bahan termoplastik,
prosesnya dilakukan dengan cara bahan dipanaskan hingga mencapai titik plastis,
lalu dicetak merupai bentuk rongga cetakan. Keuntungan proses ini adalah
menghemat bahan baku dan mempercepat proses.
Bahan termosetting,
prosesnya dilakukan dengan cara bahan dicetak dalam kondisi dingin (cold
working) menjadi bentuk pelet tanpa pengolahan awal terlebih dahulu.
Pengolahan bahan nonlogam seperti polimer dibagi menjadi beberapa macam,
yaitu :
1. Injection molding
Biji polimer
(pellet) yang dilelehkan oleh screw gear ke dalam tabung yang
berpemanas. Lalu dengan gaya tarik bumi, pellet
diinjeksikan ke dalam cetakan . akibat pemanasan pada suhu 120-260°C, pellet berada dititik plastis. Kemudian pellet diinjeksikan ke dalam cetakan
tertutup bertekanan besar yaitu 200 MPa. Produk kemudian mengeras dengan
bantuan pendinginan air. Penekan lalu ditarik dan produk dikeluarkan dari dalam
cetakan.
Gambar 3.1 Proses Injection Molding
2. Ekstusi
Biji polimer
(pellet) yang telah dilelehkan
dimasukan ke dalam ruang pemanas melalui screw
gear, hingga berubah menjadi kental. Lalu ditekan melalui cetakan (die) sehingga keluar berupa lembaran.
Lembaran yang dihasilkan lalu didinginkan dengan udara, air, atau permukaan
yang dingin. Produk berupa lembaran akhirnya mengeras selama berada diatas ban
dan berjalan (conveyor).
Gambar 3.2 Proses Ekstrusi
3. Thermoforming
Prosesnya berupa menekan lembaran polimer yang telah dipanaskan ke dalam
suatu cetakan.
Gambar 3.3 Proses thermoforming
5. Blow molding
Biji polimer
(pellet) yang dilelehkan oleh screw gear di dalam tabung yang
dilengkapi dengan pemanas, kemudian diekstrusi membentuk pipa (parison) kemudian ditiup ke dalam
cetakan,
Gambar 3.4 Proses Blow Molding
SUMBER : BUKU PAKET SEKOLAH