JENIS-JENIS BAHAN

Dalam bidang teknik mesin, bahan teknik (engineering materials) memiliki peran penting karena menentukan sifat dan performa suatu komponen mesin. Jenis-jenis bahan teknik dibedakan berdasarkan sifat fisik, kimia, dan penggunaannya. Berikut adalah klasifikasi umum dari bahan teknik:

LOGAM (METAL)

Logam adalah bahan teknik yang paling umum digunakan karena memiliki kekuatan tinggi, daya tahan, dan kemampuan bentuk yang baik.

1. Logam Besi dan Paduannya (Logam Ferrous)

Contoh: Besi tuang (cast iron), baja karbon, baja paduan.
Ciri khas: Mengandung besi sebagai unsur utama, bersifat magnetik, biasanya tahan terhadap beban berat.
Kelebihan: Kuat, mudah diproses, banyak tersedia.
Kekurangan: Korosi (kecuali yang tahan karat).

2. Logam Bukan Besi (Logam Non Ferrous)

Contoh: Aluminium, tembaga, seng, timah, titanium.
Ciri khas: Tidak mengandung besi, tidak bersifat magnetik, lebih tahan korosi.
Kelebihan: Ringan, tahan korosi, konduktivitas tinggi.
Kekurangan: Umumnya lebih mahal dan kurang kuat dibanding logam ferrous.

PLASTIK (POLIMER)

Polimer adalah bahan sintetis atau alami yang terdiri dari rantai panjang molekul. Contohnya Polietilen (PE), Polipropilen (PP), PVC, Nylon. Adapun jenis polimer

Termoplastik: Bisa dicairkan dan dibentuk ulang (misalnya, PP, PE).
Termoset: Sekali dibentuk tidak bisa dilelehkan ulang (misalnya, resin epoksi).

Kelebihan plastik : Ringan, tahan korosi, isolator listrik yang baik, sedangkan Kekurangan: Lemah terhadap suhu tinggi dan beban berat.

KERAMIK

Keramik adalah bahan anorganik non-logam yang keras dan rapuh. Contoh : Alumina, silikon karbida, keramik piezoelektrik.

Kelebihan Keramik: Keras, tahan aus, tahan suhu tinggi dan Kekurangan: Getas dan mudah retak.

KOMPOSIT

Komposit adalah gabungan dari dua atau lebih bahan yang menghasilkan sifat gabungan yang lebih baik. Contoh : Fiberglass, karbon fiber, beton bertulang.

Kelebihan Komposit : Kuat tetapi ringan, tahan korosi, sifat mekanik yang dapat disesuaikan dan Kekurangan: Proses pembuatan kompleks, harga tinggi.

MATERIAL CERDAS (SMART MATERIALS)

Material yang merespons lingkungan atau rangsangan tertentu seperti suhu, tekanan, atau medan listrik. Contoh : Paduan bentuk-ingat (shape memory alloy), piezoelectric materials.

Kelebihan Materian cerdas : Dapat berubah bentuk atau sifat sesuai kondisi lingkungan, Kekurangan: Masih mahal dan penggunaan terbatas.

CONTOH DAN PENERAPAN

1. Logam Ferrous

Baja karbon : Digunakan pada rangka mobil, poros, baut, dan mur.
Besi tuang : Dipakai pada blok mesin, rumah pompa, dan rangka alat berat.
Aplikasi : pada Industri otomotif dan mesin berat karena kekuatannya yang tinggi dan kemudahan pembentukan.

2. Logam Non Ferrous

Aluminium: Digunakan pada bodi pesawat terbang, velg mobil, kaleng minuman.
Tembaga: Digunakan pada kabel listrik, kumparan motor, pipa pendingin.
Titanium: Digunakan di industri pesawat, kedokteran (implan), dan militer.
Aplikasi pada Industri kelistrikan, kedirgantaraan, dan elektronik karena tahan korosi dan ringan.

🧴 2. Polimer (Plastik)

Contoh & Aplikasi:

PVC (Polyvinyl Chloride): Pipa saluran air dan kabel listrik.
Nylon: Gear ringan, bantalan, dan sikat gigi.
ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene): Mainan (LEGO), bodi alat elektronik.

Kelebihan utama: Ringan, mudah dibentuk, murah.

🧱 3. Keramik

Contoh & Aplikasi:

Alumina (Al2O3): Piring keramik, isolator listrik, alat potong industri.
Silikon Karbida (SiC): Rem keramik mobil sport, pelindung armor, alat abrasif.
Zirkonia: Gigi buatan, katup mesin balap.

Kelebihan utama: Tahan suhu tinggi, keras, tidak menghantarkan listrik.

🧪 4. Komposit

Contoh & Aplikasi:

Fiberglass: Perahu, pelindung helm, bodi mobil sport.
Karbon fiber: Rangka sepeda balap, mobil F1, pesawat terbang.
Beton bertulang: Konstruksi jembatan dan gedung tinggi.

Kelebihan utama: Kombinasi ringan dan kuat, bisa didesain sesuai kebutuhan.

🧠 5. Material Cerdas (Smart Materials)

Contoh & Aplikasi:

Shape Memory Alloy (SMA) seperti Nitinol: Kacamata yang bisa kembali ke bentuk semula, stent jantung.
Piezoelektrik: Sensor tekanan, aktuator, mikrofon.

Kelebihan utama: Bisa merespon suhu, tekanan, atau medan listrik.