39 Langkah-langkah dari proses teknik metalurgi serbuk yang mencakup lima
tahapan tersebut dapat dideskripsikan melalui bagan yang terdapat pada gambar 14.
Gambar 14. Langkah-langkah Teknik Metalurgi Serbuk
a. Tahap pembuatan serbuk.
Sesuai dengan namanya, bahan untuk pembuatan komponen melalui teknik serbuk metalurgi adalah berupa serbuk. Secara teoritis semua
material dapat dibuat serbuk, namun dalam proses pembuatan serbuk tergantung dari jenis bahan yang akan dibuat serbuk serta aplikasi
penggunaannya. Pembuatan serbuk dilakukan dengan metode-metode berikut.
1 Proses penghancuran secara mekanik
Metode penghancuran secara mekanik biasanya digunakan untuk logampaduan logam yang rapuh Hartono, tanpa tahun . Pada metode ini
logampaduan ditumbuk dengan mesin penumbuk ball milling dan dilanjutkan dengan proses penggilingan dan penyaringan. Serbuk yang
dihasilkan mempunyai
bentuk acak
tidak homogen.
Metode penghancuran secara mekanik ini digunakan untuk membuat serbuk
antimon Sb dan serbuk magnesium Mg. Gambar 15 menunjukkan model dari mesin penumbuk.
40 Gambar 15. Pembuatan Serbuk dengan Mesin Penumbuk
Hartono, tanpa tahun
2 Metode atomisasi
Metode atomisasi paling banyak digunakan dalam proses pembuatan serbuk logam, baik murni maupun paduannya Hartono, tanpa tahun.
Prinsip kerjanya adalah memecah atau mengatomisasi logam cair menjadi partikel berbentuk serbuk. Cara kerjanya dengan mengabutkan
logam cair pada tekanan tinggi dalam ruang hampa udara. Setelah membeku akan terbentuk serbuk logam berbentuk tak teratur hingga
bulat. Cara ini digunakan untuk membuat serbuk logam yang memiliki titik leleh rendah seperti zink, timbal, dan timah. Gambar 16 memberikan
gambaran dari proses metode atomisasi
Gambar 16. Proses Atomisasi
Subramanian dkk, 2011
3 Metode Reduksi-Oksidasi
Metode ini menggunakan prinsip reaksi reduksi oksidasi. Garam-garam yang mengandung logam tertentu dapat direduksi dengan menggunakan
reduktor melalui reaksi pemindahan displacement. Contoh proses ini adalah pembuatan serbuk tembaga dari larutan tembagaII sulfat yang
direaksikan dengan logam zink sesuai dengan persamaan reaksi CuSO
4
aq + Zns Cus + ZnSO
4
aq
41 Selain melalui reaksi pemindahan, logam dapat diperoleh dengan cara
mereduksi oksida logam menggunakan gas hidrogen atau karbon. Logam yang diperoleh selanjutnya dihancurkan untuk mendapatkan serbuk
logam. Sebagai contoh serbuk tembaga dapat diperoleh dengan cara mereduksi tembagaI oksida menggunakan gas hidrogen.
Cu
2
Os + H
2
g 2Cus + H
2
Ol Partikel yang dihasilkan dari proses ini berbentuk tak teratur hingga
berupa sponge. Logam yang dapat dibuat serbuk melalui metode ini adalah tembaga, besi, tungsten, kobalt, molibdenum, dan nikel.
4 Metode elektrolisis
Proses ini digunakan secara luas untuk membuat serbuk tembaga, berilium, besi, dan nikel. Prinsip kerjanya sama dengan cara
mengendapkan logam melalui proses elektrolisis. Endapan logam yang diperoleh di katode diserut hingga menghasilkan serbuk logam. Metode
ini menghasilkan serbuk logam dengan kemurnian tinggi, sehingga sangat baik untuk pengolahan serbuk metalurgi yang digunakan pada
bidang elektronika. Partikel serbuk logam yang dihasilkan berbentuk tak teratur hingga berbentuk serpihan.
Dalam produksi serbuk logam haruslah diperhatikan sifat-sifat khusus yang dimiliki serbuk logam, agar hasil finishing produk sesuai dengan
spesifikasi yang diinginkan. Sifat-sifat khusus yang harus dimiliki serbuk logam meliputi:
Ukuran partikel. Untuk menghasilkan ukuran partikel yang sesuai spesifikasi misalnya
produk yang memiliki porositas kecil maka diperlukan butiran partikel serbuk yang halus. Agar diperoleh butiran partikel yang halus dilakukan
dengan cara pengayakan atau pengukuran mikroskopis. Diharapkan dengan ukuran partikel yang halus akan mengahasilkan serbuk dengan
kompaktibilitas tinggi.
Distribusi ukuran dan mampu alir Selain dipengaruhi oleh ukuran partikel, porositas produk serbuk logam
juga dipengaruhi oleh distribusi ukuran dan mampu alir. Distribusi ukuran
42 menentukan jumlah partikel dalam serbuk, sedang mampu alir
menggambarkan kemampuan serbuk untuk memenuhi ruang dari cetakan.
Sifat kimia Kualitas serbuk yang dihasilkan bergantung pada sifat kimianya yang
meliputi kemurnian logam, jumlah oksida yang diperbolehkan, kadar komponen lainnya pada serbuk, dan tidak adanya interaksi dalam hal ini
reaksi kimia antara matrik utama dan penguat.
Kompresibilitas Kompresibilitas adalah perbandingan volume serbuk dengan volume
benda yang ditekan. Kompresibilitas mempengaruhi kekuatan tekan dari produk yang dihasilkan.
b. Mixing Pencampuran Serbuk
Proses serbuk metalurgi adalah proses pembuatan produk dengan menggunakan bahan dasar serbuk logam. Kualitas produk sangat dipengaruhi
oleh homogenitas komponen penyusun bahan melalui proses pencampuran. Pencampuran serbuk dapat dilakukan dengan mencampurkan serbuk logam
yang berbeda dan bahan-bahan yang lain untuk memberikan sifat fisik yang lebih baik.
Pencampuran dapat dilakukan dengan proses kering dry mixing atau dengan proses basah wet mixing. Dari kedua cara tersebut, pencampuran basah
adalah yang paling banyak digunakan. Pada cara pencampuran basah serbuk logam dicampur dengan menggunakan pelarut organik misalnya: pelumas yang
dimaksudkan untuk mengurangi kontak antara sebuk logam dengan udara, sehingga serbuk logam tidak mengalami oksidasi.
c. Compacting Penekanan
Compacting adalah cara untuk memadatkan serbuk menjadi bentuk yang diinginkan dengan cara dilakukan penekanan pada serbuk. Penekanan dilakukan
agar partikel serbuk dapat saling menempel satu sama lain sebelum ditingkatkan ikatannya dengan proses sintering. Hasil dari proses ini disebut kompak
bentuknya sama seperti bentuk bedak padat.
