Mengenal Proses Pembentukan Logam

2. Mengenal Proses Pembentukan Logam

2.1 Pengolahan Logam (Metal Working)

Metal working adalah seni mengolah logam unuk membuat struktur atau suku cadang mesin. Istilah metal working mencakup pengerjan yang luas, mulai dari kapal-kapal besar, jembatan-jembatan, dan kilang minyak atau pengeboran sampai pembuatan instrumen dan perhiasan yang rapuh. Sebagai akibatnya, metal working mencakup banyak keahlian dan penggunaan berbagai macam peralatan.

2.1.1 Sejarah Pengolahan Logam

Metal working berawal dari satu milenium yang lalu. manusia pertama menyadari adanya perbedaan fitur/corak pada material seperti batu yang berbeda karakteristiknya. Material tersebut adalah unsur logam yang dilepas di permukaan bumi. Dapat diperkirakan juga bahwa sekelompok orang memberikan atribut spiritual dan sihir pada batu-batu tersebut. Pada suatu saat manusia menemukan bahwa batu-batu tersebut dapat dicairkan dan dapat dibentuk menjadi bermacam-macam benda untuk pemakian sehari- hari. Manusia berusaha membuat bahan mentah menjadi benda-benda seni, bernilai jual, dan dapat dipakai sehari-hari selama satu milenium ini.

Gambar 9. Pengolahan logam manual

Metal working adalah perdagangan, seni, hobi, dan industri yang berkaitan dengan metalurgi (sebuah ilmu pembuatan perhiasan). Sebuah seni dan karya yang diperdagangkan dan sebagai industri yang sudah mengakar sejak zaman dahulu. Menyebar luas ke seluruh kebudayaan peradaban.

Menilik dari periode sejarah Firaun di Mesir, raja Vedic di India, dan suku di Israel, dan peradaban Maya di Amerika Utara yang merupakan populasi yang tertua, logam mulia memiliki nilai penting dan terkadang menjadi awal mula terbentuknya hukum kepemilikan, distribusi, dan perdagangan yang dipegang teguh dan disetujui oleh masyarakat saat itu. Pada saat itu keahlian membuat benda-benda pemujaan/artefak keagamaan dan barang dagangan dari batu mulia, juga pembuatan senjata. Benda- benda tersebut mulai dibuat oleh pandai besi dan kimiawan serta orang-orang lain yang berkecimpung dalm proses pengolahan logam di seluruh dunia. Contohnya, teknik kuno granulasi, ditemukan secara bersamaan di seluruh dunia pada kehidupan- kehidupan bersejarah sebelum masehi yang menunjukkan bahwa manusia mengarungi lautan dan menjelajahi daratan jauh dari asalnya untuk mengembangkan keahliannya yang sampai sekarang masih digunakan oleh para pengrajin logam.

Gambar 10. Pengerjaan logam dengan mesin bubut

Seiring berjalannya waktu, logam menjadi hal yang biasa dan menjadi lebih kompleks. Kebutuhan untuk mengolah logam menjadi sesuatu yang penting. Keahlian mengekstrak bibit logam dari bumi semakin berkembang dan para pengrajin logam menjadi terkenal. Pandai besi menjadi orang yang penting dalam komunitas. Nasib dan keadaan ekonomi seluruh masyarakat sangat dipengaruhi oleh ketersediaan logam dan pengrajinnya. Sekarang ini, penambangan moderen telah berkembang menjadi lebih efisien namun sebaliknya lebih merusak bumi dan pekerja yang bekerja pada industri-industri pertambangan. Mereka yang membiayai hal ini terdorong oleh keuntungan yang dat diperoleh dari tiap ons akstraksi logam mulia dan harga tinggi pasar emas selama ini yang telah terjadi selama 25 tahun.

Pengolahan logam sangat tergantung pada ekstraksi dari logam mulia untuk membuat perhiasan, membuat mesin elektronik yang lebih efisien, dan untuk kebutuhan industri dan aplikasi teknologi mulai dari konstruksi sampai kontainer, rel dan alat transportasi udara. Tanpa logam, barang-barang dan jasa akan berhenti bergerak di seluruh dunia. Banyak orang kemudian belajar cara pengolahan logam sebagai hal kreatif dalam bentuk pembuatan perhiasan, hobi menoleksi pesawat dan mobil, belajar menjadi pandai besi, dan dalam bentuk seni lain.

Seolah-olah perindustrian terus mengajarkan pencetakan dalam segala bentuk dan terdapat juga sekolah khusus untuk pembuatan perhiasan pada awal abad ke-21.

Gambar 11. Produk pengolahan logam dengan mesin CNC

2.1.2 Jenis-Jenis Proses Pengerjaan Panas Guna membentuk logam menjadi bentuk yang lebih bermanfaat,

biasanya dibutuhkan proses pengerjaan mekanik di mana logam tersebut akan mengalami deformasi plastik dan perubahan bentuk. Salah satu pengerjaan itu adalah pengerjaan panas. Pada proses ini hanya memerlukam daya deformasi yang rendah dan perubahan sifat mekanik yang terjadi juga kecil. Pengerjaan panas logam dilakukan diatas suhu rekristalisasi atau di atas daerah pengerasan kerja. Pada waktu proses pengerjaan panas berlangsung, logam berada dalam keadaan plastik dan mudah di bentuk oleh tekanan. Proses ini juga mempunyai keuntungan-keuntungan antara lain: a) Porositas dalam logam dapat dikurangi, b) Ketidakmurnian dalam bentuk inklusi terpecah-pecah dan tersebar dalam logam, c) Butir yang kasar dan berbentuk kolom diperhalus, d) Sifat-sifat fisik meningkat, e) Jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah bentuk logam dalam keadaan plastik lebih rendah.Namun demikian, pada proses pengerjaan ini juga ada kerugiannya, yaitu pada suhu yang tinggi terjadi oksidasi dan pembentukan kerak pada permukaan logam sehingga penyelesaian permukaan tidak bagus. Hal itu akan berakibat pada toleransi dari benda tersebut menjadi tidak ketat. Proses pengerjaan panas logam ini ada bermacam-macam seperti penjelasan berikut ini.

2.1.2.1 Pengerolan (Rolling)

Batangan baja yang membara, diubah bentuknya menjadi produk berguna melalui pengerolan.

Gambar 12. Mesin pengerolan (rolling)

Salah satu akibat dari proses dari pengolahan adalah penghalusan butir yang disebabkan rekristalisasi. Struktur yang kasar, kembali menjadi struktur memanjang akibat pengaruh penggilingan. Pada proses pengerolan suatu logam, ketebalan logam mengalami deformasi terbanyak. Adapun lebarnya hanya bertambah sedikit. Pada operasi pengerolan, keseragaman suhu sangat penting karena berpengaruh pada aliran logam dan plastisitas. Proses pengerjaan panas dengan pengerolan ini biasanya digunakan untuk membuat rel, bentuk profil, pelat, dan batang.

2.1.2.2 Penempaan (Forging) Proses penempaan ini ada berbagai jenis, di antaranya

penempaan palu, penempaan timpa, penempaan upset, penempaan tekan, dan penempaan rol. Salah satu akibat dari proses pengolahan adalah penghalusan butir yang disebabkan rekristalisasi. Struktur yang kasar, kembali menjadi struktur memanjang akibat pengaruh penggilingan.