< Previous 8 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 stress-strain nya. Semakin besar luas daerah di bawah kurva, maka ba-han tersebut dikatakan semakin tangguh. Lalu untuk keuletan bahan digambarkan dari kurva yang diberi label most ductil. . Keuletan meng-gambarkan bahwa bahan tersebut sulit untuk mengalami patah (fractur) yang dalam kurva dapat dilihat sebagai kurva yang memiliki nilai sumbu-x (strain / regangan) tertinggi. Contoh aplikasi jika sifat kekuatan bahan yang ditonjolkan adalah penggunaan bahan baja untuk poros engkol pada mesin, seperti ditunjuk-kan pada gambar dibawah ini. Gambar 1.3. Poros Engkol Mesin Dalam pembebanan, poros engkol ini akan menerima beban kombinasi secara dinamis yaitu beban puntir, beban tekan dan beban gesek. Untuk mampu menahan ketiga beban ini sekaligus maka diperlukan pemilihan, perhitungan komposisi maupun pengujian baja secara tepat. Elastisitas Bahan (elasticity)– Elastisitas adalah sifat benda yang cender-ung mengembalikan keadaan ke bentuk semula setelah mengalami peru-bahan bentuk karena pengaruh gaya (tekanan atau tarikan) dari luar. Benda-benda yang memiliki elastisitas atau bersifat elastis, seperti karet gelang, 9 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 pegas, dan pelat logam disebut benda elastis (Gambar 1.4),. Adapun benda-benda yang tidak memiliki elastisitas (tidak kembali ke bentuk awalnya) disebut benda plastis. Contoh benda plastis adalah tanah liat dan plastisin (lilin mainan). Gambar 1.4. Gambar sifat elastis pada pegas Ketika diberi gaya, suatu benda akan mengalami deformasi, yaitu peru-bahan ukuran atau bentuk. Karena mendapat gaya, molekul-molekul benda akan bereaksi dan memberikan gaya untuk menghambat deformasi. Gaya yang diberikan kepada benda dinamakan gaya luar, sedangkan gaya reaksi oleh molekul-molekul dinamakan gaya dalam. Ketika gaya luar dihilangkan, gaya dalam cenderung untuk mengembalikan bentuk dan ukuran benda ke keadaan semula. Apabila sebuah gaya F diberikan pada sebuah pegas (Gambar 1.5), panjang pegas akan berubah. Jika gaya terus diperbesar, maka hubungan antara perpanjangan pegas dengan gaya yang diberikan dapat digambarkan dengan grafik seperti pada Gambar 1.6. Gambar 1.5 Batas elastis pada pegas 10 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 Berdasarkan grafik tersebut, garis lurus OA menunjukkan besarnya gaya F yang sebanding dengan pertambahan panjang x. Pada bagian ini pegas dikatakan meregang secara linier. Jika F diperbesar lagi sehingga melampaui titik A, garis tidak lurus lagi. Hal ini dikatakan batas linieritasnya sudah terlampaui, tetapi pegas masih bisa kembali ke bentuk semula. Gambar 1.6 Grafik hubungan gaya dengan pertambahan panjang pegas Apabila gaya F diperbesar terus sampai melewati titik B, pegas bertambah panjang dan tidak kembali ke bentuk semula setelah gaya dihilangkan. Ini disebut batas elastisitas atau kelentingan pegas. Jika gaya terus di-perbesar lagi hingga di titik C, maka pegas akan putus. Jadi, benda elastis mempunyai batas elastisitas. Jika gaya yang diberikan melebihi batas elas-tisitasnya, maka pegas tidak mampu lagi menahan gaya sehingga akan pu-tus. Kekerasan (hardness) dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan , pengikisan (abrasi), penetrasi. Sifat ini berkaitan erat dengan sifat keausan (wear resistance). Dimana kekerasan ini juga mempunyai korelasi dengan kekuatan. 11 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 Contoh aplikasi jika kekerasan bahan ini ditonjolkan adalah penggunaan bahan untuk mata bor seperti ditunjukkan pada gambar dibawah. Gambar 1.7 Mata Bor Sifat Ba-han Bahan 1 Bahan 2 Bahan 3 Kesimpulan Sifat Fisik Bahan Titik Cair Konduktivi-tas Termal Panas Jenis Massa Jenis Sifat Teknologi Bahan Sifat Mam-pu Cor Sifat Mam-pu Las Sifat Mam-pu Bentuk 12 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 Karena dalam proses pengeboran (drilling) diperlukan perkakas yang sangat keras sehingga mampu mengikis dan menembus benda kerja. Ba-han yang sering digunakan untuk mata bor ini adalah baja HSS (High Speed Steel). Keuletan Bahan (ductility) menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa / tidak mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan dan kembali ke ukuran serta bentuk asalnya. Contoh aplikasi jika sifat kekenyalan bahan yang ditonjolkan adalah penggunaan bahan baja untuk pegas , seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Gambar 1.8 Pegas Mobil Ketangguhan (toughness) menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja, pada suatu kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor , sehingga sifat ini sulit untuk diukur Contoh aplikasi jika sifat ketangguhan bahan yang ditonjolkan adalah penggunaan aluminium paduan untuk blok mesin , seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini. 13 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 Gambar 1.9 Blok Mesin c. Rangkuman Sifat mekanik bahan adalah suatu sifat yang berhubungan dengan kekuatan bahan dalam menerima berbagai aspek pembebanan. Sifat mekanik bahan antara lain meliputi: xKekuatan ( Strength) xKekerasan (Hardness) xKeuletan (Ductility) xKetangguhan (Toughness) d. Tugas Bentuklah kelompok belajar didalam kelas!. Masing-masing kelompok diminta untuk mengumpulkan bahan-bahan yang ada disekitar sekolah. Kemudian ba-han yang sudah dikumpulkan dikelompokkan berdasarkan sifat mekanis bahan. Hasil kerja kelompok secara bergantian dipresentasikan didepan guru dan te-man dikelas. 14 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 e. Tes Formatif Jawablah pernyaan ini dengan benar! 1. Sebutkan jenis-jenis sifat bahan ! 2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan sifat mekanis bahan? 3. Sebutkan minimal 2 buah contoh benda yang masing-masing memiliki sifat kekerasan dan kekenyalan yang menonjol. f. Lembar Jawaban 1. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. .………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 15 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 g. Lembar Kerja Alat dan Bahan 1. Penggaris 2. Lem Castol 3. Crayon / Spidol Warna 4. Pensil 5. Kertas Karton Langkah Kerja 1. Kumpulkan bahan-bahan yang ada disekitar kelas kalian! 2. Kelompokkan masing-masing bahan kedalam jenis-jenis sifat mekanis bahan! 3. Tempelkan dan hiasilah bahan-bahan tersebut diatas kertas karton! 4. Tunjukkan dan presentasikan hasil karya kalian dihadapan guru dan tema kalian! Kegiatan Belajar 2 : Sifat fisika, sifat kimia, dan sifat teknologi bahan a. Tujuan Pembelajaran: xSetelah pembelajaran ini, peserta didik diharapkan dapat mengklasifi-kasikan bahan berdasarkan sifat fisika, dan sifat teknologi bahan. b. Uraian Materi Sifat Fisik Bahan Sifat fisika suatu logam adalah bagaimana keadaan logam itu apabila mengalami peristiwa fisika, misalnya keadaan waktu terkena pengaruh panas dan pengaruh listrik. Karena pengaruh panas, benda akan mencair atau men-galami perubahan bentuk dan ukurannya. 16 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 Dari sifat fisis itu, dapat ditentukan titik cair suatu bahan dan titik didi-hnya, sifat menghantarkan panas, keadaan pemuaian pada waktu menerima panas, perubahan bentuknya karena panas, dan lain-lain. xPengaruh panas yang diterima oleh suatu bahan dengan sendirinya dapat berhubungan dengan sifat mekanis bahan tersebut, bahkan karena panas yang diterima oleh bahan tersebut dapat mengubah sifat mekanis dari bahan tersebut. Misalnya, pada proses penyepu-han logam yang dipanaskan pada suhu tertentu dan setelah itu did-inginkan secara tiba-tiba bahan tersebut akan menjadi keras, dan apabila bahan yang dipanaskan dan didinginkan dengan perlahan maka diperoleh kekerasanya lebih rendah dibandingkan dengan ba-han yang didinginkan secara cepat. Yang termasuk golongan sifat fisik ini diantaranya adalah: xTitik cair xKonduktivitas panas xPanas Jenis xBerat Jenis Titik cair Titik cair suatu benda adalah suhu di mana benda tersebut akan berubah wujud menjadi benda cair. Setiap benda memiliki titik cair yang berbeda. Besi akan mencair jika dipanaskan mencapai suhu 1538 °C. Aluminium juga akan mencair jika dipanaskan pada suhu diatas 660 °C. Konduktivitas Termal / Panas Mengapa kebanyakan alat masak terbuat dari aluminium ? Andaikan tangan kiri anda memegang besi, tangan kanan anda memegang kaca, lalu besi dan kaca disentuhkan ke api. Tangan kiri atau tangan kanan yang lebih cepat merasakan panas ? Pertanyaan-pertanyaan ini dan mungkin pertanyaan lain yang akan anda tanyakan, berkaitan dengan konduktivitas termal benda. Konduktivitas panas suatu benda adalah 17 Teknik Dasar Pengerjaan Logam1 kemampuan suatu benda untuk memindahkan kalo/panas melalui benda tersebut. Benda yang memiliki konduktivitas panas besar merupakan penghantar kalo yang baik (konduktor termal yang baik). Sebaliknya, benda yang memiliki konduktivitas pana kecil merupakan penghantar kalor yang buruk (konduktor panas yang buruk). Dibawah ini merupakan tabel Nilai Konduktivitas Termal dari bahan yang berbeda. Panas / Kalor Jenis Kalor jenis suatu benda menyatakan kemampuan suatu benda untuk menyerap kalor atau melepaskan kalor. Semakin besar kalor jenis suatu benda, semakin kecil kemampuan benda tersebut menyerap atau melepaskan kalor. Semakin kecil kalor jenis benda, semakin baik kemampuan benda tersebut menyerap atau melepaskan kalor. Emas mempunyai kalor jenis lebih kecil sehingga emas lebih cepat menyerap atau melepaskan kalor. Sebaliknya air mempunyai kalor jenis besar sehingga air lebih lambat menyerap atau melepaskan kalor. Dibawah ini merupakan tabel nilai kalor jenis dari berbagai macam bahan. Next >