Klasifikasi dan Sifat Material

Klasifikasi Material 

Berbagai jenis material digunakan manusia untuk memenuhi keperluan
hidupnya. Namun secara secara garis besar khususnya pada bidang teknik,
material teknik dikelompokkan pada tiga kelompok, yakni: logam, non logam, dan
komposit.

Logam atau metal adalah material yang paling banyak digunakan pada
bidang teknik. Secara garis besar logam dikelompokkan pada dua kelompok,
yakni: logam ferro dan logam non ferro. Logam ferro meliputi: besi (iron), baja
(steel), dan besi cor (cast iron). Logam non ferro adalah logam selain logam besi,
seperti, aluminum, tembaga, magnesium, dan paduan-paduannya.

Material non logam atau material bukan logam, yakni: polimer, dan keramik.
Polimer meliputi thermoset dan thermoplastis, yang di dalamnya termasuk juga
karet, dan plastik. Sedangkan keramik meliputi keramik konvensional dan keramik
modern, dari mulai gerabah, genting ubin, alat rumah tangga, sampai pada
keramik modern dan canggih seperti semikonduktor, komponen elektronik sampai
pada komponen pesawat luar angkasa yang tahan temperatur tinggi.

Komposit diartikan sebagai gabungan beberapa bahan, dimana bahanbahan
yang digabung masih bisa terlihat dengan mata telanjang. Sebagai contoh:
beton, ban mobil, dan fiberglass. Beton merupakan komposit gabungan keramik
dengan logam, yang bila beton dipotong masih termati atau terlihat logam baja dan
tembok sebagai bahan keramiknya. Ban mobil merupakan bahan komposit
gabungan polimer dan logam, yang bila potong, akan terlihat karet sebagai bahan
polimer dan kawat baja sebagai bahan logamnya. Fiberglass merupakan bahan
komposit gabungan polimer dengan keramik, dimana pada bahan tersebut terlihat
serat-serat sebahan bahan keramiknya, dan plastik sebagai bahan polimernya
yang juga merupakan matriknya.

Sifat Material

Material dimanfaatkan oleh manusia karena material punya sifat-sifat
(propertis) yang dibutuhkan manusia, seperti logam dimanfaatkan karena punya
sifat: kuat, keras, pengantar panas, pengantar listrik, dan diforinable (mudah
dibenruk). Sedangkan sifat-sifat (proferties) itu sendiri secara garis besar
dikelompokkan pada tiga, yakni: sifat fisik, sifat mekanik, dan sifat teknologi.
Contoh sifat-sifat tersebut antara lain sebagai berikut:

• Sifat fisik : kapasitas panas, koefisien muai, ketahanan korosi, dan koefisien gesek
• Sifat mekanik : kuat, keras, ulet, dan tangguh.
• Sifat teknologi : mampu bentuk, mampu las, dan mampu mesin.

Sifat fisik adalah sifat yang dihubungkan dengan keadaan fisik material
tersebut. Sedangkan sifat mekanik adalah sifat logam yang dikaitkan dengan
kelakuan logam tersebut jika dibebani dengan beban mekanik.

Beban mekanik dikelompokkan pada dua, yakni: Beban statik, dan
beban dinamik. Beban stastik adalah beban yang tidak berubah terhadap waktu,
dan beban dinamik adalah beban yang berubah terhadap waktu, seperti beban
angkot, atau beban pada kursi dimana yang duduknya ganti-ganti.

Sifat teknologi adalah sifat yang dikaitkan dengan kemudahan material
untuk diproses. Contoh: mampu mesin (machining ability), mampu las (welding
ability), dan mampu bentuk, (forming ability). Sifat-sifat material di atas diperoleh
dengan melakukan ‘pengujian’.

Dalam prakteknya antara sifat-sifat tersebut saling berpengaruh satu
dengan yang lainnya dan memungkinkan pengetahuan berkembang terus. Kalau
sifat mekanik bagus, maka sifat teknologinya tidak. Kalau sifat teknologinya bagus,
sifat yang lainnya tidak. Contoh: Baja yang kuat maka tidak tahan korosi, maka
dilapisi Zn (seng), sehingga ketahanan korosi naik. Sifat keras, maka tak muda
dibentuk. Sifat fisik lebih lanjut dibahas pada struktur dan sifat fisik material,
sedang yang banyak dibahas disini ”sifat mekanik dan sifat teknologi teknik
pembentukan, pelapisan dan seterusnya.

Sifat-sifat di atas diperoleh dengan cara pengujian, dan pada pengujian
harus ada: prosedur uji dan peralatan uji. Karena hasil pengujian harus bisa
dibandingkan :artinya prosedur uji harus mengikuti standar uji (begitu juga
peralatan ujinya). Standar uji yang harus diikuti tergantung permintaan konsumen.
Contoh DIN (jerman), JIS (Jepang), ASTM (USA), dan SNI (Indonesia).

Peralatan uji harus menghasilkan data yang sama setiap saat. Untuk itu
harus dilakukan proses kalibrasi di lab. Met. industri. Contoh timbangan. Umur
kalibrasi berbeda-beda, ada yang 6 bulan, 1 tahun, tiap dipakai dan seterusnya,
tergantung jenis alatnya.

Pengujian yang harus dilakukan tergantung sifat apa yang ingin diperoleh.
Jika sifat mekanik yang diinginkan, maka dpengujian mekanik yang dilakukan.
Untuk mengetahui sifat mekanik, maka dilakukan uji mekanik (mech testing).
Ada dua jenis pengujian mekanik jika dikaitkan dengan bebannya, yakni: uji
mekanik dengan beban ’ pembebanan statik’, dan uji mekanik dengan beban
’pembebanan dinamik’. Contoh pengujiannya, yakni:

• Beban Statik : uji tarik (tensile test), uji puntir (tortion test), uji bentuk (inpacttest), uji keras (hardness test), uji mulur (creep test).
• Beban dinamik : uji lelah (fatigue test)

Catatan. Beban statis itu tak murni statis sehingga dalam praktek di sebut juga
quasi static.

Sifat-sifat di atas perlu diketahui. Tujuannya supaya bisa menganalisis
untuk proses pemilihan bahan dan proses pembuatan product pada saat
mendesign.