Memahami Kekeruhan Material: Panduan Membandingkan Bahan Rekayasa
Proses pengembangan produk mencakup beberapa proses kecil, dan pemilihan bahan adalah yang paling penting di antaranya.
Setiap bahan memiliki properti mekanik dan kemampuan yang berbeda. Dan untuk membuat pilihan bahan yang tepat, Anda perlu menentukan jenis kondisi beban yang akan dialami bagian Anda. Misalnya, jika Anda ingin merancang bagian (atau rangkaian) yang akan bersentuhan dengan komponen lain atau mengalami beban dampak, maka Anda ingin memilih bahan dengan kekeruhan material yang cukup.
Namun apa itu kekeruhan material, dan bagaimana mengukurnya? Artikel ini menjawab pertanyaan ini dan lainnya.
Apa Itu Kekeruhan Material?
Kekeruhan material adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan deformasi plastik lokal akibat beban terpusat yang diterapkan.
Lihat hal ini dengan cara ini. Ketika kita mengatakan suatu bahan memiliki tingkat kekeruhan yang tinggi, ini berarti bahan dapat mempertahankan bentuknya dalam kehadiran gaya eksternal seperti goresan, indentasi, dan abrasi. Jadi, bahan seperti titanium dan berlian akan memiliki tingkat kekeruhan yang lebih tinggi dibandingkan plastik.
Saat membandingkan berlian dan plastik, Anda mungkin tahu bahan mana yang memiliki kekeruhan lebih besar berdasarkan intuisi. Namun saat Anda ingin memilih antara logam (atau legatur) yang terkait erat, hampir selalu mustahil untuk membuat tebakan yang benar kecuali Anda melakukan tes kekeruhan padanya.
Ada beberapa metode untuk menguji kekeruhan material. Namun sebelum kita membahas metode ini, penting bagi Anda untuk terlebih dahulu memahami jenis kekeruhan material.
Jenis Kekeruhan Material
Berikut adalah tiga jenis kekeruhan material:
- Kekeruhan indentasi
- Kekeruhan goresan
- Kekeruhan pantulan
Kekeruhan indentasi mengacu pada resistensi suatu bahan terhadap deformasi permanen ketika diberi beban kontinu. Di sisi lain, kekeruhan goresan menggambarkan kemampuan bahan untuk menahan goresan pada permukaannya akibat kontak dengan logam lain. Terakhir, kekeruhan pantulan terkait dengan elastisitas bahan; ini menggambarkan kemampuan bahan untuk menyerap energi dampak.
Setelah Anda mengetahui jenis kondisi beban (atau lingkungan) yang akan dialami bagian Anda, Anda kemudian dapat mempertimbangkan salah satu metode tes kekeruhan berikut untuk membandingkan opsi bahan Anda. Jika Anda memiliki peralatan yang diperlukan, Anda dapat menyelesaikan tes ini. Atau Anda dapat mengandalkan informasi dari pemasok Anda dan sumber online seperti Matweb yang mencantumkan properti berbagai bahan.
Cara Menguji Kekeruhan Material: 4 Metode Tes
Metode #1 Tes Brinell
Tester Kekeruhan Brinell dari Wikimedia Commons.
Tes Brinell mengukur kekeruhan indentasi suatu bahan. Metode tes ini menggunakan indentator (biasanya bola baja yang diperkeras) untuk menciptakan kesan pada potongan uji. Dalam metode tes ini, Anda akan memegang indentator di tempat sebelum menerapkan gaya yang telah ditentukan ke bola (dan permukaan bahan) untuk waktu yang ditentukan.
Selanjutnya, berikan nomor kekeruhan Brinell pada bahan tergantung pada ukuran kesan yang terbentuk padanya. Anda dapat mengukur kesan menggunakan mikroskop dan menghitung nomor kekeruhan Brinell menggunakan:
Di mana:
HB = Kekeruhan Brinell (kg/mm2)
P = Gaya (diukur dalam Newton)
D = Diameter indentator (diukur dalam milimeter)
d = diameter kesan (diukur dalam milimeter)
Namun, ingatlah bahwa gaya yang telah ditentukan yang akan Anda terapkan pada indentator tergantung pada bahan yang ingin Anda uji. Misalnya, ahli kontrol kualitas biasanya menggunakan beban standar 3000 kg (atau 30.000 N) untuk logam keras seperti besi dan baja. Di sisi lain, Anda harus menerapkan beban 500kg (atau 5000 N) untuk bahan yang lebih lunak seperti tembaga dan kuningan.
Metode #2 Tes Kekeruhan Rockwell
Operator melakukan tes kekeruhan Rockwell
Seperti tes kekeruhan Brinell, tes kekeruhan Rockwell juga digunakan untuk pengukuran kekeruhan indentasi dan biasanya melibatkan penggunaan indentator (biasanya bola baja atau kerucut berlian bercermin).
Namun, dalam tes kekeruhan Brinell, Anda memegang indentator di tempat dengan menerapkan beban minor (biasanya 10 kg atau 100 N) sebelum menerapkan beban tes utama. Kemudian, setelah menghapus beban utama, ukur kedalaman kesan sementara beban minor masih ada.
Nomor kekeruhan kemudian dapat dibaca menggunakan berbagai skala kekeruhan Rockwell (A, B, C, dll.). Skala ideal tergantung pada jenis indentator yang digunakan dan beban tes yang diterapkan pada bahan. Misalnya, katakanlah Anda ingin mengukur kekeruhan legatur baja; Anda harus menggunakan indentator kerucut berlian dengan beban utama hingga 140 kg. Dalam skenario tersebut, Anda akan membaca nomor kekeruhan pada skala “C”.
Untuk logam yang lebih lunak seperti legatur tembaga, ahli kontrol kualitas menggunakan bola baja berlian (dengan beban utama hingga 100 kg) dan membaca nomor kekeruhan pada skala “B”.
Metode #3 Tes Kekeruhan Mohs
Tes kekeruhan Mohs ideal untuk mengukur resistensi goresan suatu bahan. Dalam metode tes ini, Anda menggosok permukaan bahan yang akan diuji menggunakan bahan referensi dengan kekeruhan yang telah ditentukan. Nilai kekeruhan diekspresikan menggunakan skala Mohs, yang terdiri dari 10 mineral yang telah ditetapkan nilai kekeruhan sembarang.
Lihat skala kekeruhan Mohs lengkap di Alan’s Factory Outlet
Alan’s Factory Outlet memiliki skala kekeruhan Mohs (screenshot di atas) di mana Anda dapat melihat contoh resistensi goresan dari berbagai logam.
Metode #4 Tes Kekeruhan Shore Scleroscope
Shore scleroscope adalah alat yang digunakan untuk mengukur kekeruhan pantulan suatu bahan. Alat ini memiliki tabung kaca bertaruh yang dipasang pada sekaran. Untuk menentukan kekeruhan pantulan bahan Anda, Anda akan menjatuhkan palu bercermin berlian melalui tabung kaca ke dalam bahan.
Representasi skematis Shore Scleroscope dipasang pada tripod. Dari Wikimedia Commons.
Nilai kekeruhan berbanding lurus dengan tinggi pantulan palu setelah mengenai potongan uji. Misalnya, bahan dengan kekeruhan lebih tinggi menyebabkan tinggi pantulan yang lebih besar dibandingkan bahan dengan tingkat kekeruhan yang lebih rendah.
Tes Kekeruhan Material dan Pengembangan Produk: Layanan Gensun Precision Machining
Tanpa ragu, sangat penting untuk mengetahui kekeruhan berbagai bahan untuk menentukan bahan ideal untuk desain produk Anda. Namun bahkan setelah Anda memilih bahan yang cocok untuk produk Anda, Anda masih harus menemukan bengkel mesin dan pemesin yang mampu membuat bagian Anda secara akurat dan presisi.
Gensun Precision Machining adalah penyedia terkemuka layanan pemesinan di seluruh Asia. Kami tidak hanya memiliki tim ahli kontrol kualitas yang mampu menguji kekeruhan material, tetapi juga memiliki tim insinyur dan pemesin yang sangat terqualifikasi. Tim ahli kami bekerja sama untuk menciptakan produk Anda secara akurat dan presisi menggunakan teknologi pemesinan canggih.
Pelajari lebih lanjut tentang layanan pemesinan kami.
