Membandingkan Daktilitas Baja vs. Aluminium

Ketika membandingkan baja dan aluminium, baja tercatat lebih kuat dari kedua logam karena 2,5 kali lebih padat dari aluminium dan memiliki kekuatan tarik tinggi. Baja juga menawarkan ketahanan korosi lebih dari aluminium. Namun, aluminium lebih ulet daripada baja, sehingga memberikan kelenturan yang sangat baik yang secara khusus menguntungkan industri seperti dirgantara, listrik, dan konstruksi.

Di bawah ini, kita akan melihat lebih dalam tentang daktilitas baja vs. aluminium dan membahas mengapa daktilitas itu penting, terutama dalam hal aplikasi struktural.

Apa itu Daktilitas?

Daktilitas mengacu pada kapasitas logam untuk menahan deformasi plastis tanpa retak di bawah tekanan atau regangan.

Dua nilai berbeda biasanya menentukan kekuatan material:

1. Kekuatan tertinggi: Kekuatan maksimum yang dapat ditangani material sebelum gagal
2. Kekuatan hasil: Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu material ketika mengalami deformasi dalam batas elastisnya

Daktilitas material mengacu pada zona antara kekuatan luluh dan kekuatan tarik ultimit. Semakin jauh jarak antara dua titik, semakin ulet material tersebut.

Pentingnya Keuletan

Daktilitas memungkinkan struktur menekuk sampai batas tertentu tanpa pecah. Fitur ini sangat berguna untuk merancang struktur tahan gempa.

Tujuan dari peraturan bangunan konvensional adalah untuk mencegah keruntuhan dalam kasus bahaya lingkungan yang ekstrim seperti gempa bumi. Untuk mencegah keruntuhan tiba-tiba, respons struktural bangunan terhadap gelombang seismik harus tinggi, dan juga harus dapat secara bersamaan mengurangi amplitudo getaran. Menambahkan daktilitas pada elemen struktural bertindak sebagai penyerap energi seismik yang dihasilkan selama gempa bumi.

Menggunakan bahan ulet dalam aplikasi struktural memiliki manfaat sebagai berikut:

• Menambahkan kekuatan pada struktur
• Distribusi tegangan dan gaya yang seragam di seluruh struktur
• Meningkatkan kekuatan anggota, koneksi, dan struktur
• Menampilkan peringatan kegagalan sebelum runtuh
• Memungkinkan struktur untuk bertahan dari beban gempa yang parah

Daktilitas Baja vs. Aluminium

Untuk lebih memahami keuletan baja vs. aluminium, pertama-tama mari kita periksa masing-masing strukturnya.

Aluminium membentuk struktur kristal berulang, yang juga dikenal sebagai struktur kubus berpusat muka (FCC). Salah satu keuntungan dari struktur ini adalah memiliki sistem slip yang mudah berubah bentuk saat diberikan gaya. Inilah alasan mengapa aluminium lebih ulet daripada baja, yang memiliki struktur kubus berpusat badan (BCC). Struktur BCC tidak memiliki struktur atom yang rapat, dan juga tidak memiliki sistem slip yang dominan seperti FCC. Namun, bahan BCC dapat mengaktifkan slip dengan energi panas.

Ketika mempertimbangkan keuletan baja, baja adalah paduan besi dan karbon. Pada besi, susunan atom bergantung pada suhu, artinya kekuatan baja dapat ditingkatkan melalui berbagai proses perlakuan panas dan pendinginan. Namun, dengan peningkatan kekuatan, baja mulai kehilangan keuletannya. Misalnya, baja martensit adalah kelas baja terkuat dan terkeras yang tersedia tetapi juga yang paling rapuh. Penambahan elemen paduan ekstra, bersama dengan pemanasan dan pendinginan, dapat meningkatkan daktilitas baja untuk sebagian besar. Misalnya, penambahan sejumlah kecil karbon pada baja dapat meningkatkan keuletannya hingga 50% dari paduan aluminium.

Sebagai perbandingan, aluminium adalah bahan yang relatif lunak dengan titik leleh rendah; dengan demikian, aluminium murni sangat ulet di alam. Karena keuletannya yang tinggi, paduan aluminium lebih mudah terkelupas daripada baja atau tembaga, memungkinkannya untuk dibentuk mendekati akhir desain produk. Akibatnya, aluminium sangat dicari, baik untuk prototipe maupun produksi.

Manfaat dan Tantangan Pemesinan Baja dan Aluminium

Daktilitas baja vs aluminium memungkinkan mereka untuk mengembangkan sifat mampu bentuk tanpa rusak. Baja dapat ditarik menjadi kabel, balok, batang, dan rangka untuk memenuhi persyaratan khusus konstruksi apa pun. Demikian juga, Anda dapat menggunakan keuletan aluminium untuk membuat pelat perkakas, batang, tabung, foil, kabel, dan banyak lagi. Karena aluminium menghantarkan dan menghilangkan panas dengan cepat, aluminium tetap stabil dengan sedikit distorsi selama pengelasan busur, dibandingkan dengan baja atau tembaga.

Namun, semua manfaat ini datang dengan tantangan pemesinan yang mahal. Saat mengerjakan logam ulet, pahat menghasilkan tegangan tekan pada benda kerja. Tegangan secara bertahap berubah menjadi tegangan geser dengan besaran yang berbeda dan merambat ke berbagai arah ke sudut pemotongan. Ketika tegangan geser ini melebihi regangan material, pembentukan chip terus menerus terjadi. Bahan yang terpasang melekat pada ujung pahat dan benda kerja, sehingga menghasilkan permukaan akhir yang buruk dan pahat harus memotong dengan gaya yang lebih besar pada setiap gerakan.

Untuk mengatasi tantangan ini, penting untuk menggunakan alat canggih pada kecepatan rendah dengan gaya gesekan tinggi yang didukung oleh laju umpan tinggi. Tidak adanya alat dan keahlian yang tepat dapat menyebabkan lebih banyak limbah dan konsumsi bahan baku yang berlebihan, sehingga menghasilkan ROI yang buruk.

Pemotongan Logam Presisi Dari Pemasok Lokal Tepercaya

Industrial Metal Service telah menawarkan layanan penggergajian logam kepada perakit dan toko mesin di San Francisco Bay Area dan sekitarnya selama lebih dari dua dekade. MetlSaw NF12-T12 kami dapat dengan mudah memotong pelat aluminium setebal 12 inci sambil memegang toleransi yang paling ketat, dan gergaji pita Amada PCSAW 530 X kami dengan teknologi pemotongan pulsa dapat dengan cepat dan tepat memotong baja yang paling keras sekalipun. Dengan memanfaatkan layanan pemotongan logam presisi kami, Anda dapat mengurangi limbah material dan biaya tenaga kerja sekaligus mempercepat proses produksi Anda.