material jig dan fixture

Upload: rakyat-jelata

Post on 09-Oct-2015

143 views

Category:

Documents


14 download

DESCRIPTION

Perancangan alat bantu

TRANSCRIPT

1) High Speed Steels (HSS) High speed stell (HSS) merupakan perkakas yang tahan terhadap kecepatan kerja yang tinggi dan tempeatur yang tinggi juga dengan sifat tahan softening, tahan abrasi dan tahan breaking.Klasifikasi HSS menurut komposisinya terdiri atas :a. HSS Konvensional yaitu : Group M (Molybdenum HSS) Group T (Tungsten HSS)b. HSS Spesial yaitu : Cobalt added HSS High vanadium HSS High hardness Co HSS Cast HSS Powdered HSS Coated HSSa. HSS KonvensionalHSS Konvensional jenis T (paduan utama tungsten/wolfram) terutama digunkana untuk pahat-pahat yang kecil. Paduan karbon dan kromium berfungsi untuk meningkatkan kekerasan tool steel. Penambahan vanadium sebanyak kurang dari 1% akan memperhalus butir. Semakin besar konsentrasi vanadium maka semakin cepat terbentuknya vanadium karbida sehingga menambah ketahanan terhadap keausan. Tungsten digunakan untuk menghasilkan ketahanan terhadap softening (pelunakan) pada temperatur tinggi.Jenis molybdenum memerlukan proses laku panas dengan tungku kolam garam (salt bath furnace) untuk menghindari terjadinya proses dekarburisasi. Tungku tersebut terdiri atas tiga bagian yaitu :1. Preheat salt berisi KCl dan NaCl pada temperatur 740-875 0C2. High heat salt berisi BaCl2 pada temperatur 1150-1200 0C3. Quenching salt berisi CaCl2, KCl, NaCl pada temperature 550-600 0CDalam high heat salt bath furnace BaCl2, teroksidasi menjadi BaO yang dihilangkan secara periodik (untuk mencegah terjadinya dekarburisasi pada HSS) dengan menambahkan silika (menjadi Ba silicate yang terapung) atau menambahkan methychoride (menjadi BaCl2, melepaskan gas H2 dan CO).Proses pembuatan HSS konvensional ini dilakukan dengan cara secondary hardening yaitu perlakuan pengerasan kedua dengan tujuan menghilangkan austenit sisa dan tegangan sisa. Proses perlakuan panas ini dibagi menjadi 4 bagian: Preheating (pemanasan awal) Austenisasi (pengerasan) Quenching (pendinginan) Tempring (pengerasan)Dengan penjelasan sebagai berikut: PreheatingPreheating mempunyai tujuan untuk: Mengurangi thermal shock (panas tiba-tiba) yang timbul ketika perkakas dingin diletakkan ke tumgku yangpanas. Tujuannya adalah untuk mengurangi terjadinya retak. Meningkatkan produktivitas dengan cara mempercepat waktu proses pemanasan pada tungku. Mengurang jika terjadinya karburisasi yang terbentuk jika tidak dilakukannya preheating. AustenisasiAustenisasi merupakan proses pembentukan austenit yang tergantung pada temperatur dan lamanya proses yang dilakukan. Sifat high speed tool steels mengakibatkan terhalangnya proses pelarutan campuran karbida selama austenisasi. Campuran karbida tidak akan larut kecuali baja tersebut dipanaskan antara temperature 280C 560C (500F 1000F) yaitu titik cairnya. Temperatur proses austenisasi bekisar antara 1150C- 12900C (2100F 12500F) dan pertahankan selama 2 6 menit,tergantung pada jenis baja dan peralatan. QuenchingProses quenching atau pendinginan dari temperature austenisasi bertujuan untuk merubah austenit yang terbentuk pada temperatur tinggi menjadi struktur martensit yang keras. Kadang proses quenching dilakukan dua tahap, pertama sekali dilakukan pendinginan minyak hingga antara temperature 5400C 5950C (1000 sampai 11000F), setelah itu dilanjutkan dengan pendinginan udara hingga mendekati temperatur daerah sekitar. TemperingSetelah proses austenisasi dan quenching, baja mengalami tegangan yang tinggi dan oleh karena itu rawan terhadap retak. Proses temper awal terjdi antara temperature 600 sampai 8500C berfungsi untuk meningkatkan ketangguhan baja dan memungkinkan untuk dilakukan tahap pengerasan kedua.Proses temper kedua mengurangi stress sisa dan mengubah austenit sisa dari proses quenching menjadi martensit. Endapan karbida yang terbentuk membantu proses secondary hardening, menyisakan karbida dan karbon.

Gambar. Proses Temperingb. HSS Spesial HSS dengan paduan Cobalt akan menyebabkan HSS mempunyai sifat-sifat hot hardness dan wear resistance yang lebih baik. High hardness Co-HSSAdalah jenis yang relatif baru dari HSS, kekerasannya dapat mencapai 69-70HRC sehingga memiliki hot hardness yang tinggi dengan ketangguhan yang cukup. Dengan kecepatan potong yang sedikit lebih rendah dari kecepatan potong pahat karbida serta dengan sudut geram yang besar, maka jenis pahat ini mampu memotong benda kerja yang telah dikeraskan, titanium steel serta baja campuran Ni dan Co yang sulit dipotong (turbin jet engine). Mudah digerinda akan tetapi sewaktu heat treatment perlu pengontrolan temperatur yang seksama. Cast HSSDengan majunya teknologipenuangan, makaHSS mungkindituang menjadi bentuk-bentuk yang rumit dari perkakas potong (misalnya milling cutter) dengan keuletan yang cukup baik. Hampir semua jenis baja perkakas dapat dituang, dalam hal ini penuangan lebih dimaksudkan untuk menghindari permesinan (pembentukan geometri pahat) dari bahan HSS yang susah dibentuk dengan proses konvensional (jenis paduan tinggi seperti T 15). Powdered HSSMerupakan salah satu teknik untuk memperhalus besar butir dengan cara menyentir (sintering) serbuk halus karbida dengan tjuan untuk mempertinggi kekuatan (transverse rupture strength) dan hot hardness, selain itu sifat machinability, grindability, maupun hettebility-nya menjadi lebih baik. Serbuk ferritte di dapat dengan teknik atomisasi secara semburan air atau gas mulia, teknik sentrifugal ataupun teknik elektroda putar. Pada teknk water jet serbuk ferritte akan teroksidasi sehingga perlu direduksi pada waktu sintering. Serbuk TiC, WC atau MoC dibuat dengan cara karburisasi, pengilingan serta penyaringan serbuk ferritte dan karbida ini dicampur dengan perbandingan berat tertentukemudian dipanaskan sambil ditekan. Hasil proses sintering ini berupa bahan dasar mula yang diproses lebih lanjut secara tempa ataupunpengerolan menjadi bahan baku HSS berupa batang, silinder atau plat. Coated HSSBaja HSS biasa (molten HSS) maupun powdered HSS setelah dibentuk menjadi perkakas potong (pahat gurdi, hob, tap dsb) dapat dilapisi Nitrida maupun oksida dengan proses PVD diperlukan energi yang tinggi untuk menguapkan metal/bahan pelapis secara induksimaupun penembakan berkas elektron. Dalam kamar reaksi uap bahan pelapis tersebut menempel pada benda yang akan dilapis karena daya tarik molekuler. Proses pelapisan dapat dilakukan pada temperatur di bawah temperatur tempering HSS (550 0C), sehingga tidakterjadi perubahan bentuk atau pelunakan.Pada umumnya lapisan oksida sangat stabil pada temperatur kerja yang tinggi. Selain dari penarikan tahanan keausan lapisan ini juga mempunyai sifat non adhesi sehingga mencegah terjadinya BUE. Jika kecepatan potong yang digunakan terlalu tinggi akan terjadi keausan kawah sedangkan keausan tepi hampir tidak terjadi. Pemakaian coated HSS perlu direncanakan dengan cermat sebab lapisan trinida ataupun oksida tersebut sesungguhnya sangat tipis lagi pula sangat dipengaruhi oleh keandalan lapisan serta keseragaman pelapisan.Semua jenis HSS dapat diperkeras hingga tingkat yang lebih tinggi daripada jenis tool steel lainnya, HSS memiliki partikel karbida yang tersebar dengan baik yang dapat meningkatkan ketahanan terhadap keausan.2) Carbon Steels(Baja Carbon) Carbon Steels(Baja Carbon)adalah material logam yang terbentuk dari unsur utama Fe dan unsur kedua yang berpengaruh pada sifatsifatnya adalah karbon, sedangkan unsur yang lain berpengaruh menurut prosesentasenya. Baja karbon merupakan salah satu jenis logam paduan besi karbon terpenting dengan prosentase berat karbon hingga 2,11%. Baja karbon memiliki kadar C hingga 1.2% dengan Mn 0.30%-0.95%. Elemen-elemen prosentase maksimum selain bajanya sebagai berikut: 0.60% Silicon, 0.60% Copper.Fasa-fasa yang terbentuk pada baja karbon :a) Ferit (alpha) : merupakan sel satuan (susunan atom-atom yang paling kecil dan teratur) berupa Body Centered Cubic (BCC=kubus pusat badan), Ferit ini mempunyai sifat : magnetis, agak ulet, agak kuat, dll.b) Austenit : merupakan sel satuan yang berupa Face Centered Cubic (FCC =kubus pusat muka), Austenit ini mempunyai sifat : Non magnetis, ulet, dll.c) Sementid (besi karbida) : merupakan sel satuan yang berupa orthorombik, Semented ini mempunyai sifat : keras dan getas.d) Perlit : merupakan campuran fasa ferit dan sementid sehingga mempunyai sifat Kuat.e) Delta : merupakan sel satuan yang berupa Body Centered Cubic (BCC=kubus pusat badan).

Gambar 1. Photomicrographs of (a) ferrite and (b) austenite1. B. Klasifikasi Baja KarbonBaja karbon (carbon steel), dibagi menjadi tiga golongan yaitu :1. 1. Baja karbon rendah (low carbon steel) machine, machinery dan mild steel. Kandungannya 0,05% 0,30% C.Sifatnya mudah ditempa dan mudah di mesin. Penggunaannya:- 0,05 % 0,20 % C : automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws, nails.- 0,20 % 0,30 % C : gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings. 1. 2. Baja karbon menengah (medium carbon steel)- Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah.- Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong. Penggunaan:- 0,30 % 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles. - 0,40 % 0,50 % C : car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits, screwdrivers.- 0,50 % 0,60 % C : hammers dan sledges.1. 3. Baja karbon tinggi (high carbon steel) tool steel- Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60% 1,50% CPenggunaan- screw drivers, blacksmiths hummers, tables knives, screws, hammers, vise jaws, knives, drills. tools for turning brass and wood, reamers, tools for turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing dies, fine cutters.3) Mild Steels

Baja ringan adalah baja berkualitas tinggi yang bersifat ringan dan tipis, akan tetapi kekuatannya tidak kalah dari baja konvensional. Ada bebarapa macam baja ringan yang dikelompokan berdasarkan nilai tegangan tariknya (tensile strength). Kemampuan tegangan tarik ini umumnya didasarkan pada fungsi akhir dari baja ringan tersebut.Sebagai contoh untuk produk structural seperti rangka atap baja ringan menggunakan baja ringan dengan tegangan tarik tinggi (G550). Namun untuk berbagai produk home appliances diperlukan baja ringan dengan tegangan tarik yang lebih rendah (G300, G250) yang lebih lentur dan lunak sehingga lebih mudah dibentuk sesuai keinginan.Karena tingkat kualitas dan kuat tarik tinggi, nggak heran baja ringan lebih tipis dan ringan dibandingkan baja konvensional. Baja G550 bisa diartikan sebagai baja yang mempunyai kuat tarik 550 Mpa (Mega Pascal). Uji kualitas ini hanya dapat dibuktikan di laboratorium.Meskipun lebih ringan dan tipis dari baja konvensional, dengan kuat tarik sebesar 550 Mpa baja ringan dapat dijadikan andalan untuk menopang beban struktur bangunan. Untuk fungsi non structural seperti penutup atap diguanakan baja ringan kualitas G300.Ketebalan baja ringan berkisar antara 0,20 2,00 mm. Variasi ketebalan ini ditentukan oleh fungsi , sebarapa besar beban yang ditopang dan ukuran bentang baja itu sendiri. Ketebalan yang lebih kecil dibandimg dengan baja konvensional dengan tujuan untuk mengurangi beban strukutur bangunan.Kuda-kuda baja ringan mempunyai ketebalan antara 0,45 1,00 mm. Berbeda dengan kolom yang akan menopang beban yang lebih besar, ketebalannya kisaran antara 1,00 -2,00 mm (profil C). Sedangkan untuk genteng metal ketebalannya 0,20 mm karena bisa dikatakan tidak memikul beban dengan ketebalan tersebut sudah cukup memadai.Baja tersusun dari besi dan karbon (Fe dan C). Apabila unsur tersebut bercampur dengan air dan udara akan timbul reaksi yang mendorong terjadinya karat. Maka baja ringan perlu dilapisi antikarat. Pengaplikasian lapisan antikarat sangat penting untuk menjaga agar material awet dan tahan lama.4) Cast Iron(Besi Tuang)

Besi Tuang terbuat dari besi kasar (pig iron) hasil tanur tinggi dari bijih besi. Kemudian besi kasar dilebur kembali agar bisa menjadi besi tuang. Peleburan besi tuang biasanya dilakukan dalam tungku yang sering disebut Kupola. Bentuk dan konstruksi Kupola tersebut hampir sama dengan konstruksi tanur tinggi (blast furnace). Bahan baku yang dilebur terdiri dari batang logam besi kasar yang dihasilkan dari proses tanur tinggi. Bahan baku yang dilebur terdiri dari ingot besi kasar yang dihasilkan dari proses tanur tinggi, ditambah dengan skrap baja ataupun skrap besi tuang (return scrap). Disamping itu penambahan bahan-bahan seperti ferosilikon (FeSi) dan feromangan (FeMn) sering pula dilakukan. Hal ini dimaksudkan untuk menaikkan kembali kadar Si dan Mn dalam besi tuang karena sebagian dari kedua unsur tersebut biasanya berkurang (hilang) akibat oksidasi pada saat peleburan. Bahan bakar yang digunakan adalah kokas dan dimasukkan ke dalam Kupola selang seling dengan muatan logam. Proses pembakaran terjadi dengan meniupkan udara ke dalam Kupola dengan menggunakan Blower. Untuk mendapatkan proses peleburan yang baik maka perbandingan antara muatan logam, bahan bakar dan kebutuhan udara harus dijaga sebaik mungkin. Disamping membutuhkan bahan-bahan seperti yang disebutkan diatas, ke dalam Kupola juga ditambahkan sejumlah batu kapur. Bahan ini dapat membantu pembentukan terak (slag) yang dapat mengikat kotoran-kotoran sehingga memisahkannya dari besi cair. Proses peleburan besi tuang dengan Kupola biasanya terjadi secara kontinyu artinya begitu muatan logam mencair maka langsung mengalir keluar tungku. Logam cair yang keluar dari Kupola ditampung pada alat perapian depan (forehearth) yang kemudian diangkut dengan menggunakan ladel untuk dituang ke dalam cetakan. Dengan proses peleburan seperti itu maka sering kali mempersulit untuk melakukan pengaturan komposisi kimia. Hal ini dapat mengakibatkan daerah komposisi kimia yang dihasilkan menjadi lebar sehingga memberikan variasi pula terhadap kualitas produk yang dibuat. Disamping itu kekurangan lainnya pada proses peleburan dengan Kupola yaitu logam cair mudah mengalami kontaminasi oleh sulfur atau unsur-unsur lainnya yang disebabkan oleh bahan bakar kokas. Pengotoran karena sulfur ini dapat menurunkan sifat-sifat besi tuang. Karena kekurangan-kekurangan di atas, maka dewasa ini banyak pabrik pengecoran menggunakan tungku listrik untuk menggantikan Kupola. Tungku listrik yang banyak digunakan adalah dari jenis tungku induksi. Bahan baku yang dilebur pada umumnya tidak menggunakan besi kasar melainkan sebagian besar berupa skrap baja atau skrap besi tuang. Peleburan dengan tungku ini dapat menghasilkan logam cair dengan komposisi kimia yang lebih konsisten dengan kadar impuritas yang lebih rendah karena bahan baku yang dilebur biasanya berupa skrap baja, maka untuk menaikkan kadar karbon agar mencapai kadar yang sesuai untuk besi tuang biasanya dilakukan dengan memasukkan sejumlah arang kayu ke dalam tungku. Berikut ini adalah gambar proses peleburan dan penuangan besi tuang

Gambar proses pembuatan besi tuangDalam pemakaian di industri, ada tiga jenis besi tuang yang banyak digunakan, yaitu : besi tuang kelabu (grey cast iron), besi tuang ulet atau besi tuang nodular (nodular cast iron) dan besi tuang putih (white cast iron). Ketiga jenis besi tuang ini mempunyai komposisi kimia yang hampir sama yaitu : 2,55 - 3,5 %C, 1-3 %Si, Mn kurang dari 1% sedangkan S dan P dibatasi antara 0,05-0,10 % (maksimum). Walaupun komposisi kimianya hampir sama, tetapi karena prosesnya berbeda maka struktur dan sifat-sifat dari ketiga besi tuang tersebut berbeda.

II. Klasifikasi Besi TuangSebelum kita masuk ke dalam klasifikasi besi tuang, kita harus mengenal tentang diagram besi tuang. Jika kita sudah mengenal gambar diagram besi tuang, kita bisa mengubah sifat dan struktur besi tuang yang di inginkan. Berikut dibawah ini gambar diagram besi tuang.

Gambar Diagram Fe3C1. Besi Tuang KelabuUntuk memperoleh besi tuang kelabu kita harus berpangkal pada besi kasar kelabu. Besi kasar kelabu memiliki kadar silikon yang tinggi (kurang lebih 5,5 sampai 50%) dan kadar mangan yang rendah. Karena itu pembentukan karbon bebas jadi meningkat. Jadi besi tuang kelabu setelah didinginkan mengandung grafit. Grafit tersebut terdapat dalam besi-tuang berupa pelat-pelat tipis. Besi tuang kelabu memperoleh namanya dari bidang patahan yang berwarna kelabu, yang disebabkan oleh grafit hitam.

Gambar struktur besi tuang kelabu2. Besi Tuang Putih Untuk memperoleh besi tuang putih, kita harus berpangkal pada besi kasar putih. Besi kasar putih itu memiliki kadar silikon yang rendah (kurang lebih 0,5%) dan kadar mangan yang tinggi. Dengan demikian pembentukan sementit digiatkan. Karena kadar silikon yang sangat rendah hanya terbentuk sementit. Jadi untuk besi tuang putih hanya diagram menstabil yang penting. Dengan demikian besi tuang putih setelah didinginkan tediri dari perlit dan sementit. Besi tuang putih dengan kadar karbon 2.5% sampai 3.6% mengandung banyak sementit. Dengan adanya kadar yang besar dari sementit yang sangat keras,akan tetapi rapuh itu, besi tuang putih memperoleh kekerasan sangat besar, akan tetapi kekuatan tarik yang sangat rendah dan regangan yang sangat kecil

Gambar struktur besi tuang putih

3. Besi Tuang mampu tempa Untuk memperoleh besi tuang yang dapat di tempa, kita harus berpangkal pada besi tuang putih. Bahan ini dipanaskan sampai kurang lebih 900 C dan dibiarkan beberapa hari pada suhu tersebut. Besi tuang jenis ini dibuat dari besi tuang putih dengan melakukan heat treatment kembali yang tujuannya menguraikan seluruh gumpalan grafit akan terurai menjadi matriks ferrit, pearlit, martensit. Besi tuang ini juga mempunyai sifat yang mirip dengan baja

Gambar struktur besi tuang mampu tempa

4. Besi Tuang Nodular Untuk memperoleh besi tuang noduler, kita harus berpangkal pada besi kasar kelabu. Besi kasar kelabu memiliki kadar silikon yang tinggi (kurang lebih 5,5 sampai 1,5%), dan kadar mangan rendah. Karena itu pada pendinginan perlahan-lahan pembentukan karbon bebas akan meningkat. Karena selama fabrikasi dimasukkan magnesium ke dalam bahan, maka karbon bebas itu terjadi berupa bola. Bola-bola itu dinamakan nodul. Nodul grafit memberikan pengurangan penampang yang lebih kurang dan tidak menyebabkan pengerjaan takik. Besi tuang noduler, setelah pendinginan dan setelah pengerjaan pemijaran terutama dari ferit, perlit, dan grafit. Karena adanya ferit atau perlit dan karena bentuk nodul grafit yang sangat menguntungkan, maka besi tuang noduler memiliki kekuatan tarik yang tinggi dan regangan yang besar.

Gambar struktur besi tuang nodular

5) Die Steels (High carbon)Proses hardening tool steel ini ada yang menggunakan proes air hardening dan ada juga dengan oil hardening. Total paduannya yaitu sekitar 12% chromium dan carbon lebih dari 1,5%. Selain C dan Cr ada juga paduan lain seperti Mo, V, Co. Tipe D2 mengandung paduan Chromium krbida yang dapat meningkatkan ketahanan terhadap abrasi. Tipe D3 memiliki arbon yang lebih tinggi untuk menghasilkan campuran karbida dan meningkatkan ketahanan terhadap aus. Tipe D4 memiliki karbon yang lebih tinggi dari D2 untuk ketahanan abrasi yang lebih besar. D5 mengandung Cobalt untuk meningkatkan ketahanan terhadap terper softening.6) Oil hardening tool steelKadar karbon tool steel ini cukup tinggi dengan paduannya yaitu C, Mn, Si, W, Mo, dan Cr. Tool steel ini bersifat tahan aus pada temperatur normal dan tidak tahan terhadap softening. Tipe O1 dan O2 memiliki sifat yang sama. Tipe O2 mempunyai autenisasi yang sedikit lebih rendah dari pada tipe O1. temperature pengerasan yang rendah mengurangi distorsi sewaktu quenching. Tipe O6 mempunyai kadar karbon yang cukup untuk merubah 0,3% grafit menjadi matrix martensit dari struktur yang dikeraskan. Ini disebut baja perkakas grafit. Grafit tersebut dimaksudkan sebagai pelumas dalam system sliding pada logam dengan logam. Tipe O7 mempunyai konsentrasi tungsten yang signifikan untuk mepercepat terbentuknya karbida tungsten sehingga meningkatkan ketahanan terhadap abrasi7) Nylon dan Fibre

Nylon merupakan sebutan generik untuk keluarga polimer sintetik yang dikenal umum sebagai poliamida , pertama diproduksi pada 28 Februari 1935 oleh Wallace Carothers di DuPont fasilitas penelitian s 'di Stasiun Percobaan DuPont .Nylon adalah salah satu polimer yang paling umum digunakan.Nylon adalah termoplastik bahan halus, pertama kali digunakan secara komersial dalam nilon a- berbulu sikat gigi (1938), diikuti lebih terkenal dengan perempuan stoking ("nylons"; 1940). Ini terbuat dari unit pengulangan dihubungkan oleh amida obligasi dan sering disebut sebagai poliamida (PA). Nylon adalah orang pertama yang secara komersial sukses polimer sintetik. Ada dua metode umum pembuatan nilon untuk aplikasi serat. Dalam satu pendekatan, molekul dengan asam (COOH) kelompok pada setiap akhir yang bereaksi dengan molekul yang mengandung amina (NH 2) kelompok pada setiap akhir. Nilon yang dihasilkan diberi nama berdasarkan jumlah atom karbon memisahkan dua kelompok asam dan dua amina. Ini terbentuk menjadi monomer dari antara berat molekul , yang kemudian bereaksi untuk bentuk panjang polimer rantai. Nylon dimaksudkan untuk menjadi pengganti sintetis untuk sutra dan digantikan untuk itu dalam banyak produk setelah sutra menjadi langka selama Perang Dunia II .Ia menggantikan sutra dalam aplikasi militer seperti parasut dan rompi antipeluru , dan digunakan dalam berbagai jenis ban kendaraan.

2. Pembuatan Nylon5,10 Nylon, terbuat dari diamina pentamethylene dan asam sebasat , dipelajari oleh Carothers bahkan sebelum nilon 6,6 dan memiliki sifat unggul, tetapi lebih mahal untuk membuatnya. Sesuai dengan konvensi penamaan, "nilon 6,12" (N-6, 12) atau "PA-6, 12" adalah kopolimer dari diamina 6C dan diacid 12C. Demikian pula untuk N-5, 10 N-6, 11; N-10, 12, dll nilon lainnya termasuk asam dikarboksilat kopolimerisasi produk diamina / yang tidak didasarkan pada monomer yang tercantum di atas.Sebagai contoh, beberapa aromatik nilon yang dipolimerisasi dengan penambahan diacids seperti asam tereftalat ( Kevlar Twaron ) atau asam isophthalic ( Nomex ), lebih umumnya terkait dengan poliester. Ada kopolimer dari N-6, 6/N6; kopolimer N-6, 6/N-6/N-12, dan lain-lain. Karena cara poliamida terbentuk, nilon sepertinya akan terbatas pada bercabang, rantai lurus. Tapi "bintang" nilon bercabang dapat dihasilkan oleh kondensasi asam dikarboksilat dengan Poliamina memiliki tiga atau lebih kelompok amino . Reaksi umumnya adalah:

Sebuah molekul air dilepaskan dan nilon terbentuk. Sifat ini ditentukan oleh kelompok-kelompok R dan R 'di monomer. Dalam nilon 6,6, R = 4C dan R '= 6C alkana , tetapi juga harus mencakup dua karboksil karbon di diacid untuk mendapatkan jumlah itu menyumbangkan ke rantai. Dalam Kevlar , baik R dan R 'adalah benzena cincin.

Konsep produksi NylonPendekatan pertama: menggabungkan molekul dengan asam (COOH) kelompok pada setiap akhir yang bereaksi dengan dua bahan kimia yang mengandung amina (NH 2) kelompok pada setiap akhir. Proses ini menciptakan nilon 6,6 , terbuat dari diamina heksametilena dengan enam atom karbon dan asam adipat. Pendekatan kedua: gabungan memiliki asam di satu ujung dan amina pada yang lain dan dipolimerisasi membentuk rantai dengan unit berulang (-NH-[CH 2] n-CO-) x. Dengan kata lain, nilon 6 dibuat dari bahan kaprolaktam enam-karbon tunggal yang disebut Caprolactam. Dalam persamaan ini, jika n = 5, maka nilon 6 adalah nama yang diberikan (mungkin juga disebut sebagai polimer). Ciri karakteristik dari nilon 6,6 termasuk: Lipatan dan kusut bisa panas-set pada suhu yang lebih tinggi Lebih kompak struktur molekul Pelapukan yang lebih baik sifat; tahan sinar matahari lebih baik Lebih lembut "Tangan" Titik lebur yang lebih tinggi (256 C) Superior colorfastness Excellent abrasi perlawanan Di sisi lain, nilon 6 mudah pewarna, lebih mudah memudar, tetapi memiliki dampak resistensi yang lebih tinggi, daya serap kelembaban yang lebih cepat, elastisitas lebih besar dan pemulihan elastis. 3. Sifat Nylon nilon memiliki kemampuan menjadi sangat berkilau, semilustrous atau membosankan. . Daya tahan: serat tinggi ketahanan digunakan untuk sabuk pengaman, kabel ban, kain balistik dan penggunaan lainnya. Perpanjangan Tinggi Excellent abrasi perlawanan Sangat ulet (kain nilon yang panas-set) Membuka jalan untuk pakaian yang mudah perawatan Tinggi resistensi terhadap serangga, jamur, hewan, serta cetakan, jamur, busuk dan banyak bahan kimia Digunakan dalam karpet dan stoking nilon Mencair bukan terbakar Digunakan dalam banyak aplikasi militer Bagus tertentu kekuatan Transparan di bawah sinar inframerah (-12dB)Semua nilon rentan terhadap hidrolisis, terutama oleh asam kuat , reaksi dasarnya kebalikan dari reaksi sintetis yang ditunjukkan di atas. Berat molekul produk nilon sehingga menyerang tetes cepat, dan retak membentuk cepat di zona terpengaruh. Semua Turunan dari nilon (seperti nilon 6) dipengaruhi lebih dari anggota yang lebih tinggi seperti nilon 12. Ini berarti bahwa bagian-bagian nilon tidak dapat digunakan dalam kontak dengan asam sulfat misalnya, seperti elektrolit yang digunakan dalam baterai timbal-asam . Ketika sedang dibentuk, nilon harus dikeringkan untuk mencegah hidrolisis dalam barel mesin cetak karena air pada suhu tinggi juga dapat menurunkan polimer.

4. Penggunaan NylonNylon dapat digunakan sebagai bahan matriks dalam material komposit , dengan penguat serat seperti kaca atau serat karbon, dan memiliki lebih tinggi kepadatan dari nilon murni. komposit termoplastik tersebut (25% serat gelas) yang sering digunakan dalam komponen mobil sebelah mesin, seperti manifold intake, dimana ketahanan panas yang baik dari bahan-bahan tersebut membuat mereka pesaing layak untuk logam.Beberapa Penggunaan Utama Serat Nylon : Pakaian: Blus, gaun, pakaian yayasan, kaus kaki, lingerie, pakaian dalam, jas hujan, pakaian ski, windbreakers, pakaian renang, dan siklus pakai Perabotan Rumah: Seprei, karpet, tirai, upholstery Kegunaan: Ban kabel, selang, ban dan kursi ikat pinggang, parasut, string raket, tali dan jaring, kantong tidur, terpal, tenda, benang, monofilamen pancing, benang gigi 5. Nylon dan LingkunganInsenerasi dan daur ulangBerbagai nilon pecah adan mebentuk asap api berbahaya, dan asap beracun atau abu, biasanya mengandung hidrogen sianida . membakar nilon untuk memulihkan energi tinggi yang digunakan untuk membuat mereka biasanya mahal, sehingga sebagian besar nilon mencapai pembuangan sampah, busuk sangat lambat . Beberapa cara daur ulang dilakukan pada nilon, biasanya dengan membuat pelet untuk digunakan kembali dalam industri ini, namun hal ini dilakukan pada skala yang lebih rendah

Tips Umum Perawatan Serat Nylon Sebagian besar barang yang terbuat dari nilon bisa dicuci mesin dan kacau dikeringkan pada suhu rendah. Gunakan air hangat dan menambahkan pelembut kain dengan siklus bilasan akhir. Hapus artikel dari pengering segera setelah siklus jatuh selesai. Jika menyetrika diperlukan, gunakan setrika hangat. (Untuk petunjuk perawatan khusus, lihat garmen yang dijahit-in label perawatan.)8) Case Hardening Steels

Pengerasan kulit atau case hardening merupakan proses laku panas yang bertujuan untuk memperoleh pengerasan hanya pada kedalaman tertentu atau kulitnya saja. Dengan demikian lapisan kulit mempunyai kekerasan yang tinggi sedang bagian dalam terjaga dengan kekerasan lebih rendah tetapi keuletannya tinggi. Dalam dunia industri seringkali diperlukan bahan yang keras dan tahan aus. Tetapi kekerasan yang diperoleh dengan proses pengerasan tembus (through hardening) akan mengakibatkan turunnya keuletan atau ketangguhannya. Sehingga untuk mendapatkan material dengan kekerasan yang tinggi tetapi masih tetap ulet atau tangguh perlu dilakukan case hardening.Macam-macam proses pengerasan kulit antara lain :1. Nitriding Nitriding merupakan proses laku panas pada logam secara thermochemical dimana atom nitrogen aktif akan berdifusi kedalam baja membentuk nitrida. Nitrida yang terbentuk ini sangat keras dan stabil. Nitrogen aktif ini bisa diperoleh dari gas ammonia dan bila dipanaskan pada temperatur nitriding antara (500-600 )C akan berdisosiasi menjadi nitrogen aktif dan gas hidrogen :1. Gas nitriding Menggunakan gas nitrogen (Moraes, 2001)

N2 Naktif Naktif akan mengikat unsur paduan membentuk nitride:Al + Naktif AlN (Aluminium nitrides)1. Gas nitriding menggunakan gas ammonia (Zakharov, 1962) :2NH3 N2 + 3H2 Pada dasarnya semua baja dapat di nitriding tetapi hasil yang optimal dapat diperoleh bila baja membentuk unsur paduan yang membentuk nitrida ( Nitride Forming Element ) seperti aluminium, titanium, nikel, chrom dan molybdenum. Pengaruh unsur paduan setelah nitriding dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Pengaruh Unsur Paduan Proses Nitriding Sumber : Rainer Leppanen & Hakan Jonsson, 1999:5 Macam-macam proses nitriding, yaitu:a. Gas NitridingGas nitriding dilakukan dengan pemanasan antara temperatur ( 500-600 )C dalam dapur pemanas dengan atmosfer yang banyak mengandung atom nitrogen . Atom tersebut dapat diperoleh dari gas NH3 ( ammonia ) yang mudah berdekomposisi pada temperatur nitriding sehingga atom nitrogen aktif akan berdifusi kedalam benda kerja.b. Pack nitriding Pack nitriding atau serbuk (solid) mempunyai kesamaan pada proses pack carburising. Pack nitriding dilakukan dengan memanaskan benda kerja didalam kotak tertutup rapat yang berisi nitriding compound. Nitriding compound ini biasanya sebagai sumber nitrogen aktif. Pemanasan proses nitriding dilakukan pada temperatur antara (520-570)C dengan waktu pemanasan kurang dari 12 jam.c. Plasma Nitriding Plasma nitriding biasanya juga dikenal sebagai ion nitriding atau glow-discharge nitriding. Plasma nitriding merupakan pengembangan dari konvensional gas nitriding dimana sumber gas bisa diperoleh dari ammonia atau campuran antara nitrogen dan hidrogen. Proses tersebut berlangsung pada tekanan gas (10-800) Pa dengan menggunakan tegangan listrik antara (300-800 ) V. Sehingga gas terionisasi dan akan melakukan bombardment pada benda kerja. Plasma nitriding dilakukan pada temperatur 400-800C (Rainer Leppanen & Hakan Jonsson, 1999: 9).2. CarburisingCarburising merupakan proses laku panas logam secara thermochemical dimana benda kerja dipanaskan pada temperatur yang cukup tinggi dalam lingkungan yang mengandung atom karbon aktif, sehingga atom karbon akan berdifusi kedalam baja dan mencapai kadar tertentu dan kedalaman tertentu. Tebal lapisan tergantung pada suhu dan waktu perlakuan panas. Carburising terdiri dari tiga macam yaitu:a. Pack CarburisingProses laku panas logam dengan pack carburising dilakukan dengan memasukkan benda kerja ke dalam suatu kotak dan ditimbun dengan carburising compound, kotak ditutup rapat (kedap udara), kemudian dipanaskan pada suhu 900o-950oC selama beberapa jam. Selanjutnya benda kerja dikeluarkan dan didingingkan dengan media pendingin. Carburising compound berupa serbuk terdiri dari arang kayu 70%-80%, barium atau natrium karbonat 25%-20% dan kalsium karbonat 2,5%-3,5%. Selama pemanasan udara yang terperangkap dalam kotak akan bereaksi dengan arang menjadi CO, dengan reaksi:2C + O2 2 COselanjutnya CO ini dapat berdisosiasi menjadi Cat2 CO CO2 + CatCat merupakan atom karbon aktif yang dapat berdifusi kedalam benda kerja.b. Gas CarburisingProses laku panas logam dengan Gas Carburising dilakukan dengan memanaskan baja dalam dapur dengan atmosfer yang banyak mengandung gas CO atau gas hydrokarbon yang mudah berdekomposisi pada temperatur carburising. Gas-gas tersebut pada temperatur carburising akan berdekomposisi menghasilkan atom karbon aktif (Cat) yang nantinya berdifusi kedalam benda kerja. 2 CO CO2 + CatCH4 Cat + 3H2Pada proses gas carburising, benda kerja lebih bersih dibandingkan pada proses pack carburising.c. Liquid CarburisingPada liquid carburising, benda kerja dipanaskan dalam salt bath yang terdiri dari campuran sodium cyanide (NaCN) atau potassium cyanid (KCN), yang berfungsi sebagai carburising agent yang aktif dengan sodium carbonate (Na2CO3) yang berfungsi sebagai energizer. Pada temperatur carburising cyanide akan bereaksi:2 NaCN + O2 2 NaCNO4 NaCNO 2 NaCN + Na2CO3 + CO + 2 Nat2 CO CO2 + CatDari reaksi diatas tampak bahwa di samping atom karbon, atom nitrogen juga ikut berdifusi masuk kedalam benda kerja. Nitrogen ini dalam benda kerja akan bereaksi membentuk nitrida yang juga keras. Banyaknya karbon dan nitrogen yang berdifusi tergantung pada temperatur pemanasan dan kandungan NaCN dalam salth bath.3. Cyaniding dan CarbonitridingCyaniding merupakan modifikasi dari proses liquid carburising. Dilakukan dengan menggunakan salth bath seperti pada liquid carburising, tetapi dengan konsentrasi garam cyanide yang lebih rendah dan temperatur pemanasan yang lebih rendah. Reaksi yang terjadi pada salth bath sama dengan reaksi yang terjadi pada liquid carburising, hanya saja karena temperatur pemanasan yang dipakai lebih rendah, maka difusi nitrogen cukup banyak.Cyaniding yang sering dilakukan adalah dengan menggunakan salth bath dengan kandungan cyanide sekitar 30% pada temperatur 800o 850oC, waktu difusi bisa sampai 1,5 jam. Pada kulit akan diperoleh kandungan nitrogen sampai 0,5%, dengan kadar karbon 0,5 0,8%. Walaupun kadar karbonnya lebih rendah, tetapi kekerasan yang tinggi dapat tercapai setelah diquencing. Dengan salth bath mengandung 25 45% NaCN pada pemanasan 500-600oC dan waktu difusi selama 5 30 menit akan diperoleh kulit yang sangat tipis 0,02 0,04 mm. Kulit ini memiliki kekerasan tinggi dan tahan aus. Pada cyaniding komposisi salth bath dan temperatur pemanasan sangat berpengaruh terhadap tebal dan komposisi kimia dari kulit. Dengan temperatur pemanasan makin tinggi dan kandungan NaCN dalam salth bath yang makin rendah akan menghasilkan tebal kulit yang makin besar dan kadar karbon pada kulit akan semakin tinggi (kadar nitrogen makin rendah). Untuk proses yang menghasilkan kadar karbon yang cukup tinggi (>0,4 %) perlu dilakukan quenching dan tempering.Carbonitriding merupakan modifikasi dari gas carburising. Carbonitriding Menggunakan gas seperti pada gas carburising (terdiri dari karbon monoksida dan gas hidrokarbon) yang diperkaya dengan gas ammonia. Dengan demikian, yang berdifusi kedalam benda kerja adalah karbon dan nitrogen. Proses berlangsung pada temperatur yang lebih rendah.9. Collect Steels(pring steels)

Baja pegas atau baja per secara keseluruhan sudah diklasifikasikan kedalam baja paduan rendah, baja karbon menengah atau baja karbon tinggi dengan kekuatan luluh yang sangat tinggi. Hal ini memungkinkan bahan berbentuk untuk dapat kembali ke bentuk aslinya meskipun terjadi perubahan bengkok atau memutar yang sangat signifikan.

Dibawah ini tabel angka yang umum dari baja pegas atau baja per (Spring Steel Grades)

10. Steel Casting

Pengecoran baja adalah bentuk khusus dari pengecoran yang melibatkan berbagai jenis baja. Baja tuang digunakan ketika besi cor tidak dapat memberikan cukup kekuatan atau ketahanan shock. Contoh alat yang melalui proses pengecoran baja meliputi: roda turbin pembangkit listrik tenaga air, menekan penempaan, gigi, frame truk kereta api, badan katup, casing pompa, mesin pertambangan, peralatan laut, Turbocharger Turbin dan mesin blok silinder.