Bahan Komposit

Pengenalan

           Bahan komposit merupakan gabungan bahan logam atau bahan bukan logam atau kedua-duanya. Bahan komposit menjadi pilihan dalam industri pembuatan kerana bahan ini lebih ringan dan lebih ekonomi. Dua jenis bahan komposit yang popular digunakan ialah;

i. Plastik ; dan

ii. Kaca gentian (Fiber glass)

Plastik

Terdapat dua kumpulan plastik iaitu

a. Plastik termoset

Plastik termoset dibentuk dengan menggunakan kaedah pemesinan dan tekanan. Plastik jenis ini tidak lebur dengan sempurna dan tidak boleh dikitar semula.

b. Plastik termoplastik

Plastik termoplastik Boleh dibentuk pada suhu 115º hingga 327º dan boleh dikitar semula melalui proses peleburan tanpa merosakkan sifat kimianya.

gambar foto: kompenan dan aksesori motorsikal dihasilkan dari bahan komposit

a. Plastik termoset

- Fenol formaldehid:

Digunakan dalam pembuatan tombol pintu, pemegang bersalut dan telefon

- Poliester

Digunakan dalam pembuatan beg plastik, kerusi plastik, badan kenderaan, rak fail dan peralatan perhiasan rumah.

- Melamina formaldehid

Digunakan dalam pembuatan alat kelengkapan rumah, kompenan elektrik dan penyalut barangan.

gambar foto: produk plastik termoset: soket elektrik.

b. Plastik termoplastik

- Polietalina (PE)

Digunakan dalam pembuatan alat kelengkapan rumah, salur air, botol, permainan kanak-kanak dan sebahagian peralatan pertanian.

gambar foto: produk plastik termoplastik: kereta mainan kawalan jauh

- Polistirena (PS)

Digunakan dalam pembuatan rak, bekas makanan dan pekakas rumah.

- Poliproperlina (PP)

Digunakan dalam pembuatan cawan, kompenan kejuruteraan dan penebat dawai.

- Polivinil klorida (PVC)

Digunakan dalam pembuatan paip air dan kelengkapanya, beg dan pembuluh (conduit)

Bahan bukan logam

Bahan bukan logam terbentuk sama ada dalam bentuk cecair, gas atau pepejal. Bahan ini merupakan peebat yang baik kerana bahan ini tidak mempunyai unsur logam didalamnya.

1. Getah

Getah bersifat elastik dan mempunyai daya tahan yang kuat. sifat elastiknya membolehkan getah dipanjangkan sehingga beberapa kali ganda. Terdapat juga getah tiruan seperti getah butil, stirena butadin, polibutadin dan etilena propilena.
Getah banyak digunakan dalam industri pembuatan tayar, kasut, pelapik dan pengalas.

2. Seramik.

Seramik yang digunakan dalam industri dihasilkan daripada aluminium oksida, zirkonia, silikon nitrida, aluminium nitrida dan silikon karbida. seramik bersifat keras, rapuh, perintang bahan kimia dan mempunyai takat lebur yang tinggi. Seramik digunakan dalam industri aeroangkasa, pembuatan kompenan elektronik, elektrik dan automotif.

Contoh dan kegunaan seramik

i. Tanah liat:- Berasaskan tahah liat. Digunakan untuk membuat batu bata, jubin bumbung, paip pelapik relau dan mangkuk seramik kimpalan TIG.

ii. Pelelas:- Berasaskan intan, karborundum, dan korundum. Digunakan dalam pembuat roda canai, kain dan kertas emeri.

iii. Seramik kejuruteraan:- Berasaskan aluminium oksida, zirkonia, silikon nitrida, aluminium nitrida dan silikon karbida. Digunakan dalam pembuatan acuan, galas pam pencucuh, kompenan injin turbin dan disel.

Gambar foto: rotor diperbuat dari seramik kejuruteraan






iv. Seramik elektrik dan magnetik:- Berasaskan aluminium oksida dan titanium oksida. Digunakan dalam pembuatan kapasitor, termistor varistor dan magnet.

Gambar foto: kompenan elektronik diperbuat dari seramik elektrik.

Bahan Logam

Logam dikelaskan kepada dua kumpulan utama, iaitu:,

1. Logam ferus (Ferous metal)
2. Logam bukan ferus.(Non Ferous metal)

Logam ferus

Merupakan logam yang mengandungi unsur-unsur besi didalamnya. Terdapat tiga kumpulan logam ferus iaitu:,

1. Besi Tempawan (Wrought iron)
2. Keluli (Steel)
3. Besi Tuang (Cast iron)

Besi Tempawan

Besi tempawan hanya mempunyai kandungan karbon yang sedikit iaitu antara 0.06 hingga 0.08 peratus sahaja. Besi tempawan mempunyai ciri sifat keteguhan dan kekuatan yang tinggi, boleh ditempa dan mampu menyerap daya hentaman secara mengejut.
Besi tempawan biasanya digunakan untuk membuat rivet, paku, barang perhiasan, bangku dan jeriji.

Gambar foto : contoh produk besi tempawan


Keluli

Keluli mempunyai kandungan karbon yang tinggi, iaitu antara 0.03 peratus hingga 1.7 peratus. Keluli bersifat lebih kuat jika dibanding dengan logam lain.



Keluli dikategorikan dalam 2 kumpulan:,

1. Keluli karbon
2. Keluli Aloi.

Keluli karbon

Keluli karbon ditentukan berdasarkan peratus kandungan karbon didalamnya.

i. Keluli berkarbon rendah (Low carbon steel) 0.03 hingga 0.3 peratus karbon.
digunakan dalam pembuatan keluli, plat, rod, dawai dan keluli struktur.

gambar foto: contoh keluli struktur

ii. Keluli berkarbon sederhana (Medium carbon steel) 0.3 hingga 0.6 peratus karbon.
digunakan dalam pembuatan gerudi, acuan dan alatan tangan.

gambar foto : contoh produk keluli berkarbon sederhana.

iii. Keluli berkarbon tinggi (High carbon steel) 0.6 hingga 1.7 peratus karbon
Digunakan dalam pembuatan kikir, mata alat, gear dan bahagian mesin yang memerlukan tahan haus.

Keluli Aloi

Keluli aloi merupakan campuran dua atau lebih unsur logam yang berlainan. Keluli aloi mempunyai sifat kekerasan dan kemuluran yang membolehkan membuat barangan yang menerima bebanan hentaman dan tegasan tinggi. contoh keluli aloi ialah: Keluli nikel, keluli kalis karat( stain less steel), keluli molibdenum, keluli alat (tool steel)dan keluli tahan lasak. Keluli aloi digunakan dalam pembuatan kompenan enjin, gear, mata alat, alatan mengukur dan menguji dan mata gerudi.

Gambar foto: angkup vernier diperbuat dari keluli kalis karat

gambar foto: Ekzos motorsikal dihasilkan dari kelulu kalis karat supaya lebih tahan lama dan tidak medah berkarat.








Besi Tuang

Besi tuang mengandungi 2.0 hingga 4.0 peratus karbon. Besi tuang bersifat rapuh dan mempunyai kekuatan tegangan rendah tetapi kekuatan mampatan rendah. jenis besi tuang dibezakan berdasarkan sifat dan kandungan karbon didalamnya.

Jenis besi tuang


1. Besi tuang Kelabu.

mengandungi 2.0 hingga 4.0 peratus karbon. Sifat nya mudah dimesin dan mempunyai kekuatan mampatan yang rendah. Biasa digunakan dalam pembuatan rangka mesin, penyokong, paip dan acuan mesin.

gambar foto: contoh badan mesin yang diperbuat daripada besi tuang




2. Besi tuang mudah tempa.

mengandungi 2.5 hingga 3.0 peratus karbon. Sifat mekaniknya sangat keras dan sukar dimesin manakala kekuatan mampatanya lebih tinggi dibandingkan besi tuang kelabu. Digunakan dalam pembuatan kompenan mesin yang memerlukan ketahanan geseran dan lelasan.

3. Besi tuang nodular.

mengandungi 3.2 hingga 4.1 peratus karbon. Sifat mekaniknya lebih mulur, tidak mudah retak atau pecah, keras, tahan lelasan, tahan haus dan boleh dikimpal.

4. Besi tuang putih

mengandungi 2.5 hingga 4.0 peratus karbon. bersifat keliatan dan kebolekditempaan, kekuatan dan tidak mudah retak atau pecah. Digunakan dalam pembuatan bahagian mesin, takal, roda, bahagian jentera dan enjin.