Melalui proses pengepresan, partikel serbuk ditekan saling berhimpitan menjadi padat. Namun pendekatan atom dalam berbagai partikel itu tidak begitu rapat sehingga gaya ikatan kimia akan bekerja. Oleh karena itu, gaya yang bekerja dalam benda yang dipres hanyalah gaya fisikalis, yakni gaya adhesi. Untuk memperoleh keadaaan benda kerja yang lebih kuat dibutuhkan penanganan lanjut logam serbuk dengan proses sintering.
Apa itu penanganan sinter?
Penanganan sinter adalah perlakuan panas yang menghasilkan benda bentukan kokoh dari bahan awal berupa serbuk. Pada umumnya penanganan sinter dilakukan pada suhu yang berada dibawah titik cair sebuk logamnya. Melalui perlakuan ini, tegangan pres dan perubahan bentuk oleh perlakuan-dingin pada partikel serbuk ditiadakan. Selain itu terjadi perubahan kristalisasi. Dalam beberapa hal tertentu dicapai satu fase cair yang terdiri dari komponen logam dengan titik cair terendah. Partikel serbuk yang tidak mencair diselimuti oleh cairan logam tersebut.
Awal mula proses sintering pada logam serbuk
Pada awal proses sinter, masih pada suhu yang relatif rendah, beberapa badan atom dalam lapisan luar serbuk saling bertukar tempat dari satu partikel serbuk ke partikel serbuk lainnya. Melalui proses yang disebut difusi permukaan ini, kekuatan benda kerja sinter meningkat. Pada suhu sinter yang lebih tinggi terjadilah difusi kisi, yaitu proses berpindahnya badan atom dari partikel serbuk ke bagian dalam partikel serbuk yang berdekatan. Sebagai akibatnya kekuatan bertambah lagi. Apabila salah satu komponen mencair, terjadilah difusi kisi yang lebih intensif lagi.
Untuk menghindari oksidasi serbuk logam selama proses sinter, perlakuan panas dilakukan dengan gas pelindung atau di dalam ruang hampa. Kemungkinan lain adalah mengatur lingkungan berlangsungnya proses sinter sedemikian rupa sehingga benda kerja bersentuhan dengan karbon atau nitrogen. Dengan demikian akan terbentuk karbit dan nitrida yang keras.
Penanganan proses lanjut benda sinter
Kalibrasi dilakukan bila diperlukan ketelitian ukuran yang tinggi. Melalui pembentukan dalam cetakan dapat dicapai toleransi setara dengan toleransi sistem satuan lubang H7 berdasarkan seri pengepasan ISO.
Pengerjaan penyayatan total diperlukan apabila bentuk benda kerja yang diinginkan tidak dapat dihasilkan dengan teknik penngepresan, misalnya bentuk bebas belakang. Hal ini dapat dilakukan dengan mesin perkakas.
Pengerasan baja sinter dilakukan seperti pada baja cair, jika kadar karbonnya memenuhi syarat untuk itu. Untuk memperoleh lapisan luar yang keras dan tahan air serta inti yang liat pada baja sinter, proses sinter sering kali dilanjutkan dengan penambahan karbon melalui gas yang mengandung karbon. Akhirnya baja tersebut didinginkan dengan cara celup. Pengarbonan dalam cairan garam mengandung bahaya korosi karena garam yang memberikan karbon sulit sekali dihilangkan dari pori.
Penanganan uap baja sinter dalam uap air panas dapat menaikkan kekerasan dan sifat tahan aus. Selama proses ini, pada dinding pori terbentuk lapisan setebal 10 um yang terdiri atas besioksida Fe O, yang sangat keras.
Perlakuan galvanis untuk tujuan pelapisan luar dengan logam dapat dilakukan. Namun mengandung risiko korosi karena elektrolit yang mengandung asam sangat sullit dibuang dari pori.
Dalam proses infiltrasi, pori benda kerja sinter diisi dengan bahan tambah. Besi sinter resapan minyak dengan ruang pori sekitar 25%, terbukti sangat baik dipakai sebagai bahan bantalan. Pengisian pori dengan logam bertitik cair rendah atau dengan plastik keras menyebabkan benda sinter menjadi kedap penuh, sehingga dari bahan itu dapat dibuat, misalnya, komponen pompa.
Referensi:
Irwandy.2013.Ilmu-Logam.Bogor:IPB-Press
Penulis:
Alfina Indah Rahmawati
Leave a Reply