Pengenalan Ilmu Bahan (Teknik Mesin)

Assalamualaikum warahmatullahi Wabarakatuh

Sebelum kita belajar ilmu Bahan ada baiknya kita mengerti terlebih dahulu apa definisi tentang ilmu bahan,ilmu bahan adalah sebuah interdisiplin ilmu teknik yang mempelajari sifat bahan dan aplikasinya terhadap berbagai bidang ilmu dan teknik. Ilmu ini mempelajari hubungan antara struktur bahan dan sifatnya.

Bahan  atau  material merupakan kebutuhan bagi manusia mulai zaman dahulu sampai sekarang. Kehidupan manusia selalu berhubungan dengan kebutuhan bahan seperti pada transportasi, rumah, pakaian, komunikasi, rekreasi, produk makanan dan sebagainya. Perkembangan peradaban manusia juga bisa diukur dari kemampuannya memproduksi dan mengolah bahan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. (jaman batu, perunggu dsb). Pada tahap awal manusia hanya mampu mengolah bahan apa adanya seperti yang tersedia dialam misalnya : batu, kayu, kulit, tanah dan  sebagainya. Dengan perkembangan peradaban manusia bahan-bahan alam tersebut  bisa diolah sehingga bisa menghasilkan kualitas bahan yang lebih tinggi.

Pada 50 tahun terakhir  para saintis menemukan hubungan sifat-sifat bahan dengan
elemen struktur bahan. Sehingga bisa diciptakan puluhan ribu jenis bahan yang mempunyai
sifat-sifat yang berbeda. 

Struktur bahan : pengaturan/susunan elemen–elemen di dalam bahan.
Tinjauan struktur bahan dibedakan atas :

1. Struktur subatonik : ditinjau dari susunan elektron dengan inti
2. Level atom : ditinjau dari pengaturan atom atau molekul satu sama lain 
3. Mikroskopik : ditinjau dari kumpulan group–group atom 
4. Makroskopik : ditinjau dari struktur yang bisa dilihat dengan mata telanjang. 

Sifat bahan : dilihat dari kemampuan bahan menerima perlakuan dari luar. Sifat –sifat
bahan padat bisa di kelompokkan atas 6 kategori :

• sifat mekanik
• sifat listrik 
• sifat termal / panas 
• sifat magnet 
• sifat optik 
• sifat deterioratif (penurunan kualitas).

Klasifikasi Bahan teknik

Bahan bisa diklasifikasikan sebagai berikut :
- Logam : konduktor yang baik, tidak transparan.
- Keramik : campuran / senyawa logam + non logam.
- Polimer : adalah senyawa karbon dengan rantai molekul panjang, termasuk
bahan plastik dan karet.
- Komposit : adalah campuran lebih dari satu bahan. (misal: keramik dengan
polimer)
- Semi konduktor : adalah bahan-bahan yang mempunyai sifat setengah
menghantar. elektronik : IC, transistor
- Biomaterial : bahan yang digunakan pada komponen-komponen yang
dimasukkan ketubuh manusia untuk menggantikan bagian tubuh
yang sakit atau rusak.

a.Logam
Logam besi (ferrous): logam dan paduan yang mengandung besi (Fe) sebagai unsur
utama; Contoh : besi, baja
Logam non-besi (non-ferrous): logam yang mengandung sedikit atau sama sekali tanpa
kadar besi.  Contoh : Al, Cu, Zn, Ni, dan lain-lain.
Logam  terutama logam ferrous merupakan bahan yang paling banyak dipakai dalam dunia
teknik mesin, karena pada umumnya kuat, ulet, dan mudah dibuat dalam berbagai bentuk
praktis

b. Keramik
Keramik adalah bahan yang terbentuk dari hasil senyawa (compound) antara  satu
atau lebih unsur-unsur logam (termasuk Si dan Ge) dengan satu atau lebih unsur-unsur
anorganik bukan logam;
Contoh keramik : silikon oksida, aluminium oksida, kalsiumoksida, magnesium oksida,
kalium oksida dan natrium oksida.

c. Polimer
Polimer merupakan bahan yang memiliki berat molekul > 10.000 , tersusun dari
monomer yang saling berikatan kovalen.
Contoh polimer : polietilen, polipropilen, polivinilklorid dan lain-lain.
Polimer yang dapat dibentuk kembali dengan pemanasan disebut termoplastik, sedangkan
yang tidak dapat dibentuk kembali disebut termoset.

d. Komposit
Komposit merupakan campuran bahan yang tersusun dari dua/lebih bahan dasar
dalam skala makroskopis yang sifatnya sangat berbeda dengan sifat masing-masing bahan
pembentuknya, contohnya : fiberglass, tripleks, semen-pasir, dan lain-lain.
Bahan komposit alam contohnya : kayu, terdiri dari serat selulose yang berada dalam
matriks lignin.

Sekian pengantar pengetahuan ilmu logam,semoga bermanfaat