Proses Sintering Pada Metalurgi Serbuk

Pengertian Sintering

Sintering adalah suatu proses manufaktur untuk membentuk bahan padat dengan menggunakan kombinasi antara pemanasan dan tekanan pada suhu di bawah titik lebur bahan yang di sinter. Proses sintering diperlukan pada produksi keramik dan metalurgi serbuk untuk membentuk benda padat polikristalin, dengan mikrostruktur yang terdiri dari kristal, bahan kaca, dan pori-pori. 

Proses sintering secara langsung mempengaruhi karakteristik mikrostruktur pada material, seperti ukuran butir, ukuran pori, dan bentuk serta distribusi batas butir, yang akan berdampak pada sifat mekanis dan fisik dari material tersebut. Dikarenakan suhu sintering yang tidak mencapai titik lebur material, proses ini sering digunakan untuk material dengan titik lebur yang tinggi, seperti tungsten dan molibdenum.

Pada proses sintering menghasilkan bahan yang lebih keras, lebih kuat, dan mampu mengurangi keporosan pada bahan karena terjadi peningkatan ikatan antar atom pada bahan tersebut akibat pemanasan dan penerapan tekanan yang tinggi selama proses sintering. Metalurgi bubuk adalah suatu bidang studi khusus pada rekayasa material yang mempelajari proses sintering dengan menggunakan logam dalam bentuk serbuk.

Dalam proses sintering terdapat berbagai macam jenis proses sintering, yaitu sebagai berikut.

- Liquid Phase Sintering

- Permanent Liquid Phase Sintering

- Transient Liquid Phase Sintering

- Electric Current Assisted Sintering

- Spark Plasma Sintering

- Electro Sinter Forging

- Pressureless Sintering

- Microwave Sintering

Jenis Material yang dapat di proses Sintering

Dalam proses sintering tidak semua material dapat dilakukan proses sintering. Berikut ini beberapa material atau bahan yang dilakukan proses sintering.

1. Sintering Logam

Sebagian besar logam dapat di manufaktur dengan proses sintering, terutama logam murni dalam kondisi vakum di mana tidak terjadi kontaminasi pada permukaan. Dalam proses sintering dapat menyebabkan terjadinya pengurangan volume karena kerapatan yang meningkat dan bahan mengisi celah sebelum tahap akhir dimana atom logam bergerak sepanjang batas kristal dan meratakan dinding pori karena tegangan permukaan. Sintering juga merupakan salah satu opsi yang banyak digunakan untuk proses manufaktur matrerial yang memiliki titik lebur yang tinggi, seperti karbon, tantalum, dan tungsten.

2. Sintering Keramik

Sintering digunakan dalam proses pembentukan bahan keramik, termasuk kerajinan dari tanah liat. Karena beberapa bahan baku keramik memiliki indeks plastisitas yang lebih rendah daripada tanah liat, diperlukan penambahan aditif organik sebelum dilakukan proses sintering. Proses ini terkait dengan penyusutan bahan karena setelah suhu transisi tercapai dan struktur bubuk bahan mengurangi porositas material. Pada proses ini didorong melalui penggunaan pemanasan dengan suhu tinggi, meskipun dapat dikombinasikan dengan tekanan atau arus listrik.

3. Sintering Plastik

Benda berbahan plastik yang memerlukan porositas bahan tertentu dibentuk melalui proses sintering, termasuk untuk aplikasi seperti unit filtrasi dan pengendalian aliran pada cairan dan gas.

Faktor yang Mempengaruhi Proses Sintering

Variabel utama yang menentukan kemampuan sintering dan mikrostruktur hasil sintering dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu variabel material dan variabel proses. Variabel material terkait dengan material yang digunakan, termasuk komposisi kimia material, ukuran serbuk, bentuk serbuk, distribusi ukuran serbuk, tingkat penggumpalan serbuk, dan lain sebagainya. Variabel ini mempengaruhi kemampuan serbuk untuk dapat dikompres dan disinter. Terutama, proses sintering yang mengandung lebih dari dua jenis serbuk material, homogenitas campuran serbuk sangat penting terhadap hasil sintering. Variabel proses yang terkait dalam proses sintering diantaranya suhu pemanasan, waktu sinter, tekanan, laju pemanasan, dan pendinginan.

Kelebihan Proses Sintering

Berikut ini merupakan beberapa kelebihan dan keunggulan dalam proses manufaktur menggunakan sintering.

1. Porositas Seragam dan terkontrol.

2. Sintering dapat membuat komponen dengan kekuatan tinggi seperti bilah turbin.

3. Proses sintering meningkatkan kekuatan mekanik.

4. Proses Sintering memungkinkan untuk digunakan pada jenis material yang tidak dapat digunakan proses manufaktur lain, misalnya seperti pembentukan logam dengan titik lebur yang sangat tinggi.

5. Proses yang dapat berulang dan menghasilkan akurasi yang tinggi.

Referensi :
https://www.twi-global.com/
https://www.substech.com/
https://www.pm-review.com/
https://www.market-prospects.com/
https://www.uobabylon.edu.iq/
https://www.corrosionpedia.com/

Share :