Mengapa Kita Belajar Tentang Ilmu dan Teknik Bahan?
Mengapa kita perlu belajar tentang bahan? Banyak ilmuwan terapan atau insinyur; baik mechanical, civil, chemical, atau electrical akan menemui masalah perancangan yang di dalamnya terdapat masalah bahan. Sebagai contoh dalam perancangan sebuah roda gigi transmisi, struktur bangunan, komponen pengolahan minyak, atau circuit chip terintegrasi. Tentu saja para insinyur dan ilmuwan bahan adalah orang-orang yang ahli di bidang bahan secara menyeluruh.
Pada beberapa kasus, sebuah permasalahan material adalah pemilihan satu dari ribuan jenis material yang ada. Keputusan akhir biasanya berdasarkan atas beberapa kriteria. Pertama, kondisi servis harus diketahui, sehingga bisa menentukan sifat material yang dibutuhkan. Pada pemilihan material kita perlu menukar satu karakteristik dengan karakteristik lainnya. Contoh sederhana mengenai kekuatan dan sifat mampu bentuk suatu bahan; normalnya, suatu material memiliki kekuatan yang tinggi namun sifat mampu bentuknya terbatas. Oleh karena itu, kita perlu menukar kekuatan dengan sifat mampu bentuk atau menukar sifat mampu bentuk dengan kekuatan (tergantung prioritas kebutuhan anda).
Pertimbangan pemilihan selanjutnya adalah segala bentuk kemerosotan pada sifat material yang bisa terjadi selama material tersebut dipergunakan atau beroperasi. Sebagai contoh, penurunan kekuatan mekanis yang signifikan karena terjadi peningkatan temperatur suatu material atau terjadi karat pada suatu material.
Terakhir, pertimbangan secara ekonomi. Berapa biaya yang diinginkan untuk sebuah produk? Sebuah material bisa bersifat ideal namun berharga mahal. Hal tersebut menyebabkan beberapa kompromi menjadi tidak dapat dihindarkan. Ditambah lagi biaya fabrikasi juga dibutuhkan untuk mencapai produk dengan bentuk yang diinginkan.
Kita dapat menyimpulkan bahwa semakin familiar seorang insinyur atau ilmuwan terhadap hubungan antara aneka karakteristik dan struktur material, ditambah lagi semakin paham insinyur tersebut terhadap teknik mengolah material, maka insinyur tersebut semakin pandai dan yakin untuk mengambil keputusan dalam pemilihan material berdasarkan beberapa kriteria.
Manusia paling awal hanya memiliki akses ke sejumlah bahan yang sangat terbatas. Bahan-bahan tersebut antara lain: batu, kayu, tanah liat, kulit, dan sebagainya. Seiring waktu, mereka menemukan teknik untuk memproduksi bahan yang memiliki sifat lebih unggul dari bahan alami. Bahan baru ini yaitu tembikar dan logam. Lebih lanjut, ditemukan bahwa sifat-sifat suatu bahan dapat diubah dengan perlakuan panas dan penambahan zat lain. Pada titik ini, pemanfaatan bahan benar-benar merupakan proses seleksi yang melibatkan pengambilan kesimpulan mana bahan yang paling cocok berdasarkan karakteristiknya. Belakangan ini para ilmuwan mulai memahami hubungan antara elemen struktural material dan sifat-sifatnya.
Perkembangan teknologi berhubungan erat dengan aksesibilitas material. Kemajuan dalam pemahaman jenis material merupakan cikal bakal kemajuan suatu teknologi. Sebagai contoh baterai tidak akan mungkin terwujud tanpa ketersediaan bahan. Perangkat elektronik canggih mengandalkan komponen yang terbuat dari bahan yang disebut semikonduktor.
Peran seorang ilmuwan material adalah mengembangkan bahan baru. Peran insinyur bahan untuk membuat produk atau sistem baru menggunakan bahan yang ada, dan/atau mengembangkan teknik untuk memproses bahan. Kebanyakan lulusan dalam program material dilatih untuk menjadi ilmuwan material dan insinyur material.
Pada beberapa kasus, sebuah permasalahan material adalah pemilihan satu dari ribuan jenis material yang ada. Keputusan akhir biasanya berdasarkan atas beberapa kriteria. Pertama, kondisi servis harus diketahui, sehingga bisa menentukan sifat material yang dibutuhkan. Pada pemilihan material kita perlu menukar satu karakteristik dengan karakteristik lainnya. Contoh sederhana mengenai kekuatan dan sifat mampu bentuk suatu bahan; normalnya, suatu material memiliki kekuatan yang tinggi namun sifat mampu bentuknya terbatas. Oleh karena itu, kita perlu menukar kekuatan dengan sifat mampu bentuk atau menukar sifat mampu bentuk dengan kekuatan (tergantung prioritas kebutuhan anda).
 |
| Gambar 1. Studi Tentang Material. |
Pertimbangan pemilihan selanjutnya adalah segala bentuk kemerosotan pada sifat material yang bisa terjadi selama material tersebut dipergunakan atau beroperasi. Sebagai contoh, penurunan kekuatan mekanis yang signifikan karena terjadi peningkatan temperatur suatu material atau terjadi karat pada suatu material.
Terakhir, pertimbangan secara ekonomi. Berapa biaya yang diinginkan untuk sebuah produk? Sebuah material bisa bersifat ideal namun berharga mahal. Hal tersebut menyebabkan beberapa kompromi menjadi tidak dapat dihindarkan. Ditambah lagi biaya fabrikasi juga dibutuhkan untuk mencapai produk dengan bentuk yang diinginkan.
Kita dapat menyimpulkan bahwa semakin familiar seorang insinyur atau ilmuwan terhadap hubungan antara aneka karakteristik dan struktur material, ditambah lagi semakin paham insinyur tersebut terhadap teknik mengolah material, maka insinyur tersebut semakin pandai dan yakin untuk mengambil keputusan dalam pemilihan material berdasarkan beberapa kriteria.
Sejarah Material
Hampir setiap bagian dalam kehidupan kita sehari-hari dipengaruhi oleh material; seperti transportasi, perumahan, pakaian, komunikasi, rekreasi, dan produksi makanan. Secara historis, perkembangan dan kemajuan masyarakat terkait erat dengan kemampuan untuk memproduksi dan memanipulasi bahan untuk memenuhi kebutuhan mereka. Peradaban awal telah ditentukan oleh tingkat perkembangan material mereka seperti: zaman batu, zaman perunggu, dan zaman besi.Manusia paling awal hanya memiliki akses ke sejumlah bahan yang sangat terbatas. Bahan-bahan tersebut antara lain: batu, kayu, tanah liat, kulit, dan sebagainya. Seiring waktu, mereka menemukan teknik untuk memproduksi bahan yang memiliki sifat lebih unggul dari bahan alami. Bahan baru ini yaitu tembikar dan logam. Lebih lanjut, ditemukan bahwa sifat-sifat suatu bahan dapat diubah dengan perlakuan panas dan penambahan zat lain. Pada titik ini, pemanfaatan bahan benar-benar merupakan proses seleksi yang melibatkan pengambilan kesimpulan mana bahan yang paling cocok berdasarkan karakteristiknya. Belakangan ini para ilmuwan mulai memahami hubungan antara elemen struktural material dan sifat-sifatnya.
Perkembangan teknologi berhubungan erat dengan aksesibilitas material. Kemajuan dalam pemahaman jenis material merupakan cikal bakal kemajuan suatu teknologi. Sebagai contoh baterai tidak akan mungkin terwujud tanpa ketersediaan bahan. Perangkat elektronik canggih mengandalkan komponen yang terbuat dari bahan yang disebut semikonduktor.
Ilmu Pengetahuan dan Teknik Material
Terkadang disiplin material dibagi menjadi sub-disiplin ilmu dan teknik material. Sebenarnya, ilmu material melibatkan penyelidikan hubungan yang ada antara struktur dan sifat material. Sebaliknya, teknik material merancang atau merekayasa struktur suatu material untuk menghasilkan sekumpulan properti yang telah ditentukan sebelumnya. Proses rekayasa dilakukan atas dasar hubungan antara struktur dan sifat material.Peran seorang ilmuwan material adalah mengembangkan bahan baru. Peran insinyur bahan untuk membuat produk atau sistem baru menggunakan bahan yang ada, dan/atau mengembangkan teknik untuk memproses bahan. Kebanyakan lulusan dalam program material dilatih untuk menjadi ilmuwan material dan insinyur material.
Komentar
Posting Komentar