A. Bahan Dasar Baja Ringan
Bahan dasar yang digunakan untuk pembuatan baja ringan adalah Carbon Steel, Carbon Steel adalah baja yang terdiri dari elemen-elemen yang persentase maksimum selain bajanya sendiri, unsur penyusunnya adalah sbb :
a. 1,70% Carbon
b. 1,65% Manganese
c. 0,60% Silicon
d. 0,60% Copper
Saya coba tulis pengertian masing-masing bahannya ya…
a. Carbon adalah Unsur kimia dengan nomor atom 6, tingkat oksidasi 4,2
b. Manganese adalah Unsur kimia dengan nomor atom 25, tingkat oksidasi 7,6423
Catatan : Carbon dan Manganese adalah bahan pokok untuk meninggikan tegangan (strength) dari baja murni. Penambahan persentase Carbon akan mempertinggi Yield Stress, akan tetapi mengurangi daktilitas. Baja ringan adalah Baja High Tensile G-550 (Minimum Yeild Strength 5500 kg/m2) dengan standar bahan ASTM A792, JIS G3302, SGC 570.
Coating, Teknik Melapisi Baja agar Tahan Karat
Melindungi material baja dengan mutu tinggi dari korosi, bahan tersebut harus diberikan lapisan pelindung (coating) secara memadai. Berbagai metode untuk memberikan lapisan pelindung guna mencegah korosi pada baja mutu tinggi telah dikembangkan. Jenis coating pada baja ingan yang beredar di pasaran:
- Galvanize (Zn) adalah coating yang sekitar 99% unsur coatingnya adalah Seng (Zn). Untuk itu ada yang mengatakan coating ini sebagai BJLS atau Baja Lapis Seng.
- Galvalume, atau sering juga di sebut sebagai Zincalume ( Dikembangkan sejak tahun 1985, menggunakan lapisan pelindung yang terdiri dari 96% zinc, 6% alumunium, dan 3% magnesium)
- Galvalume, Zincalume, Alumunium-Zinc Alloy Coating (45% Zn + 55%Al). Coating ini menggunakan paduan Seng sebanya 45% dan Alumunium sebanyak 55% atau Alumuniumnya lebih banyak daripada Sengnya.
- Zinc+ Alumunium+ Magnesium. Coating gabungan (ZAM) adalah coating yang terakhir dikembangkan oleh Jepang dengan adanya tambahan unsur Magnesium. Unsur Magnesium yang ditambahkan berbeda kadarnya sesuai dengan perusahaan pengembangnya.
Mengapa menggunakan unsur yang berbeda?
Tujuan penggunaan unsur yang berbeda dalam suatu coating adalah untuk meningkatkan ketahanan karatnya tanpa perlu menambahkan ketebalan yang berlebih.
Misalnya jika ingin menambahkan ketahanan karat Galvanize hingga 6x-nya, maka kita cukup menggantikan coatingnya dengan jenis Galvalume, karena dengan ketebalannya yang sama, galvalume dapat lebih tahan hingga 6x dibandingkan galvanize.
Daripada meningkatkan ketebalan galvanize 6x lebih tebal dan lebih berat, lebih baik mengganti dengan paduan unsur lain.
Demikian halnya dengan ZAM dengan ketebalan yang sama, maka kekuatannya bisa mencapaik 10x hingga 20x dibandingkan galvanize.
Tahan Karat atau Anti Karat?
Secara awam sering banyak yang memahami bahwa coating baja ringan adalah material yang anti karat, atau tidak dapat berkarat sama sekali. Seperti halnya bahan metalik lain material baja dan coatingnya akan mengalami korosi.
Jadi material ini tidak anti karat. Namun demikian yang dimaksud dengan material tahan karat adalah material ini akan terkorosi dalam jangka waktu yang cukup panjang untuk menghabiskannya, dengan asumsi durasi korosi yang dialaminya adalah akibat karat atmosfir.
Tugas utama dari material coating adalah untuk mengorbankan diri supaya baja yang bertugas menahan struktur tidak berkarat/terkorosi sehingga ketebalan baja tidak berkurang, dan yang akan terkorosi adalah bahan coatingnya yang lebih elektronegatif daripada baja.
Terdapat juga baja anti karat atau biasa disebut juga Stainless Steel tetapi jarang digunakan di Indonesia.
Cara Kerja Coating
Prinsip kerja coating ada dua:
- Sebagai penghalang / barrier, dengan adanya coating di bagian luar, maka coating berfungsi sebagai ‘pagar’ terhadap serangan luar yang akan menyebabkan baja berkarat.
- Namun demikian, pada aplikasinya, coating ini akan jebol ‘pagar’nya atau pertahanannya akibat proses pada baja seperti pemotongan, goresan, atau pelubangan. Di sinilah peran bahan metalik yang lebih elektronegatif untuk mengorbankan diri terkorosi sehingga bajanya tidak berkarat.
Metode Pembentukan Baja Ringan
Secara umum hanya dikenal proses pembentukan baja dengan metode hot rolled atau di istilahkan canai panas. Di dalam proses ini biasanya balok baja dipanaskan dalam suhu tinggi kemudian melalui serangkaian rol baja akan dibentuk menjadi sesuai keinginan, misalnya baja profil IWF, H-Beam, dll.
Untuk baja tipis atau baja ringan, proses yang dikenakan dikenal dengan pembentukan dingin atau Cold Forming dan hasilnya biasa dikenal dengan Cold Formed Section. Dalam pembentukan ini pelat baja dalam konsdisi suhu kamar akan dibentuk. Metode pembentukan yang biasa dilakukan adalah:
1. Press Brake
Proses pembentukan press-brake dilakukan menekuk pelat baja. Pelat baja diletakkan ke dalam alat ini dan ditekuk bagian-bagiannya secara bertahap hingga menjadi bentuk yang diiingkan.
Kelebihan dari proses ini adalah bentuk profil dapat dibuat sesuai keinginan selama alat atau tooling tersedia. Apalagi dengan alat yang moderen yang terkomputerisasi, mesin press-brake sudah menjadi mesin CNC dengan adanya lengan penahan yang akan bergerak sesuai dengan bentuk yang telah di-masukkan ke dalam program. Mesin baru ini juga telah dilengkapi anti-crowning sehingga bentuk profil yang panjang tidak akan melengkung akibat proses penekukan.
Kekurangan proses ini adalah dalam produktivitas menghasilkan produk dan tidak mampunya membentuk tekukan kecil yang terhalang oleh tekukan lain. Produktivitasnya sangat rendah jika ingin membentuk profil secara masal, karena prosess untuk pembuatan satu bentuk harus diulang-ulang tekukannya.
2. Roll Forming
Proses roll forming dilakukan dengan melewatkan pelat baja ke dalam serangkaian roll hingga produk yang diinginkan tercapai. Mesin roll forming yang baru sudah terkomputerisasi sehingga dapat melubangi, dan mencetak label di ujung proses setelah profil terbentuk.
Produktivitas proses roll forming sangatlah tinggi sehingga dalam waktu singkat profil dapat segera terbentuk, itulah kelebihannya.
Namun kekurangannya adalah satu mesin dengan roll set yang telah disiapkan hanya dapat membuat satu bentuk yang telah ditetapkan sehingga harus memesan mesin baru jika menginginkan bentuk baru meski hanya sekedar menambah tekukan atau lipatan.
3. Punching
Proses ketiga adalah proses pembentukan dengan menggunakan mesin punch atau mesin pons. Pelat baja disimpan di atas die-set dan kemudian proses punching dengan tekanan tinggi akan melubangi dan membentuk pelat baja tersebut. Proses ini biasa dilakukan pada pembuatan aksesoris atau komponen-komponen kecil dari baja ringan.
Proses pembentukan suatu aksesoris biasanya akan melibatkan beberapa tahapan proses punching, sehingga untuk mempercepat prosesnya biasanya dibuatkan sistem progressive. Dengan cara ini proses punching akan berjalan secara berurutan melakukan berbagai tahapan pembentukan dengan die-set yang sudah tersusun secara berurutan juga
Dari semua proses tadi, saat ini telah banyak dihasilkan baja-baja ringan yang bermutu, baja-baja ringan tersebut banyak diterapkan di dalam berbagai industri. Mulai dari untuk prebaotan rumahan hingga struktur pelengkap bahan bangunan yang super besar.
Itulah informasi tentang bahan dasar baja ringan, serta teknik pembuatan serta pembentukannya. Semoga bermanfaat.