Industri keramik mencakup berbagai macam produk mulai dari keramik tradisional seperti tembikar dan barang pecah belah hingga keramik teknis modern untuk aplikasi kimia, mekanik, dan lainnya.
1. Apa sebenarnya keramik itu?
Keramik dapat didefinisikan sebagai kelas padatan anorganik, bukan logam yang mengalami suhu tinggi untuk penggunaan manufaktur. Dalam artikel ini, keramik teknis modern adalah fokusnya. Produk dari keramik teknis termasuk ubin yang digunakan dalam program pesawat ulang-alik, nosel pembakar gas, pelet uranium oksida bahan bakar nuklir, dan implan bio-medis.
Produknya sering kali dibuat dari bahan selain tanah liat, yang dipilih karena sifat fisiknya yang khusus. Bahan-bahan ini dapat diklasifikasikan sebagai:
- Oksida: silika, alumina, zirkonia
- Non-oksida: karbida, borida, nitrida, silikida
- Komposit: bahan yang diperkuat partikulat atau kumis, kombinasi oksida dan non-oksida.
2. Proses pembuatan produk keramik secara umum
Untuk membuat produk akhir, bahan keramik harus melalui proses pembuatan secara umum yang berjalan sebagai berikut:
2.1 Penggilingan
Penggilingan adalah proses dimana bahan direduksi dari ukuran besar menjadi ukuran yang lebih kecil. Penggilingan umumnya dilakukan dengan cara mekanis, termasuk gesekan, kompresi, dan tumbukan. Atrisi adalah tabrakan partikel-ke-partikel yang mengakibatkan pecahnya aglomerat atau geseran partikel dan kompresi menerapkan gaya yang mengakibatkan patah.
Peralatan penggilingan gesekan termasuk scrubber basah, yang memiliki dayung di dalam air yang menciptakan pusaran di mana material bertabrakan dan pecah. Pabrik kompresi termasuk jaw crusher, roller crusher dan cone crusher. Pabrik tumbukan termasuk ball mill, yang memiliki media yang menggulingkan dan mematahkan material.
2.2 Batching
Batching adalah proses menimbang oksida sesuai resep, dan menyiapkannya untuk pencampuran dan pengeringan.
2.3 Pencampuran
Pencampuran terjadi setelah batching dan dilakukan dengan berbagai mesin, seperti mixer pita pencampur kering, mixer Mueller, dan pug mill. Pencampuran basah umumnya melibatkan peralatan yang sama.
2.4 Pembentukan
Pembentukan adalah membuat bahan campuran menjadi bentuk, mulai dari mangkuk toilet hingga isolator busi.
Pembentukan dapat mencakup:
- Ekstrusi, seperti mengekstrusi "siput" untuk membuat batu bata,
- Pengepresan untuk membuat bagian yang berbentuk, dan
- Pengecoran selip, seperti dalam membuat wastafel dan ornamen seperti patung keramik.
Pembentukan menghasilkan "bagian hijau", siap untuk dikeringkan. Bagian hijau bersifat lunak, lentur, dan lama kelamaan akan kehilangan bentuk. Penanganan produk hijau akan mengubah bentuknya. Setelah serbuk keramik dipadatkan untuk menghasilkan komponen bagian hijau, kepadatannya sekitar 50-70%. Mereka juga relatif lemah, tetapi dengan hati-hati dapat dikerjakan ke geometri yang cukup rumit. Untuk memberikan kekuatan, komponen green state biasanya disinter.
2.5 Pengeringan
Pengeringan adalah memindahkan air atau pengikat dari bahan yang terbentuk. Pengeringan semprot banyak digunakan untuk menyiapkan bubuk untuk operasi pengepresan. Pengering lainnya adalah pengering terowongan dan pengering berkala.
Panas yang terkendali diterapkan dalam proses dua tahap ini. Pertama, panas menghilangkan air. Langkah ini membutuhkan kontrol yang cermat, karena pemanasan yang cepat menyebabkan keretakan dan cacat permukaan. Bagian yang dikeringkan lebih kecil daripada bagian hijau, dan rapuh, sehingga memerlukan penanganan yang hati-hati, karena benturan kecil akan menyebabkan keretakan dan patah.
2.6 Sintering
Sintering adalah proses di mana bagian yang dikeringkan melewati proses pemanasan yang terkontrol, dan oksida diubah secara kimiawi untuk menyebabkan ikatan dan pemadatan. Bagian yang dibakar akan lebih kecil daripada bagian yang dikeringkan.
Disadur dari: insightsolutionsglobal.com