Pembuatan keramik adalah proses kompleks yang melibatkan penggunaan bahan dan teknik canggih untuk menciptakan berbagai macam produk.
Beberapa aplikasi umum dari keramik meliputi
- Produk konstruksi seperti ubin dan batu bata,
- Bahan tahan api untuk lingkungan bersuhu tinggi, seperti cawan lebur dan cetakan,
- Produk peralatan makan seperti tembikar, periuk, porselen, porselen, dan peralatan makan lainnya.
Keramik juga digunakan dalam industri kedirgantaraan karena bobotnya yang rendah dan kekuatannya yang tinggi. Mereka digunakan sebagai alat pemotong dan isolator termal dan listrik. Bahan keramik canggih seperti mesin panas, baju besi keramik, dan kemasan elektronik telah dikembangkan untuk aplikasi tertentu.
Prosedur mendasarnya adalah membeli bahan baku, memanfaatkannya, mencampur, membentuk, pemesinan ramah lingkungan, pengeringan, pemrosesan termal, pelapisan, pembakaran, dan pemrosesan akhir.
1. Pengadaan Bahan Baku
Pengadaan bahan baku adalah langkah pertama dalam pembuatan keramik. Bahan baku diangkut dan disimpan di fasilitas manufaktur.
Keramik dibuat dari bahan tanah liat yang tidak murni yang diekstrak dari sumber alami hingga bubuk yang sangat murni yang dibuat melalui sintesis kimia. Mereka diproduksi dari silika, pasir, kuarsa, feldspar, dan aluminosilikat. Bahan-bahan mentah ini meningkatkan sifat keramik, seperti ketahanan abrasi dan ketahanan listrik.
2. Pemanfaatan
Setelah pengadaan bahan baku, benefisiasi adalah langkah selanjutnya dalam pembuatan keramik. Serbuk keramik yang disintesis secara kimiawi juga membutuhkan benefisiasi. Langkah ini berfokus pada teknik yang digunakan untuk memurnikan bahan baku yang tersedia secara alami.
Beberapa proses benefisiasi yang mendasar adalah:
- Kominusi,
- Pemurnian,
- Ukuran,
- Klasifikasi,
- Pengapuran,
- Dispersi cair dan
- Granulasi.
Sebelum dipindahkan ke fasilitas produksi keramik, bahan baku yang terbentuk secara alami sering kali harus melalui beberapa proses pemurnian di lokasi penambangan atau fasilitas pemrosesan menengah. Proses-proses ini membantu menghilangkan kotoran yang tidak diinginkan dan memastikan pasokan bahan baku dengan kemurnian yang dibutuhkan.
3. Pencampuran
Pencampuran digunakan untuk mencampur komponen bubuk keramik untuk membuat bahan yang lebih seragam untuk pembentukan kimia dan fisik. Bahan keramik sering dicampur di pabrik pug.
Selama tahap pencampuran, campuran keramik mungkin memiliki beberapa alat bantu pemrosesan yang ditambahkan. Pengikat dan pemlastis membuat bubuk kering dan plastik; deflokulan, surfaktan, dan agen antifoaming ditambahkan ke pemrosesan bubur untuk memfasilitasi pemrosesan. Pemrosesan plastik dan bubur juga menggunakan cairan.
4. Pembentukan
Ada banyak bentuk keramik, tetapi salah satu contohnya adalah slip casting. Di sini, cetakan gips diisi dengan slip atau tanah liat cair. Air dikeluarkan dari dinding cetakan gips, meninggalkan lapisan tanah liat padat di dalamnya. Tanah liat yang keras dapat dihilangkan setelah kering.
Ada banyak teknik pembentukan lain yang digunakan dalam proses pembuatan keramik.
Teknik-teknik ini meliputi:
- Pengepresan kering,
- Pengepresan isostatik,
- Pengecoran pita,
- Pengecoran selip,
- Pengecoran gel,
- Ekstrusi, dan
- Cetakan injeksi.
Teknik-teknik ini bergantung pada penambahan organik pada campuran keramik untuk membentuk material menjadi bentuk yang diinginkan. Teknik pembentukan spesifik tergantung pada jenis dan aplikasi pembuatan produk keramik.
5. Keramik Pemesinan Hijau
Pemesinan hijau mengacu pada proses pembentukan bagian keramik saat masih dalam keadaan "hijau" atau belum disinter. Proses pemesinan hijau mencakup teknik penjepitan dan penanganan yang sesuai untuk keramik dan menggunakan bahan pemotongan yang sangat keras dan berkinerja tinggi.
Pemesinan hijau memungkinkan penciptaan bentuk dan fitur yang kompleks yang mungkin tidak dapat dilakukan dengan teknik pembentukan tradisional. Hal ini juga memungkinkan toleransi yang lebih ketat dan presisi yang lebih tinggi pada produk akhir.
Setelah pemesinan hijau, bagian keramik dikeringkan dan dibakar untuk mencapai sifat akhirnya.
6. Pengeringan
Pengeringan digunakan untuk menghilangkan air yang ditambahkan ke tanah liat selama langkah pembentukan. Air ini harus dihilangkan sebelum membakar atau menyinter bagian keramik. Proses pengeringan harus dikontrol dengan hati-hati untuk memastikan bahwa bagian keramik mengering secara merata dan pada tingkat yang mencegah keretakan dan cacat lainnya.
Laju pengeringan tergantung pada karakteristik material, variabel pemrosesan, dan faktor lain yang memengaruhi laju migrasi air dan uap dari area internal bagian yang terbentuk ke atmosfer pengeringan.
Banyak jenis pengering yang digunakan dalam proses pembuatan keramik, termasuk.
- Pengering semprot,
- Pengering tanpa udara, dan
- Perangkat laboratorium.
7. Proses Termal
Proses termal keramik umumnya melibatkan suhu tinggi dan menghasilkan bahan yang tahan panas. Salah satu proses termal yang diperlukan adalah pembakaran, yang melibatkan penempatan barang pecah belah yang telah dibentuk dan diglasir dalam oven sintering untuk perlakuan panas.
Sebagai hasil dari sintering, material menjadi padat dan mengeras hingga kondisi akhir. Setelah pembakaran, bagian keramik telah mencapai sifat akhir dan siap untuk pemrosesan dan pengemasan akhir.
8. Glazur
Glazur melibatkan pengaplikasian lapisan glasir cair ke permukaan bagian keramik. Glasir dapat diaplikasikan dengan cara disikat, dituang, atau disemprot. Dalam pembuatan keramik, glasir biasanya dilakukan dengan semprotan.
Glasir memiliki beberapa tujuan dalam proses pembuatan keramik.
- Glasir dapat meningkatkan penampilan bagian keramik dengan menambahkan warna atau tekstur.
- Glasir juga dapat meningkatkan daya tahan bagian keramik dengan membuatnya lebih tahan terhadap keausan.
- Selain itu, glasir dapat membuat bagian keramik lebih tahan terhadap air dan cairan lainnya dengan menciptakan permukaan yang tidak berpori.
9. Penembakan Glasir
Pada tahap ini, bagian keramik yang sudah diglasir dimasukkan ke dalam tungku pembakaran dan dibakar pada suhu tinggi. Tungku pembakaran secara perlahan-lahan dibawa ke suhu yang sesuai agar silika dalam glasir meleleh, kemudian didinginkan kembali secara perlahan.
Proses ini menyebabkan glasir menyatu dengan permukaan bagian keramik, menciptakan lapisan yang keras seperti kaca.
10. Pemrosesan dan Pengemasan Akhir
Setelah tahap pembakaran glasir, bagian keramik mengalami pemrosesan akhir dan pengemasan. Pemrosesan akhir mencakup operasi pemesinan atau finishing tambahan untuk mencapai bentuk dan permukaan akhir yang diinginkan. Ini mungkin juga melibatkan langkah-langkah tambahan untuk menyelesaikan produk, seperti pemolesan atau pengecatan. Setelah pemrosesan akhir, bagian keramik siap untuk dikemas. Pengemasan termasuk membungkus bagian keramik dengan bahan pelindung dan menempatkannya di dalam kotak atau wadah untuk pengiriman.
Disadur dari: khatabook.com