Komponen Utama Mesin Injeksi

KOMPONEN UTAMA MESIN INJEKSI


1. Sistem Pemasukan Udara (Air Intake System).

Uraian materi 1. Intake Air Temperature.(IAT)

Sensor temperature udara masuk (Intake air temperature) merupakan sensor koreksi yang biasanya terpasang pada air cleaner atau hose antara air cleaner dengan throttle body. Sensor ini berupa thermistor dengan bahan semikonduktor yang mempunyai sifat semakin panas temperature maka nilai tahanannya semakin kecil.

Sensor Intake air temperature memiliki 2 kabel yang keduany dari Engine Control Modul (ECM). ECM akan mensuplay tegangan sebesar 5 volt dan memberi ground untuk sensor. Karena nilai tahanan pada sensor bervariasi akibat perubahan temperature maka tegangan yang mengalir dari ECM juga bervariasi. Variasi tegangan inilah yang dijadikan dasar bagi ECM untuk menentukan temperature udara masuk yang tepat sebagai input untuk menentukan koreksi jumlah bahan bakar yang disemprotkan oleh injector. Pada kendaraan Suzuki yang menggunakan Intake air temperature sensor adalah Baleno 1.6, Baleno 1.5, Escudo 2.0,Aerio,Baleno Next G ,EverY, XL7, New Escudo 1.6.

Posisi Intake air temperature sensor pada air cleaner dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini)

Gambar 1. Posisi IAT pada Air Cleaner

Hubungan antara nilai resistensi pada intake air temperature sensor dan kenaikan temperature dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini.

Gambar 2. Grafik hubungan antara nilai resistensi dan temperature

Uraian Materi 2. Throttle Body

Fungsi throttle body adalah sebagai saluran utama yang dilalui oleh udara sebelum masuk ke intake manifold. Konstruksi throttle body dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 3. Konstruksi Throttle Body

Komponen-komponen pada throttle body dapat dijelaskan sebagai berikut :

a. Throttle valve.

Throttle valve berfungsi untuk membuka dan menutup saluran utama yang dilalui udara pada throttle body.Digerakan oleh acceleration pedal (pedal gas).

b.Throttle Position Sensor (TPS)

Throttle Position Sensor (TPS) adalah sensor pada sistem EFI yang berfungsi mendeteksi bukaan throttle valve dengan menggunakan potensiometer. Throttle Position Sensor terletak menempel pada throttle body (Gambar 18) dan wujudnya adalah potensiometer (variable resistor) yang dihubungkan dengan poros throttle valve, untuk mendeteksi posisi bukaan katup gas (throttle valve) tersebut secara akurat, dengan outputnya adalah tegangan 0 – 5 volt yang dikirim ke Eletrical Control Unit (ECU).

Gambar 4.

Throttle position sensor (TPS) adalah sebuah potensiometer yang secara konstan mengirim berbagai sinyal bertegangan ke ECU. Potensiometer adalah semacam resistor yang mengubah gerakan mekanik menjadi sebuah voltage. Pada Throttle Position Sensor, voltage ini berhubungan langsung dengan throttle valve position. Ketika pengemudi menekan pedal gas, maka Throttle Valve terbuka. Setelah Throttle Valve terbuka, sinyal bertegangan tinggi dikirim dari Throttle Position Sensor ke ECU.

Gambar 5. ECU Graphic

Throttle Position Sensor terdiri atas 2 type :


1. Throttle Position Sensor Rotary


2. Throttle Position Sensor Linear

Kedua tipe ini mempunyai sebuah koil yang kabelnya mempunyai perlawanan terhadap material lain. Kabel paling akhir dihubungkan ke massa. Kabel yang lain dihubungkan ke reference voltage 5 volt (V REF) dari ECM. Sebuah slide atau wiper blade dihubungkan ke poros throttle valve dan bergerak sepanjang koil selama perubahan throttle position. Kedua type TPS dapat dilihat pada gambar 6.)

Gambar 6. Dua type Throttle Position Sensor, Rotary dan Linear .

Uraian materi 3. Fast Idle Air Control (FIAC).

Fast Idle Air Control (FIAT) berfungsi untuk menambah jumlah udara yang masuk ke saluran udara masuk (intake air chamber) saat katup gas (throttle valve) tertutup dan temperature masih dingin. Dengan bertambahnya jumlah udara masuk maka Engine Control Modul (ECM) akan mendeteksi dan akan menambah bahan bakar yang disemprotkan ke injector sehingga putaran mesin menjadi lebih tinggi dari putaran idle (Fast idle).

Fast Idle Air Control terbuat dari thermo wax yang bekerjanya sesuai dengan temperature mesin. Jika temperatur mesin masih dingin, maka thermo wax belum mengembang sehingga jumlah udara yang masuk melalui saluran bypass menjadi lebih banyak.(gambar 7).

Gambar 7. Posisi Thermo wax terbuka Gambar 8. Posisi Thermo wax tertutup

Saat temperature mesin panas maka thermo wax akan mengembang dan saluran bypass akan menyemipt, jumlah udara yang masuk menjadi berkurang, putaran idle.(gambar 8).


Pada beberapa kendaraan FIAC dipasangkan menyatu dengan IAC, namun ada pula yang dipasang terpisah contohnya : Vitara, Baleno 1.6 dll.


Uraian Materi 4. Idle Air Control (IAC)

Idle Air Control (IAC) berfungsi untuk menambah atau mengurangi jumlah udara yang masuk ke intake air chamber saat throttle valve tertutup pada kondisi temperature mesin masih dingin (fast idle) dan saat beban eletrik difungsikan (idle up). Jika beban listrik difungsikan (lampu-lampu, A/C,P/S) maka katup Idle Air Control akan membuka untuk menambah udara yang masuk ke intake air chamber. Dengan bertambahnya udara yang masuk, maka Engine Control Modul (ECM) akan mendeteksi dan menambah jumlah penginjeksian pada injector. Demikian sebaliknya, jika beban listrik tidak difungsikan maka katup Idle Air Control (IAC) akan menutup sehingga putaran mesin kembali ke idle.

Jika ditinjau secara konstruksinya, Idle Air Control (IAC) terdiri atas 2 type yaitu :


Type rotary valve.






Type rotary valve.





Uraian materi 5. Idle Speed Adjusting Screw (ISAS).

Umum putaran stasioner (idle) telah ditentukan oleh Engine Control Modul (ECM), namun pada beberapa jenis mesin efi/epi masih menggunakan Idle Speed Adjusting Screw (ISAS) untuk mengatur besar kecilnya putaran stasioner (idle) secara manual. Jika pada karburator, Idle Speed Adjusting Screw (ISAS) disetel untuk mempengaruhi besar kecilnya pembukaan katup gas (throttle), maka pada mesin efi/epi, ISAS disetel untuk mempengaruhi besar kecilnya udara yang masuk ke intake air chamber saat idle.

ISAS ditempatkan tidak pada saluran udara IAC, melainkan pada saluran bypass yang berbeda. Gambar 26 dibawah ini memperlihatkan posisi IAC pada throttle body pada salah satu mesin mobil Suzuki.





Uraian Materi 6. Mass Air Flow (MAF) Sensor.

Mass Air Flow (MAF) berfungsi mendeteksi jumlah udara yang masuk ke intake air chamber.Jika ditinjau secara konstuksinya, MAF sensor terbagi atas 3 jenis (type) :


Measuring Plat Type


Measuring Core Type H


Heat Resistor Type.

6.a. Measuring plat type.

Sensor ini terdiri dari plat pengukur, pegas pengembali dan potensiometer. Udara yang masuk ke intake air chamber akan dideteksi dengan gerakan membuka dan menutupnya plat pengukur. Plat pengukur ini ditahan oleh sebuah pegas pengembali.

Plat pengukur dan potensiometer bergerak pada poros yang sama, sehingga sudut membukanya plat pengukur akan merubah nilai tahanan potensiometer




Variasi nilai tahanan ini akan dirubah menjadi output voltase sensor ke ECM sebagai dasar untuk menentukan banyaknya jumlah udara yang masuk ke intake air chamber.






6.b. Measuring core type H.

Air flow meter tediri dari inti pengukur, pegas pengembali, potensiomete, rumah dan lain-lain. Terpasang diantara saringan udara dan intake manifold. Sensor ini mendeteksi jumlah uadara yang masuk ke dalam mesin dan mengirim informasi ke ECM sebagai sinyal voltase. ECM menggunakan sinyal ini sebagai salah satu input ke ECM untuk mengontrol besaran penginjeksian.

Measuring core bergerak kea rah samping sebanding dengan jumlah udara yang masuk. Pada posisi tersebut atau jumlah udara yang masuk dideteksi oleh potensiometer yang dipasang pada measuring core.

Pada type ini, sensor jumlah udara masuk menjadi satu unit dengan sensor temperature udara masuk. Voltase referensi 5 volt dari ECM digunakan pada sensor jumlah masuk dan sensor temperature udara masuk.

Ketika slider potensiometer bergerak melalui resistor sesuai dengan jumlah udara masuk (besarnya aliran udara masuk) sinyal voltase yang keluar ke ECM bevariasi sesuai pergerakan slider.


Konstruksi MAF sensor type core

Keterangan : 

1. Potensiometer VS = AFM signal voltage

2. Return spring VC = Reverence voltage

3. Measuring core E2 = Ground

4. Housing THA = ATS Signal voltage.

5. ATS (Air temperature Sensor)


6.c. Heat resistor type.

Head resistor type sebagai komponen dasarnya saat ini hampir digunakan pada semua jenis kendaraan efi/epi. Head resistor mempunyai sifat dapat berubah nilai tahanannya apabila temperature di permukaan resistor berrubah. Perubahan temperature pada permukaan resistor diakibatkan oleh gerakan aliran udara yang melewati permukaan heat resistor.

Variasi tahanan ini akan dirubah dalam bentuk variasi voltase yang akan dikirim ke ECM sebagai dasar untuk menentukan banyaknya udara yang masuk ke intake air chamber. Sensor type ini biasanya terdapat 3 jenis kabel yaitu kabel input dari ECM (12 volt), output dari sensor ke ECM (variasi 0 – 5 volt), dan kabel massa sensor yang akan dimassakan ke bodi kendaraan.



Uraian Materi 7. Manifold Absolute Pressure (MAP)

Manifold Absolute Pressure (MAP) adalah sensor yang mendeteksi tekanan udara yang masuk ke intake air chamber sebagai dasar penghitungan jumlah udara melalui IC (integrated circuit) yang terdapat di dalam sensor ini.

MAP sensor menghasilkan sinyal tegangan yang segera dikirim ke ECM. Oleh ECM sinyal tegangan ini digunakan untuk menentukan basic injection time.

MAP sensor terdiri dari semi konduktor type pressure converting element yang berfungsi merubah fluktuasi tekanan manifold menjadi perubahan tegangan dan IC yang memperkuat perubahan tegangan. Pada MAP sensor jug terdapat 3 jenis kabel yaitu input 5 volt (reverence voltase) dari ECM,Ground dan output dari sensor ke ECM bervariasi antara 0- 5 volt.

Mesin Injeksi

DASAR-DASAR MESIN INJEKSI

Uraian Materi 1.

Sejak Robert Bosch berhasil membuat pompa injeksi pada motor diesel putaran tinggi (1922 _ 1927), maka dimulailah percobaan-percobaan untuk menerapkan pompa injeksi tersebut pada motor bensin. Pada mulanya pompa injeksi motor bensin dicoba, bensin langsung disemprotkan ke ruang bakar seperti motor diesel, namun timbul kesulitan saat motor dihidupkan pada kondisi dingin karena bensin sukar menguap pada suhu rendah dan akibatnya bensin akan mengalir keruang poros engkol dan bercampur dengan oli. Untuk mengatasi hal ini, maka penyemprotan bensin dilakukan pada saluran isap (intake manifold), hal ini pun bukan tidak bermasalah karena elemen pompa harus diberi pelumasan sendiri mengingat bensin tidak dapat melumasi elemen pompa seperti solar. Para ahli konstruksi terus berusaha merancang suatu sistem injeksi yang berbeda dari sistem-sistem terdahulu (tanpa memakai pompa injeksi seperti motor diesel).

Mengingat keterbatasan sistem mekanis itu, para perekayasa berusaha menggabungkan sistem mekanis dengan kontrol elektronik. Gunanya agar diperoleh fleksibilitas yang lebih dalam daerah operasinya sehingga menghasilkan engine dengan kinerja optimum dalam daerah operasi yang lebih luas.. Karena merupakan komponen penting, para pabrikan membungkusnya dalam nama yang berbeda dari pabrikan lain. Toyota memberi nama Electronic Fuel Injection (EFI), Suzuki menambahkan kata petrol menjadi Electronic Petrol Fuel Injection (EPFI), Mitsubishi menamainya Multi Point Fuel Injection (MPFI), Honda dengan Programmed Fuel Injection (PGM-FI), sedangkan nama Bosch Motro-nic dipakai oleh BMW dan Peugeot.

Uraian materi 2.

Sejak 1 Januari 2007, industri otomotif Indonesia memasuki babak baru dalam soal teknologi mesin dan pembuangan gas bekas (emisi gas buang) yang ramah lingkungan. Secara resmi pemerintah memberlakukan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup (LH) Nomor 141/2003 tentang Standar Emisi Euro 2. Peraturan ini berlaku untuk kendaraan produksi terbaru atau yang sedang diproduksi (current production). Baik untuk mesin kendaraan roda empat maupun roda dua.

Untuk mengadopsi standar Euro 2 memang mutlak diperlukan beberapa perubahan teknologi. Yang paling utama adalah pemasangan catalytic converter (CC) sebagai peredam emisi gas buang dan teknologi pasokan bahan bakar injeksi. Gambar Dibawah ini merupakan mobil produk 2007 yang telah menggunakan system injeksi

Teknologi injeksi merupakan teknologi yang tepat untuk menggantikan karburator. Ini bisa dilihat dari kondisi sisa pembakaran yang dihasilkan mesin injeksi. Salah satu perbandingan adalah berdasarkan data standar batas baku mutu emisi yang dikeluarkan pemerintah provinsi DKI Jakarta, Februari 2006. Berdasarkan standar tersebut, mobil karburator buatan 1986-1996 memiliki batas CO sebesar 3,5% dan HC 800 ppm. Sedangkan untuk mobil dengan sistem injeksi periode tahun yang sama memiliki kadar CO 3% dan HC 600 ppm.

Uraian Materi 3

3.1. Proses pencampuran udara dan bahan bakar (bensin)

Bahan bakar (bensin) yang dimasukan ke dalam ruang bakar harus dalam kondisi mudah terbakar, agar dapat menghasilkan efesiensi tenaga yang maksimal. Campuran yang belum sempurna akan sulit terbakar, bila tidak dalam bentuk gas yang homogen. Bensin tidak dapat terbakar tanpa udara, harus dicampur dengan udara dalam takaran yang tepat. Perbandingan campuran udara dan bensin sangat dipengaruhi oleh pemakaian bahan bakar. Perbandingan udara dan bahan bakar dinyatakan dalam bentuk volume atau berat dari bagian udara dan bensin. Bensin harus dapat terbakar seluruhnya agar menghasilkan tenaga yang besar pada mesin dan meminimalkan tingkat emisi gas buang.

Air Fuel Ratio (AFR)

Air Fuel Ratio adalah faktor yang mempengaruhi kesempurnaan proses pembakaran di dalam ruang bakar. Merupakan komposisi campuran bensin dan udara . Idealnya AFR bernilai 14,7 . Artinya campuran terdiri dari 1 bensin berbanding 14,7 udara atau disebut dengan istilah Stoichiometry. Pada tabel 1 dapat dilihat pengaruh AFR terhadap kinerja motor bensin

 Tabel 1. Pengaruh AFR terhadap kinerja motor bensin

Gambar 1. Tabel Pengaruh AFR

Pemakaian udara yang tidak stoikiometris, dikenal istilah Equivalent Ratio (ER). Equivalent Ratio (ER) adalah perbandingan antara jumlah (bahan bakar/ udara) yang digunakan dan jumlah (bahan bakar/ udara) stoikiometris. (Sumber: Wisnu Arya Wardana, 2001: 38)

Dengan demikian maka:

ER (lamda) = 1, berarti reaksi stoikiometris tetap sama dengan harga AFR ideal.

ER(lamda) <1,berarti pemakaian udara kurang dari keperluan reaksi stoikiometris.(campuran kaya)

ER(lamda) >1,berarti pemakaian udara lebih dari keperluan reaksi stoikiometris (campuran miskin)

Pada umumnya perbandingan udara dan bahan bakar dinyatakan berdasarkan perbandingan berat udara dengan berat bahan bakar. Perbandingan udara dan bahan bakar yang sempurna atau air fuel ratio (AFR) adalah 14,7 : 1, yaitu 14,7 udara berbanding 1 bensin.Tetapi pada praktiknya, mesin membutuhkan campuran udara dan bahan bakar dalam perbandingan yang berbeda-beda. Ini bergantung pada temperatur, kecepatan mesin dan kondisi lainnya.

3.2. Metoda Pencampuran Pada Karburator.

Prinsip kerja karburator sama dengan prinsip kerja semprotan serangga, yaitu ketika udara ditekan, maka cairan yang berada dalam tabung akan terisap dan bersama-sama dengan udara terkarburasi (tercampur) keluar berupa gas. Hal ini disebabkan karena pada bagian yang dipersempit (venturi) mempunyai kecepatan aliran udara yang tinggi. Jika pada daerah venturi dihubungkan dengan saluran bahan bakar, maka bahan bakar akan terhisap keluar bersama dengan udara menjadi gas.

Jumlah gas yang dihisap oleh mesin tergantung dari besar kecilnya kevakuman pada venturi yang diatur oleh besar kecilnya pembukaan throttle valve, juga ditentukan oleh besar kecilnya diameter saluran dari ruang bahan bakar sampai dengan venturi. Prinsip kerja karburator dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Prinsip Kerja Karburator

3.2.1. Metoda Pencampuran pada berbagai kondisi kerja karburator dan injeksi

Antara karburator dengan injeksi sebenarnya mempunyai tujuan yang sama yaitu memberikan campuran udara dan bensin dalam jumlah yang tepat sesuai dengan tuntutan kondisi kerja mesin, namun metoda pencampurannya yang berbeda. Perbedaan keduanya antara lain :

a. Perbandingan metoda campuran

Pada mesin karburator campuran udara dan bensin masuk ke dalam ruang bakar karena adanya kevakuman yang dihasilkan oleh torak pada proses langkah isap, sedangkan pada mesin injeksi (epi), bensin disemprotkan bukan berdasarkan kevakuman pada intake manifold melainkan karena adanya respon terhadap suatu sinyal listrik dari computer ke injektor.

b. Saat mesin mulai berputar (starting)

Pada mesin karburator, prosedur menghidupkan mesin saat kondisi dingin adalah dengan mngaktifkan choke valve untuk menghambat masuknya udara sehingga memperkaya campuran. Setelah mesin hidup choke valve dikembalikan untuk mencegah campuran kaya., sedangkan pada mesin injeksi pada saat temperatur mesin masih dingin akan dideteksi oleh sensor yang memberikan input pada komputer untuk mengaktifkan colt start injector atau mengaktifkan semua injektor selama mesin starting untuk memperkaya campuran.

c. Saat Akselerasi (Percepatan)

Pada mesin karburasi, pompa percepatan yang akan memberikan tambahan suplai bensin melalui pompa nozzle saat pedal gas diinjak secara mendadak, sedangkan pada mesin injeksi computer akan mendeteksi adanya bukaan throttle secara tiba-tiba, diikuti dengan berubahnya aliran udara atau kevacuman pada intake manifold, maka komputer akan mengirim sinyal ke semua injektor untuk bekerja secara bersamaan.

d. Saat Putaran Mesin Tinggi (high power output)

Pada mesin karburator power sistem akan bekerja untuk memperkaya campuran dengan memberikan suplai bensin ke tabung pencampuran dan bersama-sama main jet menyemprotkan bahan bakar ke ruang bakar, sedangkan pada mesin injeksi, saat throttle valve terbuka semakin lebar, komputer akan mengkombinasikan dengan aliran udara masuk atau tingkat kevacuman di intake manifold untuk menghitung besarnya beban.Computer akan mengirim sinyal ke injektor untuk merubah lamanya waktu injector terbuka (injection pulse width), untuk memperkaya campuran.


3.3. Keunggulan Mesin Injeksi.

Beberapa keunggulan mesin injeksi jika dibandingkan dengan mesin karburasi antara lain Menyempurnakan atomisasi (bahan bakar memaksa masuk ke saluran isap untuk membantu memecahkan bahan bakar saat disemprotkan yang akan menyempurnakan campuran)


Distribusi bahan bakar yang lebih baik (campuran udara-bahan bakar disuplai dalam jumlah yang sama ke masing-masing silinder).


Putaran stasioner lebih lembut (campuran bahan bakar-udara yang lebih tepat, atomisasi yang rendah).


Irit (efesiensi tinggi oleh karena takaran campuran udara-bahan bakar yang lebih tepat, atomisasi, distribusi dan adanya system pemutus bahan bakar).


Emisi gas buang rendah (ketepatan takaran/campuran udara-bahan bakar yang menjadikan pembakaran sempurna sehingga emisi gas buang dapat dieliminir).


Lebih baik saat dioperasikan pada semua kondisi temperatur (adanya sensor yang mendeteksi temperatur menjadikan pengontrolan penginjeksian lebih baik).


Meningkatkan (momen putar) tenaga mesin (ketepatan campuran pada masing-masing silinder dan aliran udara yang ditingkatkan dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar).


Daya maksimum lebih besar ( konstruksi saluran masuk dan saluran buang lebih baik, tekanan kompresi).

Mengenal Macam-macam Bahan Teknik (Material Enginering)

Alam disekitar kita terdiri dari berbagai jenis bahan (material) dan merupakan sumber potensial yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia. Jauh sebelum revolusi industri manusia telah merasakan manfaat material dan menyadari bahwa pemanfaatan material mampu mengubah peradaban manusia, oleh karena itu material (bahan) menjadi sangat penting artinya dan senantiasa berkembang sesuai dengan perkembangan peradaban, Ilmu Pengetahuan serta Teknologi manusia itu sendiri. Untuk itulah maka berbagai sumber daya alam dieksplorasi dan diolah secara besar - besaran. Teknologi informasi berpengaruh besar terhadap Perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi secara global dan menjadikan persaingan ekonomi yang sangat ketat, sementara ketersediaan sumber daya alam akan bahan (material) menjadi sangat terbatas, tentu saja hal ini menuntut inovasi dan efisiensi pemanfaatan bahan alam secara optimal. Bahan - bahan Teknik (Materrials for Engineering) dan cara pemilihannya Yang dimaksud dengan bahan - bahan teknik ialah bahan (material) yang dapat digunakankan baik secara langsung maupun melalui proses pengolahan dan berfungsi sebagai bahan baku suatu produk yang bermanfaat. Keragaman kebutuhan manusia akan suatu produk baik kualitas maupun kuantitasnya maka diperlukan pula keragaman dari bahan-bahan Teknik itu sendiri sebagai bahan bakunya, kendati semua material diperoleh dari alam namun untuk mempermudah dalam pemilihannya maka bahan teknik ini dikelompokkan berdasarkan pemakaiannya baik sebagai prduk jadi maupun sebagai bahan baku, dimana bahan-bahan digunakan secara langsung dan dipilih sesuai dengan sifat dan karakteristik alami dari bahan tersebut, bahan ini yang kita sebut sebagai bahan alam, namun ada juga bahan yang diolah terlebih dahulu agar memiliki sifat dan karakteristik secara spesifik atau menyerupai sifat dan karakteristik bahan-bahan alam tertentu sehingga memenuhi syarat kebutuhan sifat dan karakterristik suatu produk yang diinginkan dan bahan dari kelompok ini yang kita sebut sebagai bahan tiruan atau syntetic materials.

A. Bahan alam

Bahan alam merupakan bahan baku prorduk yang diperoleh dan digunakan secara langsung dari bahan alam, oleh karena itu produk akhir yang menggunakan bahan baku ini akan memiliki sifat yang sama dengan bahan asalnya, yang termasuk dalam kelompok ini antara lain kayu, batu, karet, kulit, keramik, Celulosa dan lain-lain.
B. Bahan-bahan tiruan (syntetic materials)

Bahan-bahan tiruan (syntetic materials) biasanya diperoleh dari senyawa kimia dengan komposisi berbagai unsur akan diperoleh suatu sifat tertentu secara spesifik atau sifat yang menyerupai sifat bahan alam. Bahan ini dikenal sebagai bahan plastic (Plastics Materrials), yakni suatu bahan yang pertama kali dibuat oleh Leo Baekeland seorang Belgia tahun 1907 dan dipatenkan dengan nama Baklite. Molekul yan kita sebut sebagai “Polymer” yang berarti, Materials Plastics yang terbentuk dari ikatan rantai atom-atom serta terdiri atas “beberapa Unit” ikatan rantai atom-atom tersebut. oleh karena itu proses pengikatan dengan molekul-molekul kecil ini dikenal sebagai “Polymerization”. Contoh dari bahan jenis ini ialah Polythene yakni Polymer yang terdiri atas 1200 atom Carbon pada setiap 2 atom Hydrogen sehingga memiliki tegangan serta keuletan yang tinggi.dan pada beberapa jenis plastic memiliki regangan yang besar yang dakibatkan oleh rantai ikatan yang panjang.
1. Thermoplastics Thermoplastics dapat mencair melalui proses pemanasan dan dapat diubah bentuknya melalui pencetakan sebagaimana yang dilakukan pada bahan seperti Polythene, Polystyrene, Poly Vinyl Cloride (PVC), Nylon, Perspex, Propylene dan lain-lain
2. Thermosetting Thermosetting memiliki perbedaan dengan thermoplastics dimana pemanasan akan hanya dapat melakukan perubahan formasi rantai molekul secara kimiawi dalam bentuk ikatan melintang tiga dimensi. Gaya tarik antara rantai Molekul dapat terbentuk oleh pergeseran tempat molekul dalam pemisahan diri akibat larutan dari bahan tersebut. Tempat plastisizer memberikan pengaruh terhadap sifat polymer. Contohnya penambahan kapur barus pada Cellulose nitrate yang menghasilkan suatu zat yang perdagangan diketahui sebagai celluloid dan dapat dicetak melalui pemanasan. Sifat-sifat mekanik dari bahan-bahan plastic dapat diperbaiki dengan penguatan oleh bahan tambah (filler material), serat fibre, serbuk gergaji, sampah kertas, majun dan lain-lain dapat meningkatkan tegangannya, serat asbes dapat meningkatkan ketahanan panasnya dan untuk resistensi arus listrik dapat digunakan mica. Bahan pelapis digunakan lembaran platic (Plastic-impregnated paper) dengan lapisan Cotton untuk pemakaian pada penguatan panel. Atau lapisan kayu untuk memperbaiki performanya. Serat penguat plastic (Fibre-reinforced) dicoba untuk meningkatkan tegangan dari keadaan rapuh dan lembek. Fibre-glass telah digunakan sejak beberapa tahun yang lalu sebagai bahan pembuat body perahu, body kendaraan dan lain-lain. Penambahan unsur Carbon menjadikannya sebagai bahan composite yang ringan namun memiliki tegangan yang tinggi.
3. Karet sintetis (Synthetic-rubbers) Karet alam diproduksi dari cairan latex atau getah pohon karet polymer yang panjang dengan rantai molekul yang berserakan, Karet alam memiliki kedua sifat yakni elastic dan thermoplastic, deformasi permanent dapat terjadi apabila diregang secara perlahan dengan peningkatan temperature. Charles Goodyer (1839) mengolahnya dengan mencampurkan latek dengan sulphur dan menghasilkan karet dengan sifat yang lebih kenyal dan elastic lembut serta tahan terhadap temperature tinggi dan dikembangkan menjadi faberik Vulcanizing sebagai mana yang kita kenal saat ini sebagai faberik ban (manufacture of tyre). The American-developed syntetic rubber, GR-S, yang merupakan polymer hasil pencampuran antara Butadiene dengan styrene, bahan ini memiliki sifat dan karakteristik yang sama dengan karet alam dengan harga yang lebih murah juga digunakan di paberik ban (manufacture of tyre), alas kaki (foot wear),pipa karet (hosepipe) sabuk konveyer serta isolasi kabel. Neoprene ialah jenis lain dari karet syntetis yang memiliki sifat sama dengan karet alam dengan sifatnya yang sangat tahan terhadap minyak nabati dan oli mineral serta tahan terhadap temperature tinggi. Neoprene merupakan bahan yang relative mahal, pemakaiannya adalah sebagai bahan pipa, sabuk konveyer serta lapisan kabel. Butyl-rubber merupakan co-polymer dari isobutylene dan isoprene, bahan ini sangat stabil terhadap bahan kimia dan temperratur tinggi, harganya sedikit lebih murah dari karet alam namun kurang tahan, kendati demikian karret ini tidak tembus udara dan gas dan digunakan sebagai bahan innertube, tubeless tyre, air bag peralatan olah raga, cetakan diapragma juga digunakan sebagai bahan hose, lapisan tangki serta sabuk konveyor (Conveyor belts).

C. Pemakaian secara umum dari bahan-bahan plastic Poly Vinyl Cloride (PVC)
Dalam keadaan tidak plastis PVC sangat kenyal dan keras, namun apabila melembek maka PVC akan menjadi plexible dan mengaret, ini sifat yang baik dari PVC yang memberikan dimensi yang stabil serta sifatnya yang lain ialah tahan terhadap air, asam, alkalis dan bahan pelarut lainnya. Pemakaian : Sifatnya yang kaku (rigid) dan dapat mempertahankan bentuknya PVC sangat cocok digunakan pada berbagai bahan tuangan (Moulding). Sifatnya yang plexible dari PVC sangat baik digunakan sebagai pelapis permukaan serta pelapis bocor. PVC juga digunakan sebagai bahan pipa, saluran dan kotak kabel, safety helmet serta bahan pelapiss tangki bahan kimia. Polytetraflouroethylene (PTFE atau Teflon) Teflon sangat kenyal dan flexible serta unggul dalam ketahanan panas dimana Teflon tidak dapat terbakar, tidak dapat diserang oleh berbagai reaksi bahan pelarut serta bahan isolator listrik yang baik, koefisien gesek yang rendah dengan harga yang relative murah. Pemakaian : Sebagai bantalan (Bearing), pipa-pipa bahan baker, gasket dan pita, serta peralatan bahan kimia dimana PTFE sangat tahan terhadap pengruh bahan kimia. Polyamides (Nylons) Polyamides (Nylons) sangat kuat dan ulet namun flexible, tahan terhadap abrasi serta dimensi yang stabil, Nylon dapat meredam air dan bahan pelarut secara umum, memiliki sifat yang baik sebagai bahan isolasi listrik (Electrical insulation. Polyamides (Nylons) akan memburuk jika ditempatkan ditempat terbuka. Pemakaian : Nylon digunakan sebagai bahan roda gigi, Valves, kelengkapan alat listrik, handle, knob, bearing, Cams, Shock absorber, Combs, pembalut dan pembungkus obat, jas hujan, serabut sikat, nat dan textile. Phenol formaldehyde (Bakelite) Pada keadaan mentah Phenolic sangat rapuh, oleh karenannya dapat bercampur dengan bahan serat untuk meningkatkan kekuatannya dan akan diperoleh diversifikasi sifat dari sifat asaalnya tergantung pada komposisi bahan tambah. Benda yang dibuat dari bahan ini akan rapuh jika bentuk/ukuran benda sangat tipis. Bakelite menyerap air namun tahan terhadap alcohol, oli serta bahanbahan pelarut lainnya. Pembentukannya tidak melalui pencairan melainkan dipadatkan pada temperature 2000C. Pemakaian : Peralatan listrik, tobol, handle, box radio, mebel (furniture), Vacumm Cleaner part, kamera, assbak rokok, kelengkapan kelistrikan automotive dan pemakaian lainnya seperti hiasan, ornament, bahan pelapis bahkan roda gigi,bantalan peralatan aircraft juga peralatan kesehatan, pelapis kopeling dan rem kendaraan. Polyethylene (Polythene) Polyethylene (Polythene) merupakan salah satu dari jenis Thermoplastic serbaguna karena sifatnya yang istimewa kenyal dan flexible pada berbagai perubahan rentang temperature serta memperrtahankan kestabilan dimensinya. Sifat yang lain dari Polyethylene (Polythene) ialah sangat mudah dicetak dan tahan terhadap berbagai jenis unsur pelarut juga tahan terhadap kelembaban cuaca, akan tetapi untuk jangka waktu yang lama tiddak tahan terhadap cahaya. Pemakaian : Polyethylene (Polythene) digunakan secara luas sebagai bahan pembungkus serta penutup botol, juga sangat baik digunakan dalam kebutuhan rumah tangga seperti ember,mangkok dan lain-lain disamping pemipaan, kelengkapan kesehatan,serta pelindung kawat atau kabel.

D. Macam-macam bahan logam (materials metals)


Bahan-bahan Logam yang digunakan secara umum:
1. Besi (Iron) Besi kasar yang diperoleh melalui pencairan didalam dapur tinggi dituangkan kedalam cetakan yang berbentuk setengah bulan dan diperdagangkan secara luas untuk dicor ulang pada cetakan pasir yang disebut sebagai “Cast Iron” (besi tuang) sebagai bahan baku produk, dimana besi tuang akan diproses menjadi baja pada dapur-dapur baja yang akan menghasilkan berbagai jenis baja.
2. Tembaga (Copper) Tembaga murni digunakan secara luas pada industri perlistrikan, dimana salah satu sifat yang baik dari Tembaga (Copper) ialah merupakan logam conductor yang baik (Conductor Electricity) kendati tegangannya rendah. Pada jenis tertentu tembaga dipadukan dengan seng sehingga tegangannya menjadi kuat, paduan Tembaga Seng ini yang dikenal dengan nama Kuningan (Brass), atau dicampur Timah (Tin) untuk menjadi Bronze. Brass diextrusi kedalam berbagai bentuk komponen peralatan listrik atau peralatan lain yang memerlukan ketahanan korosi. Produk Brass yang berbentuk lembaran (sheet) sangat liat, dibentuk melalui pressing dan deep-drawing. Bronze yang diproduksi dalam bentuk lembaran memiliki tegangan yang cukup baik dan sering ditambahkan unsur Phosporus yang dikenal dengan Phosphor-Bronze. Bahan ini sering digunakan sebagai bantalan dan dibuat dalam bentuk tuangan dimana bahan ini memiliki tegangan dan ketahanan korosi yang baik.
3. Timah hitam atau Timbal (Lead) Timah hitam atau Timbal (Lead) memiliki ketahanan terhadap serangan bahan kimia terutama larutan asam sehingga cocok digunakan pada Industri Kimia. Bahan Timah Hitam (Plumber) juga sering digunakan sebagai bahan flashing serta bahan paduan solder Juga digunakan sebagai lapisan bantalan paduan dengan penambahan free-cutting steel akan menambah sifat mampu mesin (Machinability).
4. Seng (Zinc) Seng (Zinc) dipadukan dengan tembaga akan menghasilkan kuningan (Brass). Dengan menambah berbagai unsur bahan ini sering digunakan sebagai cetakan dalam pengecoran komponen Automotive. Seng (Zinc) digunakan pula untuk tuangan sell battery serta bahan galvanis untuk lapisan anti karat pada baja.
5. Aluminium (Aluminium) Paduan Alumunium (Aluminium Alloy) digunakan sebagai peralatan aircraft, automobiles serta peralatan teknik secara luas karena sifatnya yang kuat dan ringan. Aluminium juga digunakan secara luas sebagai bahan struktur peralatan dapur saerta berbagai pembungkus yang tahan panas.
6. Nickel dan Chromium (Nickel and Chromium) Nickel dan Chromium (Nickel and Chromium) digunakan secara luas sebagai paduan dengan baja untuk memperoleh sifat khusus juga digunakan sebagai lapisan pada berbagai logam.
7. Titanium (Ti) Titanium (Ti) logam dengan warna putih kelabu dengan kekuatan setara baja dan stabil hingga temperature 4000C memiliki berat jenis 4,5 kg/dm3. Titanium digunakan sebagai pemurni baja atau digunakan sebagai unsur paduan pada Aluminium.

E. Bahan-bahan Logam Non-Ferro (Non-Ferrous Metals)

Logam Non-Ferro (Non-Ferrous Metal) ialah jenis logam yang secara kimiawi tidak memiliki unsur besi atau Ferro (Fe), oleh karena itu logam jenis ini disebut sebagai logam bukan Besi (non Ferro). Beberapa dari jenis logam ini telah disebutkan dimana termasuk logam yang banyak dan umum digunakan baik secara murni maupun sebagai unsur paduan.
Pada uraian berikut akan kita lihat logam dari jenis non Ferro ini secara lebih luas lagi, karena semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi terutama dalam pengolahan bahan logam, menjadikan semua jenis logam digunakan secara luas dengan berbagai alasan, mutu produk yang semakin ditingkatkan, kebutuhan berbagai peralatan pendukung teknologi serta keterbatasan dari ketersediaan bahan-bahan yang secara umum digunakan dan lainlain. Logam non Ferro ini terdapat dalam berbagai jenis dan masingmasing memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda secara spesifik antara logam yang satu dengan logam yang lainnya, demikian pula F. Sifat dan berbagai karakteristik dari beberapa logam non Ferro.
1. Lead, Timbal, Timah hitam, Plumbum (Pb)
Timah hitam sangat sangat lunak, lembek tetapi ulet, memiliki warna putih terang yang sangat jelas terlihat pada patahan atau pecahannya. Timah Hitam memiliki berat jenis (ρ) yang sangat tinggi yaitu =11,3 kg/dm3 dengan titik cair 3270C, digunakan sebagai isolator anti radiasi Nuclear. Timah hitam diperoleh dari senyawa Plumbum-Sulphur (PbS)
yang disebut “Gelena” dengankadar yang sangat kecil. Proses pemurniannya dilakukan dengan memanaskannya didalam dapur tinggi, proses pencairan untuk menghilangkan oxides serta unsur lainnya. Selain untuk pemakaian sebagai isolator radiasi, Timah hitam digunakan juga sebagai bahan pelapis pada bantalan luncur, bahan timah pateri serta sebagai unsur paduan dengan baja atau logam Non Ferro lainnya yang menghasilkan logam dengan sifat Free Cutting atau yang disebut sebagai baja Otomat.
2. Titanium (Ti)
Titanium (Ti) memiliki warna putih kelabu, sifatnya yang kuat seperti baja dan stabil hingga temperature 4000C, tahan korosi dan memiliki berat jenis (ρ) = 4,5 kg/dm3.
Titanium (Ti) digunakan sebagai unsur pemurni pada baja serta sebagai bahan paduan dengan Aluminium dan logam lainnya.
Titanium (Ti) memiliki titik cair 16600C dan kekuatan tarik 470 N/mm2 serta densitas 56 %.
Titanium (Ti) tidak termasuk logam baru walaupun pengembangannya baru dilakukan pada tahun 1949, karena sebenarnya Titanium (Ti) telah terdeteksi sejak tahun 1789 dalam
bentuk Oxide Silicon, karena pengaruh oxygen maka pada saat itu tidak memungkinkan untuk dilakukan extraction, dimana Titanium (Ti) merupakan bagian penting dari Oxygen, namun pada akhirnya ditemukan metoda pemurnian Titanium (Ti) ini melalui pemanasan dengan Carbon dan Clorine, kemudian dengan Magnesium dan denganSodium pada suhu pemanasan antara 8000C hingga 9000C yang menghasilkan Titanium Tetraclorite sebagai produk awal dari Titanium (Ti) yang selanjutnya menggunakan Magnesiumcloride atau
Sodiumcloride.
Proses pencairan dan penuangan Titanium (Ti) kedalam bentuk Ingot memerlukan teknik tersendiri karena proses pemanasan pada Titanium dapat mengikat oxides dari dapur pemanas itu sendiri dimana Titanium cair berhubungan dengan udara (Oxygen) yang merupakan komponen dari proses pencairan tersebut. Titanium cair mengikat electrode yang merupakan larutan Titanium kasar, sedangkan electrode itu sendiri tergantung pada bagian atas dari dapur pemanas, dalam keadaan yang demikian ini gas argon dihembuskan untuk memvacumkan ruangan serta cairan, bersamaan dengan itu dialirkan pula air pendingin.
Dengan demikian serbuk Titanium akan terkumpul dibagian dasar dari dapur pemanas tersebut, selanjutnya setelah membentuk ingot diproses lagi melalui proses tempa (Forging), rolling, drawing atau extrusing. Dapur pemanas ini biasanya berkapasitas sampai 2 Ton.
3. Nickel, Nickolium (Ni)
Nickel, Nickolium merupakan unsur penting yang terdapat pada endapan terak bumi yang biasanya tercamppur dengan bijih tembaga. Oleh kerena itu diperlukan proses pemisahan dan pemurnian dari berbagai unsur yang akan merugikan sifat Nickel tersebut. Dalam beberapa hal Nickel memiliki kesamaan dengan bijih logam yang lain seperti juga besi selalu memiliki sifat-sifat yang buruk seperti titik cair yang rendah kekuatan dan kekerasannya juga rendah, tetapi juga memiliki keunggulan sebagaimana pada Nickel ini ialah ketahanannya terhadap berbagai pengaruh korosi dan dapat mempertahankan sifatnya pada temepratur tinggi. Oleh karena itu Nickel banyak digunakan sebagai pelapis dasar sebelum pelapisan dengan Chromium, dimana Nickel dapat memberikan perlindungan terhadap berbagi pengaruh gangguan korosi pada baja atau logamlogam lainnya.
Bijih Nickel mengandung 2,5 % Nickel yang bercampur bersama-sama unsur lain yang sebagian besar terdiri atas besi dan silica serta hampir 4 % Tembaga dan sedikit Cobalt, Selenium, Tellurium, Silver, Platinum dan Aurum. Sedangkan Tembaga, besi dan Nicel berada pada bijih itu sebagai Sulfida. Setelah proses penambangan bijih itu dipecah dan dilakukan pemisahan dari berbagai unsur yang mengandung batuan yang mengapung. Kemudian sulfide Nickel dan Sulfide Tembaga dipisahkan melalui proses pengapungan. Proses berikutnya ialah pemanggangan Sulfide Nicel untuk menggerakan Sulphur, selanjutnya dituangkan kedalam bejana, untuk selnjutnya dilakukan pemurnian melalui proses oxidasi sebagaimana dalam proses Bessemer dalam pemurnian baja.
Dari proses ini akan diperoleh 48 % Nickel dan 27 % Tembaga. Selanjutnya dipanaskan bersama Sodium Sulfat dengan pemanasan kokas untuk memperoleh larutan Tembaga Nickel dan Sulfide Besi, kemudian dituangkan kedalam ladle untuk dilakukan pemadatan, Selama pendinginan Tembaga dan Sodium mengapung keatas dan ketika terjadi pemadatan Nickel dan Tembaga akan terpisah oleh tiupan atau pemukulan.
Proses pemurnian lajut dilakukan dengan electrolisa dengan terlebih dahulu disinter sehingga berbentuk Briket, atau dapat juga dengan proses ‘carbonil’ jika tresedia cukup daya listrik dimana serbuk Nickel dipanggang untuk menhilangkan sisasisa Sulphur dan Besi kemudian direduksi oleh Hydrogen. Dengan demikian maka oxide logam akan keluar dan membentuk uap, akan terbang dan membentuk gas Nickel carbonil yang kemudian mencair karena pengaruk Carbonmonoxide serta akan mengalir melalui kulit endapan Nickel.
Pemakaian Nickel
Secara komersial Nickel banyak digunakan secara murni terutama untuk peralatan-peralatan yang menuntut ketahanan korosi yang tinggi, seperti peralatan dalam industri makanan , industri kimia, obat-obatan serta peralatan kesehatan, industri petroleum dan lainlain. Nickel dapat dibentuk melalui proses panas maupun dingin, memiliki sifat mampu tempa, mampu mesin dengan pemotong HSS. Dapat dikerjakan dengan Cupping, Drawing, Spining, Swaging, Bending, dan Forming. Penyambungan dapat dilakukan dengan
pengelasan, penyolderan, Brazing dan Welding.
4. Timah putih, Tin, Stannum (Sn)
Timah putih, Tin, Stannum (Sn) ialah logam yang berwarna putih mengkilap, sangat lembek dengan titik cair yang rendah yakni 2320C. Logam ini memiliki sifat ketahanan korosi yang tinggi sehingga bnayak digunakan sebagai bahan pelapis pada plat baja, digunakan sebagai kemasan pada berbagai produk makanan karena Timah putih ini sangat tahan terhadap asam buah dan Juice. Fungsi kegunaan yang lain ialah sebagai bahan pelapis pada bantalan luncur serta sebagai unsur paduan pada bahan-bahan yang memiliki titik cair rendah. Timah putih, Tin, Stannum (Sn) paling banyak digunakan sebagai timah pateri serta paduan pada logam-logam bantalan seperti Bronzes dan gunmetal atau ditambahkan sedikit pada paduan Tembaga Seng (Kuningan, Brasses) untuk memperoleh ketahanan korosi.
Timah putih, Tin, Stannum (Sn) diproses dari bijih timah (Tinstone), extracsinya dilakukan melalui pencairan dengan temperature tinggi sehingga timah dapat mengalir keluar dari berbagai unsur pengikatnya.
5. Seng, Zincum (Zn)
Seng, Zincum (Zn) ialah logam yang berwarna putih kebiruan memiliki titik cair 4190C, sangat lunak dan lembek tetapi akan menjadi rapuh ketika dilakukan pembentukan dengan temperature pengerjaan antara 1000C sampai 1500C tetapi sampai temperature ini masih baik dan mudah untuk dikerjakan. Seng memiliki sifat tahan terhadap korosi sehingga banyak digunakan dalam pelapisan plat baja sebagai pelindung baja tersebut dari pengaruh gangguan korosi, selain itu Seng juga digunakan sebagai unsur paduan dan sebagai
bahan dasar paduan logam yang dibentuk melalui pengecoran. Sekalipun Seng merupakan bahan yang lembek akan tetapi peranannya sangat penting sekali sebagai salah satu bahan Teknik yang memilki berbagai keunggulan, baik digunakan sebagai bahan pelapis pada baja yang tahan terhadap korosi, misalnya untuk atap bangunan, dinding serta container yang juga harus tahan terhadap pengaruh air dan udara serta serangga dan binatang. Seng juga merupakan unsur paduan untuk bahan pengecoran. Bahan baku Seng adalah Sulfida Carbonate, biasanya berada berdekatan dengan Lead atau Timah Hitam atau kadang-kadang juga dengan Silver.
Konsentrat biasanya dilakukan dengan Grafitasi atau pengapungan.
Proses produksi awal dilakukan dengan mengurangi kadar Asam sulfat yang terkandung pada Oxide Seng melalui penggarangan. Langkah selanjutnya ialah menggunakan satu Thermal untuk menghasilkan penguapan serta kondensat, dari proses ini akan diperolah 1 hingga 2 % Lead yang diketahui sebagai Spelter atau Seng kasar dengan 99,99 % yang akan diproses lanjut dengan cara elektrolisa serta proses penggarangan, dan melalui proses ini bijih Seng akan melarut didalam Asam Sulphuric sesuai dengan kebutuhannya. Proses berikutnya ialah penggarangan agar unsur Carbon bercampur didalam Briket sebelum pemanasan melalui pengolperasian didalam retor Vertical secara Continyu.
6. Manganese (Mn)
Manganese (Mn) logam yang memiliki titik cair 12600C Unsur Manganese (Mn) ini diperoleh melalui proses reduksi pada bijih Manganese sebagaimana proses yang dilakukan dalam pembuatan baja. Manganese digunakan pada hampir semua jenis baja dan besi tuang sebagai unsur paduan kendati tidak menghasilkan pengaruh yang signifikan dalam memperbaiki sifat baja tetapi tidak berpengaruh buruk karena didalam baja memiliki kandungan unsur Sulphur. Disamping itu Manganese (Mn) merupakan unsur paduan pada Aluminium, Magnesium ,Titanium dan Kuningan.
7. Chromium (Cr)
Chromium ialah logam berwarna kelabu, sangat keras dengan titik cair yang tinggi yakni 18900C , Chromium diperoleh dari unsur Chromite, yaitu senyawa FeO.Cr2. Unsur Chromite (Fe2 Cr2 06 ) serta Crocoisite (PbCrO4). Chromium memiliki sifat yang keras serta tahan terhadap korosi jika digunakan sebagai unsur paduan pada baja dan besi tuang dan dengan penambahan unsur Nickel maka akan diperoleh sifat baja yang keras dan tahan panas (Heat resistance-Alloy).
8. Aluminium (Al)
Aluminium ialah logam yang berwarna putih terang dan sangat mengkilap dengan titik cair 6600C sangat tahan terhadap pengaruh Atmosphere juga bersifat electrical dan Thermal Conductor dengan koefisien yang sangat tinggi. Chromium bersifat non magnetic. Secara komersial Aluminium memiliki tingkat kemurnianhingga 99,9 % , dan Aluminium non paduan kekuatan tariknya ialah 60 N/mm2 dan dikembangkan melelui proses pengerjaan dingin dapat ditingkatkan sesuai dengan kebutuhannya hingga 140 N/mm2. Uraian
lebih luas tentang Aluminum dapat dilihat pada uraian tentang Aluminium dan paduannya.
9. Tembaga, Copper, Cuprum (Cu)
Tembaga ialah salah satu logam penting sebagai bahan Teknik yang pemakaiannya sangat luas baik digunakan dalam keadaan murni maupun dalam bentuk paduan. Tembaga memilki kekuatan Tarik 150 N/mm2 sebagai Tembaga Cor dan dengan proses pengerjaan dingin kekuatan tarik Tembaga dapat ditingkatkan hingga 390 N/mm2 demikian pula dengan angka kekerasannya dimana Tembaga Cor memiliki angka kekerasan 45 HB dan meningkat hingga 90 HB melalui proses pengerjaan dingin, dengan demikian juga akan diperoleh sifat Tembaga yang ulet serta dapat dipertahankan walaupun dilakukan proses perlakuan panas misalnya dengan Tempering (Lihat Heat treatment). Sifat listrik dan sebagai penghantar panas yang baik dari Tembaga (Electrical and Thermal Conductor) Tembaga dan menduduki urutan kedua setelah Silver namun untuk ini Tembaga dipersyaratkan memiliki kemurnian hingga 99,9 %. Salah satu sifat yang baik dari tembaga ini juga adalah ketahanannya terhadap korosi atmospheric bahkan jenis korosi yang lainnya .
Tembaga mudah dibentuk dan disambung melalui penyolderan (Soldering), Brazing dan pengelasan (Welding). Untuk membahas lebih jauh tentang Tembaga ini dapat dilihat pada uraian tentang Tembaga dan paduannya.
10. Magnesium (Mg)
Magnesium ialah logam yang berwarna putih perak dan sangat mengkilap dengan titik cair 6510C yang dapat digunakan sebagai bahan paduan ringan, sifat dan karakteristiknya sama dengan Aluminium. Perbedaan titik cairnya sangat kecil tetapi sedikit berbeda dengan Aluminium terutama pada permukaannya yang mudah keropos bila terjadi oxidasi dengan udara. Oxid film yang melapisi permukaan Magnesium hanya cukup melindunginya dari pengaruh udara kering, sedangkan udara lembab dengan kandungan unsur garam kekuatan oxid dari Magnesium akan menurun, oleh kerana itu perlindungan dengan cat atau lac (pernis) merupakan metoda dalam melidungi Magnesiumdari pengaruh korosi kelembaban udara.
11. Antimony, Stibium (Sb)
Antimony, Stibium (Sb) ialah logam yang berwarna putih kelabu terang, Antimony, Stibium memiliki titik cair 6300C, Logam ini diperoleh dari mineral Stibnite (Sb2S3), Tetrahednite (Cu3SbS3) dan Famantinite (Cu3SbS4) dan dari kedua bahan mineral inilah Antimony, Stibium (Sb) dibuat melalui penguapan, akan tetapi karena tidak mencukupi maka terpaksa dilakukan extracsi pada Stibinite. Antimony, Stibium (Sb) digunakan dalam pemenuhan kebutuhan bahan yang digunakan pada temperature rendah, sebagai logam-logam bantalan yang dipadu dengan lead (timah hitam) dan akan mempengaruhi kekerasan dari Timah hitam itu sendiri.
12. Bismuth (Bi)
Bismuth ialah logam berwarna putih kelabu kemilau, sifat Bismuth sangat keras dan rapuh dan tidak dapat ditemnpa. Titik Cairnya 2710C dan keadaannya relative murni. Bismuth diperoleh dari campuran berbagai unsur dalam kondisi alami. Proses Pemisahannya dilakukan dengan pembersihan terlebih dahulu dimana Bismuth ini terdapat dalam keadaan kurang bersih, sehingga diperlukan berbagai perlakuan.
13. Boron (B)
Boron (B) memiliki titik cair 23000C dan Boron-Carbide sangat keras dan tahan terhadap pengaruh kimia. Proses pemurnian Boron termasuk sangat sulit akan tetapi kerap kali Boron ditemukan dalam keadaan murni sehingga disebut sebagai logam Murni atau logam langka (rare-metal). Boron tidak digunakan sebagai element akan tetapiu Boron digunakan sebagai bahan pembuatan Dies, Nozle untuk Injection moulding, perlatan cetakan pasir Sand Blasting Gauge, pivot serta permukaan bearing. Boron dibuat dlkam bentuk bubukan sehingga pembentukannya dilakukan dengan proses Sintering.
14. Cadmium (Cd)
Cadmium (Cd) ialah logam yang berwarna putih kebiruan sifatnya sangat lunak dan lembek dengan titik cair hanya 3210C, sebagai bahan dasar dari Cadmium ini ialah endapan Seng. Endapan pekat dari Cadmium terdapat dibagian tertentu dari instalasi pengolahan Seng (Zn), Cadmium digunakan dalam paduan yang memiliki titik cair rendah serta bahan tambah pada Tembaga. Yang penting dalam pemakaian Cadmium ini ialah sebagai lapisan pelkindung pada Baja atau Kuningan (Brasses).
15. Cerium (Ce)
Cerium (Ce) disebut sebagai logam langka (rare earth-metal), memiliki titik cair 6400C dapat ditambahkan kedalam besi tuang untuk pembuatan electrode, pembuatan busur listrik atau sebagai bahan batu pemantik (lighter flints).
16. Cobalt (Co)
Cobalt (Co) ialah LOgam yang brwarna putih silver ini memilki titik cair 14900C dan bersifat magnetic tinggi. Cobalt diperoleh bersama unsur Nickel serta element-element mineral tertentu dan dipisahkan selama proses pemurnian pada unsur Nickel.
17. Iridium (Ir)
Iridium (Ir) ini disebut sebagai baja putih ini adalah logam dari kelompok Platinum yang memiliki titik cair 24540C sebagai bahan paduan dengan unsur Platinum-Alloy yang kuat dank eras serta meningkatkan titik cairnya.
18. Germanium (Ge)
Germanium (Ge) merupakan logam dengan sifat kelistrikan yang spesifik sehingga digunakan sebagai komponen adalam Teknik Kelistrikan.
19. Mercury, Hydragirum (Hg)
Mercury, Hydragirum (Hg) ialah salah satu jenis logam murni yang diperoleh dalam skala kecil dengan logam murni lainnya serta Sulphide (HgS) yang dapat dilakukan extraksi melalui pemanasan sederhana yang kemudian diproses secara destilasi, jika perlu dilakukan penegrjaan lanjut untuk menghilangkan kadar Seng dan Cadmium. Mercury digunakan dalam Thermometer dan Barrometer serta saklar atau electrical Switches.
20. Molybdenum (Mo)
Molybdenum (Mo) ialah Logam yang berwarna putih Silver dengan titik Cair 26200C. Terdapat dalam bentuk Sulphide serta berbagai Oxid pada berbagai jenis Logam.
Molybdenum (Mo) digunakan sebagai unsur paduan pada baja dan Besi Tuang (Cast Iron).
21. Platinum (Pt)
Platinum (Pt) adalah salah satu jenis logam berat yang berwarna putih kelabu dan sangat mengkilap dengan titik cair 17730C dan memiliki sifat yang mudah dibentuk, ulet dan tidak mengandung Oxide atau tar dalam udara bebas.
Platinum (Pt) sangat cocok digunakan dalam paduan dengan Iridium yang dapat meningkatkan kekerasannya. Platinum (Pt) terdapat dalam paduan logam mulia serta endapan Tembaga-Nickel. Platinum (Pt) dapat pula diperoleh melalui proses extraksi pada mas (gold) dan Nickel.
22. Palladium (Pd)
Palladium (Pd) termasuk dalam kelompok Platinum yakni logam yang berwarna putih dan sangat ulet, mudah dibentuk dan tahan terhadap oxidasi. Palladium (Pd) memiliki titik cair 15550 C. Palladium (Pd) sering dipadukan dengan Silver yang dapat menggantikan Platinum dalam pembuatan Contact Point dan akan memiliki sifat kekerasan yang tinggi dengan ketahanan korosi yang berbeda dengan Silver.
23. Rhodium (Rh)
Rhodium (Rh) juga merupakan salah satu dari logam dalam kelompok Platinum, Rhodium (Rh) memiliki titik cair 19850C sangat tahan terhadap berbagai bentuk pengaruh asam. Digunakan sebagai bahan pelapis logam lain serta sebagai unsur paduan pada Platinum dalam pembuatan kawat tahanan (Resisitor) pada Thermocouple.
24. Silver, Argentum (Ag)
Silver, Argentum (Ag) adalah salah satu logam mulia yang memiliki titik cair 9600C terdapat dalam skala kecil dan terpadu pada Tembaga dan mas. Silver memiliki conduktifitas listrik yang paling tinggi disbanding dengan logam lainnya dan digunakan dalam kontak listrik juga dalam “Siver solders” serta bahan pelapis logam lain.
25. Selenium (Se)
Selenium (Se) memiliki titik cair 2200 C dan dapat diperoleh melalui proses extraksi dari logam lain termasuk pada Tembaga. Sifat yang lain dari Selenium ialah memiliki sifat hantaran listrik yang baik dan menjadi alternative pilihan dalam pemakaian ringan serta digunakan pula dalam photoscell serta digunakan sebagai unsur paduan pada Tembaga untuk meningkatkan sifat mampu mesin dari tembaga tersebut.
26. Tantalum (Ta)
Tantalum (Ta) logam yang berwarna putih dan dapat dibentuk melalui proses pengerjaan dingin. Proses pengerjaan panas dapat meningkatkan angka kekerasannya secara drastic. Tantalum (Ta) memiliki titik cair 32070C dan digunakan dalam perkakas Cementite Carbide dan sebagai tambahan unsur paduan pada logam non-Ferro.
27. Tellurium (Te)
Tellurium (Te) memiliki titik cair 4520C sedikit ditambahkan pada Timah Hitam akan meningkatkan kekerasannya, dan jika ditambahkan pada Tembaga akan memberikan sifat free-Cutting.
28. Thorium (Th)
Thorium (Th) sangat lunak seperti timah hitam (Lead) dan dapat mencair pada temperature 18270C. Thorium (Th) digunakan sebagai unsur paduan pada Tungsten dalam pembuatan kawat filament serta digunakan pula dalam paduan Magnesium untuk menghasilkan sifat Creep resistance.
29. Tungten, Wolfram (W)
Tungten, Wolfram (W) memiliki titik cair 34100C berwarna kelabu, sangat keras dan rapuh pada temperature ruangan, tetapi ulet dan liat pada Temperatur tinggi. Bahan dasar dari Tungten, Wolfram (W) ini ialah Oxide mineral dan diperoleh melalui proses reduksi. Tungten, Wolfram (W) digunakan sebagai bahan pembuatan filament, untuk kwat radio dan lampu serta digunakan pula sebagai unsur paduan pada alat potong (Tool Steel) yakni sebagai bahan High Speed Steel (HSS) atau baja kecepatan tinggi, baja Magnet serta dibentuk melalui proses sintering untuk bahan perkakas.
30. Vanadium (V)
Vanadium (V) akan mencair pada Temperatur diatas 19000C, logam yang berwarna putih ini sangat keras, jika ditambahkan pada baja sebagai unsur paduan akan menambah kekenyalan dari baja tersebut.
31. Beryllium (Be)
Beryllium (Be) Logam yang berwarna kelabu ini memiliki sifat yang sangat keras dengan titik cair 12850C tetapi lebih ringan dari pada Aluminium.
Beryllium memiliki sifat yang rendah dalam peredaman Neutronnya pada arah memotong sehingga tidak bereaksi terhadap berbagai bentuk dan derajat Neutron yang dilaluinya. Beryllium (Be) merupakan logam yang memiliki sifat thermal konduktor serta tegangan yang baik dan stabil pada Temperatur tinggi namun keuletannya rendah. Oleh karena itu proses metallurgy bubukan (Powder metallurgy) bukan metoda yang baik dalam pembentukan dengan bahan Beryllium ini.
dengan puitaran yang sangat rendah sebagaimana pemotongan pada Aluminium.
Proses fabrikasi Zirconium harus dilakukan secara hati-hati terhadap kemungkinan terjadinya kontaminasi dengan oxygen, Nitrogen serta Hydrogen akibat pemanasan.
Zirconium kadang-kadang digunakan sebagai unsur paduan padan Magnesium dalam memenuhi kebutuhan dalam Teknologi Nuclear dimana Zirconium dapat meredam unsur Neutron secara melintang dengan kekuatan tarik yang stabil didalam suhu runagan, tahan terhadap korosi air , uap serta berbagai media pendingin. Pemakaian Zirconium juga sebagai unsur paduan dengan bahan-bahan lain seperti timah putih (Tin), Besi, Chromium, Nickel, Tembaga dan Molybdenum.
34. Niobium (Nb)
Niobium ialah logam yang sangat ulet (ductile) dan lunak dengan kekuatan tarik 280 N/mm2 dan titik cairnya 24690C. Keuletan dari sifat Niobium ini ialah karena pengaruh Oxygen dan Carbon, pengerjaan panas serta udara. Niobium yang dibentuk menjadi plat tipis dapat dilas dengan resistance-Welding, sedangkan untuk bahan yang tebal diatas 0,5 mm harus dilas dengan Argon-arc atau Argon-arc Spot welding. Niobium digunakan dan dikembangkan pemakaiannya untuk memenuhi kebutuhan bahan dlam Teknologi Nuclear serta bahan pembuatan Turbine gas.

Macam - Macam Paduan Dari Logam Non - Ferro (Non - Ferrous Alloys)

Tembaga dan Paduannya
Tembaga digunakan secara luas sebagai salah satu bahan teknik, baik dalam keadaan murni maupun paduan. Tembaga memiliki kekuatan tarik hingga 150 N/mm2 dalam bentuk tembaga tuangan dan dapat ditingkatkan hingga 390 N/mm2 melalui proses pengerjaan dingin dan untuk jenis tuangan aangka kekerasanya hanya mencapai 45 HB namun dapat ditingkatkan menjadi 90 HB melalui pengerjaan dingin, dimana dengan proses pengerjaan dingin ini akan mereduksi keuletan, walaupun demikian keuletannya dapat ditingkatkan melalui proses annealing (lihat proses perlakuan panas) dapat menurunkan angka kekerasan serta tegangannya atau yang disebut proses “temperature” dimana dapat dicapai melalui pengendalian jarak pengerjaan setelah annealing. Tembaga memiliki sifat thermal dan electrical conduktifitas nomor dua setelah Silver. Tembaga yang digunakan sebagai penghantar listrik banyak digunakan dalam keadaan tingkat kemurnian yang tinggi hingga 99,9 %. Sifat lain dari tembaga ialah sifat ketahanannya terhadap korosi atmospheric serta berbagai serangan media korosi lainnya. Tembaga sangat mudah disambung melalui proses penyoderan, Brazing serta pengelasan. Tembaga termasuk dalam golongan logam berat dimana memiliki berat jenis 8,9 kg/m3 dengan titik cair 10830C. Pembuatan tembaga Unsur dasar tembaga diperoleh dalam bentuk bijih tembaga dengan kadar yang rendah dengan rata-rata kurang dari 4%. Proses pemecahan dan pembubukan dilakukan untuk memisahkan unsur tembaga dari butiran-butiran pengikat melalui pengapungan serta untuk menghilangkan butiran-butiran yang tidak berguna Butiran-butiran yang mengandung unsur tembaga dipanasakan didalam dapur pemanas untuk melepaskan ikatannya dengan unsur batuan serta persenyawaan dengan unsur sulphide besi. Unsur ini kemudian diolah didalam converter untuk pemisahan besi dan sulphur. Proses pemurnian api (Fire-refining) Dari proses tersebut diatas akan dihasilkan tembaga untuk dilakukan proses pemurnian api (Fire-refining) dimana tembaga yang dalalm keadaan tidak murni dicairkan dan dilakukan proses oksidasi untuk melepaskan berbagai unsur lainnya yang terkandung didalam Tembaga tersebut. Selanjutnya dengan menggunakan batang kayu yang ditekankan kedalam larutan untuk menggerakkan oxygen oleh pembakaran dan selanjutnya dituangkan kedalam cetakan dan menghasilkan tembaga dalam bentuk batangan. Electrolytic refining Electrolytic refining yaitu proses pemurnian dengan cara elektrolit yang akan menghasilkan tembaga murni, prosesnya ialah tembaga yang berbentuk batangan yakni tembaga yang akan dimurnikan berfungsi sebagai anoda digantungkan didalam cairan panas asam sulphuric dan cooper sulphate dan dihubungkan melalui plat tembaga murni sebagai katoda, dengan demikian unsur tembaga ini akan mngendap pada cathode dan unsur-unsur lainnya akan mengendap pada kubangan dari larutan elektrolite. Kadar Tembaga Kadar Tembaga ialah derajat kemurnian tembaga yang berhubungan dengan proses pembuatan serta fungsi pemakaiannya, yang meliputi Cathode Copper Kadar Tembaga diperoleh dari proses electrolisa (electrolytic refining) yang digunakan sebagai raw material untuk penghantar arus listrik serta tembaga paduan dan bahan tuangan. Electrolytic Tough High Conductivity Copper Tembaga ini ialah dimana Cathode copper dicairkan dan dituangkan kedalam cetakan dengan bentuk yang sesuai dengan kebutuhan pekerjaan, kadar oxygen atau Pitch harus dikendalikan secarahati - hati karena dapat mengakibatkan timbulnya efek yang merugikan terhadap sifat kemurniannya.Fire refined Tough Pitch High Condictivity Copper Conduktifitas Tembaga ini lebih baik dari pada electrolytic Tough Pitch Copper, akan tetapi tingkat kemurniannya lebih rendah dimana sebagian kecil dari unsur-unsur lain tidak sapat dihilangkan melalui proses ini

Klasifikasi Logam dan Paduannya

Logam dan paduannya adalah salah satu matrial teknik yang porsinya paling banyak diperlukan dalam kegunaan Teknik. Jika diperhatikan komponen mesin, maka sebagian besar sekitar 80% dan bahkan lebih terbuat dari logam. Selebihnya digunakan material non logam seperti keramik, glass, polimer dan bahkan material maju seperti komposit.

Material Logam dikelompokan menjadi dua yaitu

1. Logam Besi (ferrous)

Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, keras, penghantar listrik dan panas, serta mempunyai titik cair tinggi. Bijih logam ditemukan dengan cara penambangan yang terdapat dalam keadaan murni atau bercampur.

2. Logam Non Besi (Non Ferrous)

Logam non besi merupakan semua unsur logam yang komposisi utamanya bukan besi. Logam non besi juga sering digunakan walaupun pada umumnya jarang sekali di industri. Itu karena Logam besi lebih banyak dipakai semua industri.

Logam Besi (Ferrous) juga terdiri menjadi dua yaitu;

A. Baja (Steel)

Baja paduan adalah baja paduan dengan berbagai elemen dalam jumlah total antara 1,0% dan 50% berat untuk meningkatkan sifat mekanik. Baja Paduan dipecah menjadi dua kelompok:

1). Baja paduan rendah (low alloy steel)

Baja paduan rendah biasanya digunakan untuk mencapai hardenability lebih baik, yang pada gilirannya akan meningkatkan sifat mekanis lainnya. Mereka juga digunakan untuk meningkatkan ketahanan korosi dalam kondisi lingkungan tertentu. Dengan menengah ke tingkat karbon tinggi, baja paduan rendah sulit untuk las. Menurunkan kandungan karbon pada kisaran 0,10% menjadi 0,30%, bersama dengan beberapa pengurangan elemen paduan, meningkatkan weldability dan sifat mampu bentuk baja dengan tetap menjaga kekuatannya. Seperti logam digolongkan sebagai baja paduan rendah kekuatan tinggi.

Baja paduan rendah dikelompokan menjadi 3 yaitu:

a). Baja Karbon Rendah (low carbon steel)

Baja ini dengan komposisi karbon kurang dari 2%. Fasa dan struktur mikronya adalah ferrit dan perlit. Baja ini tidak bisa dikeraskan dengan cara perlakuan panas (martensit) hanya bisa dengan pengerjaan dingin. Sifat mekaniknya lunak, lemah dan memiliki keuletan dan ketangguhan yang baik. Serta mampu mesin (machinability) dan mampu las nya (weldability) baik.

b). Baja Karbon Sedang ( medium carbon steel)

Baja Mil memiliki komposisi karbon antara 0,2%-0,5% C (berat). Dapat dikeraskan dengan perlakuan panas dengan cara memanaskan hingga fasa austenit dan setelah ditahan beberapa saat didinginkan dengan cepat ke dalam air atau sering disebut quenching untuk memperoleh fasa ang keras yaitu martensit. Baja ini terdiri dari baja karbon sedang biasa (plain) dan baja mampu keras. Kandungan karbon yang relatif tinggi itu dapat meningkatkan kekerasannya. Namun tidak cocok untuk di las, dengan kata lain mampu las nya rendah. Dengan penambahan unsur lain seperti Cr, Ni, dan Mo lebih meningkatkan mampu kerasnya. Baja ini lebih kuat dari baja karbon rendah dan cocok untuk komponen mesin, roda kereta api, roda gigi (gear), poros engkol (crankshaft) serta komponen struktur yang memerlukan kekuatan tinggi, ketahanan aus, dan tangguh.

c). Baja Karbon Tinggi (high carbon steel)

Baja karbon tinggi memiliki komposisi antara 0,6- 1,4% C (berat). Kekerasan dan kekuatannya sangat tinggi, namun keuletannya kurang. baja ini cocok untuk baja perkakas, dies (cetakan), pegas, kawat kekuatan tinggi dan alat potong yang dapat dikeraskan dan ditemper dengan baik. Baja ini terdiri dari baja karbon tinggi biasa dan baja perkakas. Khusus untuk baja perkakas biasanya mengandung Cr, V, W, dan Mo. Dalam pemaduannya unsur-unsur tersebut bersenyawa dengan karbon menjadi senyawa yang sangat keras sehingga ketahanan aus sangat baik.

2). Baja Paduan Tinggi (high alloy steel)

Baja paduan tinggi terdiri dari baja tahan karat atau disebut dengan stainless steel dan baja tahan panas.

Baja ini memiliki ketahanan korosi yang baik, terutama pada kondisi atmosfer. Unsur utama yang meningkatkan korosi adalah Cr dengan komposisi paling sedikit 11%(berat). Ketahanan korosi dapat juga ditingkatkan dengan penambahan unsur Ni dan Mo. Baja tahan karat dibagi menjadi tiga kelas utama yaitu jenis martensitik, feritik, dan austenitik. jenis martensitik dapat dikeraskan dengan menghasilkan fasa martensit. baja tahan karat austenitik memiliki fasa y (austenit) FCC baik pada temperatur tinggi hingga temperatur kamar. Sedangkan jenis feritik terdiri dari fasa ferrit (a) BCC. Untuk jenis austenitik dan feritik dapat dikeraskan dengan pengerjaan dingin (cold working). Jenis Feritik dan Martensitik bersifat magnetis sedangkan jenis austenitik tidak magnetis.

B. Besi Cor (cast iron)

Besi cor adalah kelompok paduan besi memiliki kadar karbon diatas 1,7%(berat). Biasanya berkisar antara 3-4,43% C(berat). Dikarnakan elemen utamanya selain C dan Si juga ada elemen-elemen pemadu lainnya seperti Mn, S, P, Mg dan lain-lain dalam jumlah yang sedikit. Sifatnya sangat getas namun mampu cornya baik dibanding baja. Titik cairnya lebih rendah, ketahanan korosinya lebih baik, hal ini dikarenakan adanya grafit yang tersebar didalam besi cor. Berdasarkan jenis matriksnya besi cor terdiri dari besi cor kelabu (gray cast iron), besi cor putih, besi cor noduler, besticor mampu bentuk (malleable).

Sistem dasar Programmable Logic Controller (PLC)

Pengenalan Dasar Programmable Logic Controller (PLC)

Programmable Logic Controller (PLC)

adalah sebuah rangkaian elektronik yang dapat mengerjakan berbagai fungsi-fungsi kontrol pada level-level yang kompleks. PLC dapat diprogram, dikontrol, dan dioperasikan oleh operator yang tidak berpengalaman dalam mengoperasikan komputer. PLC umumnya digambarkan dengan garis dan peralatan pada suatu diagram ladder. Hasil gambar tersebut pada komputer menggambarkan hubungan yang diperlukan untuk suatu proses. PLC akan mengoperasikan semua siatem yang mempunyai output apakah harus ON atau OFF. Dapat juga dioperasikan suatu sistem dengan output yang bervariasi.

PLC pada awalnya sebagai alat elektronik untuk mengganti panel relay. Pada saat itu PLC hanya bekerja untuk kondisi ON-OFF untuk pengendalian motor, solenoid, dan actuator. Alat ini mampu mengambil keputusan yang lebih baik dibandingkan relay biasa. PLC pertama-tama banyak digunakan pada bagian otomotif. Sebelum adanya PLC, sudah banyak peralatan kontrol sequence, ketika relay muncul, panel kontrol dengan relay menjadi kontrol sequence yang utama. Ketika transistor muncul, solid state relay yang diterapkan seperti untuk kontrol dengan kecepatan tinggi.

Pada tahun 1978, penemuan chip mikroprosessor menaikkan kemampuan komputer untuk segala jenis sistem otomatisasi dengan harga yang terjangkau. Robotika, peralatan otomatis dan komputer dari berbagai tipe, termasuk PLC berkembang dengan pesat. Program PLC makin mudah untuk dimengerti oleh banyak orang.

Pada awal tahun 1980 PLC makin banyak digunakan. Beberapa perusahaan elektronik dan komputer membuat PLC dalam volume yang besar. Meskipun industri peralatan mesin CNC telah digunakan beberapa waktu yang lalu, PLC tetap digunakan. PLC juga digunakan untuk sistem otomatisasi building dan juga security control system.
Sekarang sistem kontrol sudah meluas hingga keseluruh pabrik dan sistem kontrol total dikombinasikan dengan kontrol feedback, pemrosesan data, dan sistem monitor terpusat. Saat ini PLC sudah menjadi alat yang cerdas, yang merupakan kebutuhan utama di industri modern. PLC modern juga sebagai alat yang dapat mengakuasi data dan menyimpannya.

PLC sebenarnya adalah suatu sistem elektronika digital yang dirancang agar dapat mengendalikan mesin dengan proses mengimplementasikan fungsi nalar kendali sekuensial, operasi pewaktuan (timing), pencacahan (counting), dan aritmatika.
PLC tidak lain adalah komputer digital sehingga mempunyai processor, unit memori, unit kontrol, dan unit I/O, PLC berbeda dengan komputer dalam beberapa hal, yaitu :
• PLC dirancang untuk berada di lingkungan industri yang mungkin banyak debu, panas, guncangan, dan sebagainya.
• PLC harus dapat dioperasikan serta dirawat dengan mudah oleh teknisi pabrik.
• PLC sebagian besar tidak dilengkapi dengan monitor, tetapi dilengkapi dengan peripheral port yang berfungsi untuk memasukkan program sekaligus memonitor data atau program.

Sebagian besar PLC dapat melakukan operasi sebagai berikut :
1. Relay Logic
2. Penguncian ( Locking )
3. Pencacahan ( Counting )
4. Penambahan
5. Pengurangan
6. Pewaktuan ( Timing )
7. Kendali PID
8. Operasi BCD
9. Manipulasi Data
10. Pembandingan
11. Pergeseran

Kehandalan PLC (Programmable Logic Controller)

- Flexibility
Pada awalnya, setiap mesin produksi yang dikendalikan secara elektronik memerlukan masing-masing kendali, misalnya 12 mesin memerlukan 12 kontroler. Sekarang dengan menggunakan satu model dari PLC dapat mengendalikan salah satu dari 12 mesin tersebut. Tiap mesin dikendalikan dengan masing-masing program sendiri.

- Perubahan implementasi dan koreksi error
Dengan menggunakan tipe relay yang terhubung pada panel, perubahan program akan memerlukan waktu untuk menghubungkan kembali panel dan peralatan. Sedangkan dengan menggunakan PLC untuk melakukan perubahan program, tidak memerlukan waktu yang lama yaitu dengan cara merubahnya pada sebuah software. Dan jika kesalahan program terjadi, maka kesalahan dapat langsung dideteksi keberadaannya dengan memonitor secara langsung. Perubahannya sangat mudah, hanya mengubah diagram laddernya.

- Harga yang rendah
PLC lebih sederhana dalam bentuk, ukuran dan peralatan lain yang mendukungnya, sehingga harga dapat dijangkau. Saat ini dapat dibeli PLC berikut timer, counter, dan input analog dalam satu kemasan CPU. PLC mudah di dapat dan kini sudah banyak beredar di pasaran dengan bermacam-macam merk dan tipe.

- Jumlah kontak yang banyak
PLC memiliki jumlah kontak yang banyak untuk tiap koil yang tersedia. Misal panel yang menghubungkan relay mempunyai 5 kontak dan semua digunakan sementara pada perubahan desain diperlukan 4 kontak lagi yang berarti diperlukan penambahan satu buah relay lagi. Ini berarti diperlukan waktu untuk melakukan instalasinya. Dengan menggunakan PLC, hanya diperlukan pengetikan untuk membuat 4 buah kontak lagi. Ratusan kontak dapat digunakan dari satu buah relay, jika memori pada komputer masih memungkinkan.

- Memonitor hasil
Rangkaian program PLC dapat dicoba dahulu, ditest, diteliti dan dimodifikasi pada kantor atau laboratorium, sehingga efisiensi waktu dapat dicapai. Untuk menguji program PLC tidak harus diinstalasikan dahulu ke alat yang hendak dijalankan, tetapi dapat dilihat langsung pada CPU PLC atau dilihat pada software pendukungnya.

- Observasi visual
Operasi dari rangkaian PLC dapat dilihat selama dioperasikan secara langsung melalui layar CRT. Jika ada kesalahan operasi maupun kesalahan yang lain dapat langsung diketahui. Jalur logika akan menyala pada layar sehingga perbaikan dapat lebih cepat dilakukan melalui observasi visual. Bahkan beberapa PLC dapat memberikan pesan jika terjadi kesalahan.

- Kecepatan operasi
Kecepatan operasi dari PLC melebihi kecepatan operasi daripada relay pada saat bekerja yaitu dalam beberapa mikro detik. Sehingga dapat menentukan kecepatan output dari alat yang digunakan.

- Metode bolean atau ladder
Program PLC dapat dilakukan dengan diagram ladder oleh para teknisi atau juga menggunakan sistem bolean atau digital bagi para pemrogram PLC yang lebih mudah dan dapat disimulasikan pada software pendukungnya.

- Reliability
Peralatan solid state umumnya lebih tahan dibandingkan dengan relay atau timer mekanik. PLC mampu bekerja pada kondisi lingkungan yang berat, misalnya goncangan, debu, suhu yang tinggi, dan sebagainya.

- Penyederhanaan pemesanan komponen
PLC adalah satu peralatan dengan satu waktu pengiriman. Jika satu PLC tiba, maka semua relay, counter, dan komponen lainnya juga tiba. Jika mendesain panel relay sebanyak 10 relay, maka diperlukan 10 penyalur yang berbeda pula waktu pengirimannya, sehingga jika lupa memesan satu relay akan berakibat tertundanya pengerjaan suatu panel.

- Dokumentasi
Mencetak rangkaian PLC dapat dilakukan segera secara nyata sebagian atau keseluruhan rangkaian tanpa perlu melihat pada blueprint yang belum tentu up to date, dan juga tidak perlu memeriksa jalur kabel dengan rangkaian.

-nKeamanan
Program PLC tidak dapat diubah oleh sembarang orang dan dapat dibuatkan password. Sedangkan panel relay biasa memungkinkan terjadinya perubahan yang sulit untuk dideteksi.

- Memudahkan perubahan dengan pemrograman ulang.
PLC dapat dengan cepat diprogram ulang, hal ini memungkinkan untuk mencampur proses produksi, sementara produksi lainnya sedang berjalan.

Disamping beberapa kehandalan di atas, tidak bisa dipungkiri bahwa PLC juga mempunyai beberapa kelemahan antara lain :
- Teknologi baru
Sulit untuk mengubah pola pikir beberapa personil yang telah lama menggunakan konsep relay untuk berubah kekonsep PLC komputer.

- Aplikasi program yang tetap
Beberapa aplikasi dari proses produksi merupakan aplikasi yang tidak akan berubah selamanya sehingga keunggulan dari pada PLC untuk mengubah program menjadi tidak berguna.

- Kondisi lingkungan
Lingkungan proses tertentu seperti panas yang tinggi dan getaran ,interferensi dengan peralatan listrik lain membuat keterbatasan pemakaian PLC.

- Pengoperasian yang aman
Pada penggunaan sistem relay, jika sumber daya padam akan langsung mematikan seluruh rangkaian dan tidak secara otomatis bekerja kembali PLC akan langsung menjalankan proses yang di program, namun hal ini tergantung dari program yang dibuat.

- Operasi pada rangkaian yang tetap
Jika suatu rangkaian operasi tidak pernah diubah, seperti misalnya drum mekanik , lebih murah jika tetap menggunakan konsep relay dari pada menggunakan PLC.

Keunggulan PLC dibanding Sistem Konvensional
Salah satu keunggulan PLC dibanding sistem konvensional kontrol panel adalah sebagai berikut :
• Pada Progammable Logic Controller :
1. Pengawatan lebih sedikit.
2. Perawatan relatif mudah .
3. Pelacakan sistem lebih sedarhana.
4. Konsumsi daya relatif rendah.
5. Dokumentasi gambar lebih sederhana dan lebih mudah dimengerti.
6. Modifikasi sistem lebih sederhana dan cepat.

• Pada Sistem Konvensional Kontrol Panel:
1. Pengawatan lebih kompleks.
2. Perawatan membutuhkan waktu yang lama.
3. Pelacakan kesalahan membutuhkan waktu yang lama.
4. Konsumsi daya yang relatif tinggi.
5. Dokumentasi gambar lebih banyak.
6. Modifikasi sistem membutuhkan waktu yang lama.

Hal-hal yang dapat dikerjakan oleh PLC
Sebagai kontrol urutan mempunyai fungsi:
1. Pengganti relay kontrol logika konvensional.
2. Pewaktu/pencacah (Timer / counter).
3. Pengganti pengontrol PCB card.
4. Mesin kontrol ( auto / semi auto/manual ).

Sebagai kontrol yang canggih mempunyai fungsi:
1. Operasi aritmatika.
2. Penanganan informasi.
3. Kontrol analog ( suhu, tekanan, dan lain-lain ).
4. PID ( Proporsional-Integral-Diferensial).
5. Kontrol motor servo.
6. Kontrol motor stepper.

Sebagai kontrol pengawasan mempunyai fungsi:
1. Proses monitor dan alarm.
2. Monitor dan diagnosa kesalahan.
3. Antarmuka dengan komputer (RS- 23C/ RS-422).
4. Antarmuka printer / ASCII.
5. Jaringan kerja otomatisasi pabrik.
6. Local Area Network.
7. Wibe Area Network.
8. FMS (Flexible Manufacturing System), CIM ( Computer Integrated Manufacturing ), FA ( factory automation ).

Konfigurasi Programmable Logic Controller

PLC mempunyai konfigurasi yang terdiri dari 6 bagian utama yaitu:
- Unit Power Supply
Unit ini berfungsi untuk memberikan tegangan pada blok CPU PLC, biasanya berupa switching power supply.

- CPU (Central Processing Unit) PLC
Unit merupakan otak dari PLC, disinilah program akan diolah sehingga sistem kontrol yang telah kita desain bekerja seperti yang kita inginkan. CPU PLC sangat bervariasi macamnya tergantung pada masing-masing merk dan tipe PLC-nya.

- Memori unit
RAM : Random Acces Memory
EPROM : Eraseable Progammable Read Only Memory
EEPROM : Electrical Eraseable Programmable Read Only Memory.

- Input unit ( sebagai contoh PLC Omron )
Input digital: Input Point Digital
o DC 24 V input
o DC 5 V input / TTL (Transistor Transistor Logic)
o AC/DC 24 V input
o AC 110 V input
o AC 220 V input

Input analog : Input Point Linear
• 0 – 10 V DC
• -10 V DC – 10 V DC
• 4 – 20 mA DC

- Output unit
Output digital : Output Point Digital 1.
o Relay Output
o AC 110 V output
o AC 220 V output
o DC 24 V output,tipe PNP dan tipe NPN.

Output analog : Output Point Linier
• 0 – 1 V DC
• -10 V DC – 10 V DC
• 4 – 20 mA DC

- Peripheral
Yang termasuk dalam peripheral adalah :
1. SSS (Sysmac Support Software)
2. PROM writer
3. GPC (Graphic Programming Console)
4. FIT (Factory Intelegent Terminal)

Perangkat Keras Programmable Logic Controller
Programmable Logic Controller dapat berarti sebagai alat pengendali logika yang dapat diprogram. PLC ini merupakan perangkat kontrol yang menerima data input dari luar yang ditransfer dalam bentuk keputusan yang bersifat logika dan disimpan dalam memori. PLC mempunyai perangkat keras yang berupa CPU (Central Processing Unit), modul input dan output, memori serta piranti program.
Ketika PLC bekerja , saat itu juga PLC mengakses data input dan output, menjalankan program instruksi, serta menjalankan peralatan eksternal.

Central Processing Unit
Central Processing Unit (CPU) merupakan pusat pengolah dan pengontrol data dari seluruh sistem kerja PLC. Proses yang dilakukan oleh CPU ini antara lain adalah mengontrol semua operasi, mengolah program yang ada dalam memori, serta mengatur komunikasi antara input-output, memori dan CPU melalui sistem BUS. CPU juga berfungsi menjalankan dan mengolah fungsi-fungsi yang diinginkan berdasarkan program yang telah ditentukan.

Memori
Agar PLC dapat bekerja sesuai harapan maka dibutuhkan suatu program untuk menjalankannya. Program tersebut harus disimpan dengan cara tertentu agar PLC dapat mengakses perintah-perintah sesuai yang diinstruksikan. Disamping itu juga diperlukan untuk menyimpan data sementara selama pelaksanaan program.

Model Input Output
Model input output merupakan piranti yang menghubungkan antara PLC dengan peralatan yang dikendalikannya. Sebagai contoh pada PLC OMRON rata-rata mempunyai 16 built-in input yang terpasang pada unit 0 CH ( zero channel ). Namun demikian jumlah ini dapat ditambah dengan memasang unit ekspansi I/O. Model input atau output tambahan ini dapat dipasang secara bebas sesuai dengan kebutuhan.

Programming Console
Perangkat ini merupakan panel pemrograman yang didalamnya terdapat RAM (Random Access Memory) yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan semi permanen pada sebuah program yang sedang dibuat atau dimodifikasi. Program yang dituliskan ke dalam console harus dalam bentuk mnemonic. Perangkat ini dapat dihubungkan langsung ke CPU dengan menggunakan kabel ekstention yang dapat dipasang dan dilepas setiap saat. Apabila proses eksekusi program telah melewati satu putaran maka panel (Programming Console) ini dapat dicabut dan dipindahkan ke CPU lain, sedangkan CPU yang pertama tadi masih tetap bisa untuk menjalankan programnya, tetapi harus pada posisi RUN atau MONITOR

INSTRUKSI DASAR PLC OMRON

Programmable Logic Controller (PLC) merupakan suatu unit yang secara khusus dirancang untuk menangani suatu sistem kontrol otomatis pada mesin-mesin industri ataupun aplikasi lainnya. Di dalam CPU PLC dapat dibayangkan seperti kumpulan ribuan relay. tetapi bukan berarti di dalamnya terdapat banyak relay dalam ukuran yang sangat kecil melainkan di dalam PLC berisi rangkaian elektronika digital yang dapat difungsikan seperti contact NO dan contact NC relay. Bedanya dengan relay bahwa satu nomor contact relay (NO/NC) dapat digunakan berkali-kali untuk semua instruksi dasar selain instruksi OUTPUT. Jadi dapat dikatakan bahwa dalam suatu pemrograman PLC tidak diijinkan menggunakan output dengan contact yang sama. Untuk membuat rancangan/modifikasi suatu sistem langkah-langkah yang harus diperhatikan adalah :
 Identifikasi permasalahan
 Membuat peta alir
 Membuat program dalam bentuk diagram ladder
Beberapa keuntungan penggunaan PLC adalah :
1. Kehandalan
2. Kebutuhan ruang yang lebih kecil
3. Dapat diprogram untuk aplikasi baru
4. Dapat melakukan lebih banyak fungsi
5. Lebih mudah diperbaiki
6. Relatif murah.

INTRUKSI – INTRUKSI DASAR PLC
Berikut ini adalah contoh sebagian perintah-perintah dasar pada PLC :
1. LOAD (LD)
Perintah ini digunakan jika urutan kerja suatu sistem kontrol hanya membutuhkan satu keadaan logika. Logika ini mirip dengan kontak relay NO.


2. LOAD NOT
Perintah ini digunakan jika urutan kerja sistem kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logika. Logika ini mirip dengan kontak relay NC.


3. AND
Perintah ini digunakan untuk urutan kerja sistem kontrol yang lebih dari satu kondisi logika yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NO.
Simbol :


4. AND NOT
Perintah ini digunakan untuk urutan kerja sistem kontrol yang lebih dari satu kondisi logika yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NC.
Simbol :


5. OR
Perintah ini digunakan untuk urutan kerja sistem kontrol yang lebih dari salah satu kondisi logika yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NO.
Simbol :


6. OR NOT
Perintah ini digunakan untuk urutan kerja sistem kontrol yang lebih dari salah satu kondisi logika yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NC.


7. OUT
Jika kondisi logika terpenuhi, perintah ini digunakan untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NO
Simbol :


8. OUT NOT
 Jika kondisi logika terpenuhi, perintah ini digunakan untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NC


9. TIMER (TIM) dan COUNTER (CNT)
Timer (TIM) dan Counter (CNT) Timer/Counter pada PLC berjumlah 512 buah yang bernomor TC 000 sampai dengan TC 511 (tergantung tipe PLC). Dalam satu program tidak boleh ada nomor Timer/Counter yang sama. Nilai Timer/Counter pada PLC bersifat menghitung mundur dari nilai awal yang ditetapkan oleh program, setelah mencapai angka nol maka contact NO timer/counter akan ON. Timer mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999 dalam bentuk BCD dan dalam orde 100 ms. Sedangkan untuk counter mempunyai orde angka BCD dan mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999.


Keterangan :
Timer aktif bila kondisi eksekusi ON dan reset bila OFF. Pertama dieksekusi TIM mengukur SV dalam orde 0,1 detik.

Simbol COUNTER
Keterangan :


COMPARE –CMP(20)
Kegunaan :
Membandingkan Cp1 dan Cp2 dan hasil output ke GR, EQ dan LE flag dalam area SR
Range : Cp1 ; data ke-1 yang dibandingkan (IO, AR, DM, TC, LR, #)
Cp2 : data ke-2 yang dibandingkan (IO, AR, DM, TC, LR, #)

COMPARE-CMP (20)



DIFU(13)-diferentiate UP


DIFD (14)-Diferentiate Down



ADD (30)-BCD Add



SUB (31)-BCD Substract




III. ALAT PERCOBAAN
1. PLC 1 UNIT
2. Komputer dan Program PLC
3. Kabel penghubung
4. Power supply
5. Lampu simulasi 24 volt


IV.LANGKAH PERCOBAAN

Contoh-1 Program sederhana
Berdasarkan gambar 7. jika diinginkan saklar (S1) berfungsi untuk menghidupkan lampu (L1) sedangkan saklar (S2) berfungsi untuk menghidupkan lampu (L2), maka bentuk diagram laddernya seperti gambar 8.

Pengujian Program
Untuk menguji apakah ladder yang dibuat sudah benar, maka perlu dilakukan pengujian sebagai berikut :
1. Pada menu Online, pilih DownLoad program, dan muncul kotak dialog konfirmasi download tersebut, dan pilih Yes.
2. Proses download program akan dilakukan sampai selesai, kemudian pilih tombol Yes jika sudah selesai.
3. Klik menu Online, pilih mode dan akan muncul kotak dialog mode operasi, pilih Run untuk menjalankan hasil program yang di download.
4. Berikan masukan dan amati keluarannya, apakah sesuai dengan keinginan.
5. Ulangi langkah 3 jika ingin merubah, membuat program baru.. saklar (S1) dilepas maka lampu (L1) akan mati, demikian juga dengan saklar (S1) jika saklar dilepas maka lampu (L2) mati. Bagaimana jika diinginkan agar lampu (L1) atau (L2) tetap menyala walau saklar (S1) atau saklar (S2) dilepas.

Gambar 9. ladder dengan latch
Contoh aplikasi fungsi Counter



Diagram di atas menunjukkan bahwa counter-000 mencacah sebanyak 5X jika diberi masukan (saklar S2 ditekan) yang terhubung dengan input 000.02 maka lampu akan menyala, jika saklar (S1) ditekan maka lampu akan mati (direset).

Contoh aplikasi fungsi Timer



V.DATA PERCOBAAN

V. PEMBAHASAN

PLC merupakan sistem elektronika digital yang dirancang dapat mengendalikan mesin dan proses dengan mengimplementasikan fungsi nalar kendali sekuensial, operasi pewaktu (timer), pencacahan (counter), dan aritmatika.
Dalam praktikum ini menggunakan program diagram lader untuk membuat program yang akan dimasukan kedalam PLC untuk dijalankan.

Diagram Pengkawatan Sistem:



PROGRAM 1
Menghidupkan lampu dengan ketentuan :
S1 = L1 : ON
S2 = L2 : ON Hasil dari program disamping adalah :
Apabila S1 ON maka L1 = OFF
S1 OFF maka L1 = ON
S2 ON maka L2 = ON
S2 OFF maka L2 = OFF

Rangakaian PLC diatas digunakan untuk mengendalikan suatu sistem pengaturan lampu yang dikendalikan dengan menggunkan saklar.

PROGRAM 2
Program dibawah ini hampir sama dengan program 1
Hasil dari program disamping :
S1 ON maka L1 = ON
S2 ON maka L2 = ON

Rangakaian PLC diatas digunakan untuk mengendalikan suatu sistem pengaturan lampu yang dikendalikan dengan menggunkan saklar. Dimana setiap Saklar di ONkan maka lampu akan menyala atau ON.

PROGRAM 3
Program dibawah ini untuk mengendalikan beberapa Lampu dalam satu saklar.


Hasil dari program diatas adalah :
S1 ON maka L1 dan L2 Hidup ON
S2 ON maka L1 dan L2 Mati OFF

Program PLC diatas digunakan untuk mengendalaikan 2 lampu dengan sistem kendali atau pengontrol satu buah sakalar, yaitu S1 dan S2. Alamat program untuk S1 dan S2 berbeda yaitu 000.01 dan 000.02. sedangkan untuk keluaran juga berbeda. Dalam program terdapat 4 keluaran dengan alamat [ 010.000; 010.001; 010.002; 010.003 ].
Dalam Program PLC S1 dan S2 disebut dengan masukan, Sedangkan L1 dan L2 disebut dengan keluaran.
Flowchat program diatas adalah sebagai berikut :


PROGRAM 4
Program PLC berikut menggunakan perintah TIMER untuk digunakan sebagai waktu tunggu.

Hasilnya dari program disamping adalah :
S1 = ON, Timer 100 bcd, maka L1 ON
L2 OFF
S1 = OFF, Timer 000 bcd maka L1 OFF
L2 ON

Program PLC diatas menggunkan Timer yang digunkan sebagai waktu tunggu. Di dalam program PLC sudah disediakan perintah Timer yang mana kita harus mengisi berapa waktu tunggu yang diharapkan. Dalam program diatas Timer kita setting dengan #0100 artinya 100 bcd = digunakan untuk menunggu (delay) : 100 detik. Baru program tersebut akan menjalankan program selanjutnya.
Bila saklar S1 (00000) diaktifkan TIM000 mulai mencacah turun, selang waktu 10 detik lampu L1 (01000) menyala.
Flowchat program diatas :


PROGRAM 5
Program PLC berikut menggunakan perintah COUNTER yang digunkan untuk mencacah.

Hasilnya dari program disamping adalah :
S1 apabila diklik sebanyak 10X Maka setelah itu L1 dan L2 menyala
S2 digunakan untuk mereset.

Program PLC diatas menggunkan Counter yang digunakan untuk mencacah. Di dalam program PLC sudah disediakan perintah Counter yang mana kita harus mengisi berapa banyak cacah yang diharapkan. Dalam program diatas Counter kita setting dengan #0010 artinya 10 X cacahan. Dalam hasil program ini apabila S1 diklik sebanyak 10x maka L1 dan L2 akan menyala (ON).


VI. KESIMPULAN

Dari Program PLC ini dapat disimpulkan kesimpulan sebagai berikut :
1. Programmable Logic Controller (PLC) merupakan suatu unit yang secara khusus pengontrol berbasisi mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi – instruksi dan untuk mengimplementasikan fungsi – fungsi semisal logika, sequencing, pewaktu (Timing), pencacahan (counting) dan aritmatika guna untuk mengontrol mesin – mesin dalam industri.
2. Beberapa keuntungan penggunaan PLC adalah :
• Kehandalan
• Kebutuhan ruang yang lebih kecil
• Dapat diprogram untuk aplikasi baru
• Dapat melakukan lebih banyak fungsi
• Lebih mudah diperbaiki
• Relatif murah.
• dapat mengendalikan sistem kontrol pada mesin-mesin industri secara
otomatis

CNC profile

MESIN CNC

Pendahuluan
Awal lahirnya mesin CNC (Computer Numerically Controlled) bermula dari 1952 yang dikembangkan oleh John Pearseon dari Institut Teknologi Massachusetts, atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Semula proyek tersebut diperuntukkan untuk membuat benda kerja khusus yang rumit. Semula perangkat mesin CNC memerlukan biaya yang tinggi dan volume unit pengendali yang besar. Pada tahun 1973, mesin CNC masih sangat mahal sehingga masih sedikit perusahaan yang mempunyai keberanian dalam mempelopori investasi dalam teknologi ini. Dari tahun 1975, produksi mesin CNC mulai berkembang pesat. Perkembangan ini dipacu oleh perkembangan mikroprosesor, sehingga volume unit pengendali dapat lebih ringkas.
Dewasa ini penggunaan mesin CNC hampir terdapat di segala bidang. Dari bidang pendidikan dan riset yang mempergunakan alat-alat demikian dihasilkan berbagai hasil penelitian yang bermanfaat yang tidak terasa sudah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari masyarakat banyak.

Jenis Mesin CNC
Di industri menengah dan besar, akan banyak dijumpai penggunaan mesin CNC dalam mendukung proses produksi. Secara garis besar, mesin CNC dibagi dalam 2 (dua) macam, yaitu :
Mesin bubut CNC dan Mesin frais CNC
Cara Mengoparasikan Mesin CNC
Secara umum, cara mengoperasikan mesin CNC dengan cara memasukkan perintah numeric melalaui tombol-tombol yang tersedia pada panel instrument di tiap-tiap mesin. Setiap jenis mesin CNC mempunyai karakteristik tersendiri sesuai dengan pabrik yang membuat mesin tersebut. Namun demikian secara garis besar dari karakteristik cara mengoperasikan mesin CNC dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu :
Sistem Absolut
Pada sistem ini titik awal penempatan alat potong yang digunakan sebagai acuan adalah menetapkan titik referensi yang berlaku tetap selama proses operasi mesin berlangsung. Untuk mesin bubut, titik referensinya diletakkan pada sumbu (pusat) benda kerja yang akan dikerjakan pada bagian ujung. Sedangkan pada mesin frais, titik referensinya diletakkan pada pertemuan antara dua sisi pada benda kerja yang akan dikerjakan.
Sistem Incremental
Pada system ini titik awal penempatan yang digunakan sebagai acuan adalah selalu berpindah sesuai dengan titik actual yang dinyatakan terakhir. Untuk mesin bubut maupun mesin frais diberlakukan cara yang sama. Setiap kali suatu gerakan pada proses pengerjaan benda kerja berakhir, maka titik akhir dari gerakan alat potong itu dianggap sebagai titik awal gerakan alat potong pada tahap berikutnya.
Sejalan dengan berkembangnya kebutuhan akan berbagai produk industri yang beragam dengan tingkat kesulitan yang bervariasi, maka telah dikembangkan berbagai variasi dari mesin CNC. Hal ini dimaksud untuk memenuhi kebutuhan jenis pekerjaan dengan tingkat kesulitan yang tinggi. Berikut ini diperlihatkan berbagai variasi mesin CNC.

PC untuk Mesin CNC
PC (Personal Computer) sebagai perangkat input bagi mesin CNC sangat penting peranannya untuk memperoleh kinerja mesin CNC. Oleh karena itu setiap pabrik yang memproduksi mesin CNC juga memproduksi atau merekomendasi spesifikasi PC yang digunakan sebagai input bagi mesin CNC produksinya.
Pada mesin CNC untuk keperluan unit latih (Training Unit) atau dengan operasi sederhana, baik tampilan pada monitor maupun eksekusi program, maka PC yang dipergunakan sebagaimana pada mesin CNC jenis LOLA 200 MINI CNC, LEMU IITM, EMCO TU, maupun yang sejenis.
Perkembangan jenis pekerjaan yang menggunakan peranan mesin CNC sejalan dengan kebutuhan teknologi manufaktur semakin meningkat. Oleh karena itu dikembangkan pula perangkat PC yang dapat melayani mesin CNC dengan kinerja yang mampu mengatasi beberapa faktor kesulitan yang dijumpai pada proses manufaktur. Gambar 8 memperlihatkan tampilan monitor mesin CNC jenis E·IPC700-ECKELMANN, DNC NT-2000, WinPromateII – Baronics, Mirac PC, CamSoft, ProMotion® iCNC, maupun yang sejeni
Kode Standar Mesin CNC
Mesin CNC hanya dapat membaca kode standar yang telah disepakati oleh industri yang membuat mesin CNC. Dengan kode standar tersebut, pabrik mesin CNC dapat menggunakan PC sebagai input yang diproduksi sendiri atau yang direkomendasikan. Kode standar pada mesin CNC yaitu :
Mesin Bubut

Fungsi G
G00 Gerakan cepat
G01Interpolasi linear
G02/G03 Interpolari melingkar
G04 Waktu tinggal diam.
G21 Blok kosong
G24 Penetapan radius pada pemrograman harga absolut
G25/M17 Teknik sub program
G27 Perintah melompat
G33 Pemotongan ulir dengan kisar tetap sama
G64 Motor asutan tak berarus
G65 Pelayanan kaset
G66 Pelayanan antar aparat RS 232
G73 Siklus pemboran dengan pemutusan tatal
G78 Siklus penguliran
G81 Siklus pemboran
G82 Siklus pemboran dengan tinggal diam.
G83 Siklus pemboran dengan penarikan
G84 Siklus pembubutan memanjang
G85 Siklus pereameran
G86 Siklus pengaluran
G88 Siklus pembubutan melintang
G89 Siklus pereameran dengan tinggal diam.
G90 Pemrograman harga absolut
G91 Pemrcgraman harga inkremental
G92 Pencatat penetapan
G94 Penetapan kecepatan asutan
G95 Penetapan ukuran asutan
G110 Alur permukaan
G111 Alur luar
G112 Alur dalam
G113 Ulir luar
G114 Ulir dalam
G115 Permukaan kasar
G116 Putaran kasar

Fungsi M
M00 Berhenti terprogram
M03 Sumbu utama searah jarum jam
M05 Sumbu utama berhenti
M06 Penghitungan panjang pahat, penggantian pahat
M08 Titik tolak pengatur
M09 Titik tolak pengatur
Ml7 Perintah melompat kembali
M22 Titik tolak pengatur
M23 Titik tolak pengatur
M26 Titik tolak pengatur
M30 Program berakhir
M99 Parameter lingkaran
M98 Kompensasi kelonggaran / kocak Otomatis
Mesin Frais

Fungsi G
G00 Gerakan cepat
G01 Interpolasi lurus
G02 Interpolasi melinqkar searah iarum Jam
G03 Interpolasi melinqkar berlawanan arah jarum jam
G04 Lamanya tingqal diam.
G21 Blok kosonq
G25 Memanqqil sub program
G27 Instruksi melompat
G40 Kompensasi radius pisau hapus
G45 Penambahan radius pirau
G46 Pengurangan radius pisau
G47 Penambahan radius pisau 2 kali
G48 Penguranqan radius pisau 2 kali
G64 Motor asutan tanpa arus (Fungsi penyetelan)
G65 Pelavanan pita magnet (Fungsi penyetetan)
G66 Pelaksanaan antar aparat dengan RS 232
G72 Siklus pengefraisan kantong
G73 Siklus pemutusan fatal
G74 Siklus penguliran (jalan kiri)
G81 Siklus pemboran tetap
G82 Siklus pemboran tetap dengan tinj diam
G83 Siklus pemboran tetap dengan pembuangantatal
G84 Siklus penquliran
G85 Siklus mereamer tetap
G89 Siklus mereamer tetap denqan tinqqal diam.
G90 Pemroqraman nilai absolut
G91 Pemroqraman nilai inkremental
G92 Penqqeseran titik referensi

Fungsi M
M00 Diam
M03 Spindel frais hidup.searahjarumjam
M05 Spindel frais mat!
M06 Penggeseran alat, radius pisau frais masuk
M17 Kembali ke program pokok
M08 Hubungan keluar
M09 Hubungan keluar
M20 Hubungan keluar
M21 Hubungan keluar
M22 Hubungan keluar
M23 Hubungan keluar
M26 Hubungan keluar- impuls
M30 Program berakhir
M98 Kompensasi kocak / kelonggaran otomatis
M99 Parameter dari interpolasi melingkar (dalam hubungan dengan G02/303)

Tanda Alarm
A00 Salah kode G/M
A01 Salah radius/M99
A02 Salah nilaiZ
A03 Salah nilai F
A04 Salah nilai Z
A05 Tidak ada kode M30
A06 Tidak ada kode M03
A07 Tidak ada arti
A08 Pita habis pada penyimpanan ke kaset
A09 Program tidak ditemukan
A10 Pita kaset dalam pengamanan
A11 Salah pemuatan
A12 Salah pengecekan
A13 Penyetelan inchi/mm dengan memori program penuh
A14 Salah posisi kepala frais / penambahan jalan dengan LOAD ┴ / M atau ┤ / M
A15 Salah nilai Y.
A16 Tidak ada nilai radius pisau frais
A17 Salah sub program
A18 Jalannya kompensasi radius pisau frais lebih kecil dari nol

Mesin CNC Generasi Baru
Operator mesin CNC yang akan memasukkan program pada mesin sebelumnya harus sudah memahami gambar kerja dari komponen yang akan dibuat pada mesin tersebut. Gambar kerja biasanya dibuat dengan cara manual atau dengan computer menggunakan program CAD (Computer Aided Design). Seiring dengan kemajuan teknologi di bidang computer, maka telah dikembangkan suatu software yang berisi aplikasi gambar teknik dengan CAD yang sudah dapat diminta untuk menampilkan program untuk dikerjakan dengan mesin CNC. Aplikasi program tersebut dikenal dengan sebutan CAM (Computer Aided
Manufacturing). Software CAM pada umumnya dibuat oleh pabrik yang membuat mesin CNC dengan tujuan untuk mengoptimalkan kinerja mesin CNC yang diproduksinya.
Dengan menggunakan software CAM, seorang operator cukup membuat gambar kerja dari benda yang akan dibuat dengan mesin CNC pada PC. Hasil gambar kerja dapat dieksekusi secara simulasi untuk melihat pelaksanaan pengerjaan benda kerja di mesin CNC melalui layer monitor. Apabila terdapat kekurangan atau kekeliruan, maka dapat diperbaiki tanpa harus kehilangan bahan. Jika hasil eksekusi simulasi sudah sesuai dengan yang diharapkan, maka program dilanjutkan dengan eksekusi program mesin. Program mesin yang sudah jadi dapat langsung dikirim ke mesin CNC melalui jaringan atau kabel atau ditransfer melalui media rekam.

Masa Depan Mesin CNC
Dengan perkembangan teknologi informasi, maka di masa datang dimungkinkan input mesin CNC dapat berasal dari gambar kerja manual yang dibaca melalui scan, kemudian diinterpretasikan oleh PC yang terkoneksi dengan mesin CNC. Hasil dari pembacaan scan akan diolah oleh software pada PC menjadi program simulasi berupa CAD/CAM. Selanjutnya hasil simulasi akan dieksekusi menjadi program mesin CNC yang siap dieksekusi untuk membuat benda kerja.