PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kuningan adalah logam yang merupakan campuran dari tembaga dan seng. Tembaga
merupakan komponen utama dari kuningan, dan kuningan biasanya
diklasifikasikan sebagai paduan tembaga. Warna kuningan bervariasi dari
coklat kemerahan gelap hingga ke cahaya kuning keperakan tergantung pada
jumlah kadar seng. Seng lebih banyak mempengaruhi warna kuningan
tersebut. Kuningan lebih kuat dan lebih keras daripada tembaga, tetapi
tidak sekuat atau sekeras seperti baja. Kuningan sangat
mudah untuk di bentuk ke dalam berbagai bentuk, sebuah konduktor panas
yang baik, dan umumnya tahan terhadap korosi dari air garam. Karena
sifat-sifat tersebut, kuningan kebanyakan digunakan untuk membuat pipa,
tabung, sekrup, radiator, alat musik, aplikasi kapal laut, dan casing
cartridge untuk senjata api.
B. Tujuan Penulisan
Tujuan
penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui lebih detail tentang
pengertian kuningan, jenis-jenis dan sifat kuningan, proses produksi
pembuatan kuningan, tahapan proses produksi pembuatan kuningan, dan
untuk memenuhi tugas proses produksi II.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah
Pengrajin
logam kuno di daerah yang sekarang dikenal sebagai Syria atau Turki
timur telah mengetahui bagaimana cara untuk mencairkan tembaga dengan
timah untuk membuat logam yang disebut perunggu pada awal 3000 sebelum
masehi. Kadang-kadang mereka juga membuat kuningan tanpa mereka sadari.
Pengrajin logam kuno
di sekitar Laut Mediterania mampu membedakan bijih timah seng dari yang
mengandung seng dan mulai mencampurkan dengan tembaga untuk membuat
koin kuningan atau benda lainnya. Sebagian besar seng itu diturunkan
dengan memanaskan mineral yang dikenal sebagai kalamin, yang berisi
berbagai senyawa seng. Dimulai pada sekitar 300 A.D, industri kuningan
berkembang di tempat yang sekarang di kenal sebagai Jerman dan Belanda.
Meskipun
pengrajin logam kuno hanya bisa mengenali perbedaan antara bijih seng
dan bijih timah, mereka masih tidak mengerti logam seng. Sampai pada
tahun 1746 seorang ilmuwan Jerman bernama Andreas Sigismund Marggraf
(1709-1782) memperkenalkan logam seng yang diidentifikasikan dan
ditentukan sifat-sifatnya. Proses untuk menggabungkan logam tembaga dan
seng untuk membuat kuningan telah dipatenkan di Inggris pada tahun 1781.
Penggunaan
kuningan sebagai casing logam untuk senjata api pertama kali
diperkenalkan pada tahun 1852. Berbagai macam logam dicoba, Hasilnya
ternyata kuningan yang paling berhasil. Properti ini menyebabkan
perkembangan pesat dalam industri senjata api otomatis.
2.2 Bahan Baku
Komponen
utama kuningan adalah tembaga. Jumlah kandungan tembaga bervariasi
antara 55% sampai dengan 95% menurut beratnya tergantung pada jenis
kuningan dan tujuan penggunaan kuningan. Kuningan yang mengandung
persentase tinggi tembaga terbuat dari tembaga yang dimurnikan dengan
cara elektrik. Yang setidaknya menghasilkan kuningan murni 99,3% agar
jumlah bahan lainnya bisa di minimalkan. Kuningan yang mengandung
persentase rendah tembaga juga dapat dibuat dari tembaga yang dimurnikan
dengan elektrik, namun lebih sering dibuat dari scrap tembaga. Ketika
proses daur ulang terjadi, persentase tembaga dan bahan lainnya harus
diketahui sehingga produsen dapat menyesuaikan jumlah bahan yang akan
ditambahkan untuk mencapai komposisi kuningan yang diinginkan.
Komponen kedua dari kuningan adalah seng. Jumlah seng bervariasi antara 5% sampai dengan 40% menurut beratnya tergantung pada jenis kuningan
Kuningan
dengan persentase seng yang lebih tinggi memiliki sifat lebih kuat dan
lebih keras, tetapi juga lebih sulit untuk dibentuk, dan memiliki
ketahanan yang kurang terhadap korosi. Seng yang digunakan untuk membuat kuningan bernilai komersial dikenal sebagai spelter.
Beberapa
kuningan juga mengandung persentase kecil dari bahan lain untuk
menghasilkan karakteristik tertentu, Hingga 3,8% menurut beratnya.
Timbal dapat ditambahkan untuk meningkatkan ketahanan. Penambahan timah
meningkatkan ketahanan terhadap korosi, Membuat kuningan lebih keras dan
membuat struktur internal yang lebih kecil sehingga kuningan dapat
dibentuk berulang dalam proses yang disebut penempaan. Arsenik dan antimony kadang-kadang ditambahkan ke dalam kuningan yang mengandung seng lebih dari 20% untuk menghambat korosi. Bahan lain yang dapat digunakan dalam jumlah yang sangat kecil yaitu mangan, silikon, dan fosfor.
2.3 Desain Nama
Nama-nama
tradisional untuk berbagai jenis kuningan biasanya tercermin dari warna
atau bahan yang digunakan. Sebagai contoh: kuningan merah mengandung
seng sebesar 15% dan memiliki warna kemerahan, sedangkan kuningan kuning
mengandung seng kuningan sebesar 35% dan memiliki warna kekuningan.
Kuningan Cartridge mengandung seng 30% dan digunakan untuk membuat
kartrid untuk senjata api. kuningan Angkatan Laut mengandung seng 39,7%
dan digunakan dalam berbagai aplikasi di kapal laut.
Akibatnya
dari nama-nama yang beragam ini kadang-kadang membingungkan banyak
orang sehingga terkadang ada jenis kuningan yang sama namun memiliki
nama berbeda. Sehingga jenis kuningan di Amerika Serikat saat ini
dimanajemen oleh Unified Sistem penomoran logam dan paduan agar tidak
lagi membingungkan banyak orang dalam penamaan.
2.4 Jenis-Jenis Kuningan
- Kuningan Admiralty, Mengandung 30% seng, dan 1% timah.
- Kuningan
Aich, Mengandung 60,66% tembaga, 36,58% seng, 1,02% timah, dan 1,74%
besi. Dirancang untuk digunakan dalam pelayanan laut karena sifatnya
yang tahan korosi, keras, dan tangguh.
- Kuningan Alpha, Memiliki kandungan seng kurang dari 35%. Bekerja dengan baik pada suhu dingin.
- Kuningan
Alpha-beta (Muntz), sering juga disebut sebagai kuningan dupleks,
mengandung 35-45% seng, Bekerja baik pada pada suhu panas.
- Kuningan Aluminium, Mengandung aluminium yang menghasilkan sifat peningkatan ketahanan korosi.
- Kuningan dr arsenikum, Berisi penambahan arsenik dan aluminium.
- Kuningan Cartridge, mengandung 30% seng, memiliki sifat kerja yang baik pada suhu dingin.
- Kuningan umum atau kuningan paku keling, mengandung 37% seng, murah dan standar sifat kerja baik pada suhu dingin.
- Kuningan DZR atau dezincification, adalah kuningan dengan persentase kecil arsenik.
- Kuningan
Tinggi, mengandung 65% tembaga dan 35% seng, memiliki kekuatan tarik
tinggi, banyak digunakan untuk pegas, sekrup, dan paku keling.
- Kuningan Bertimbal.
- Kuningan Bebas Timbal.
- Kuningan Rendah, paduan tembaga-seng mengandung 20% seng, memiliki sifat warna keemasan.
- Kuningan
Mangan, kuningan yang digunakan dalam pembuatan koin dolar emas di
Amerika Serikat. Mengandung 70% tembaga, 29% seng, dan 1,3% mangan.
- Kuningan nikel, terdiri dari 70% tembaga, 24,5% seng, dan 5,5% nikel. digunakan untuk membuat koin mata uang Poundsterling.
- Kuningan Angkatan Laut, mirip dengan kuningan admiralty, mengandung 40% seng dan 1% timah.
- Kuningan Merah, mengandung 85% tembaga, 5% timah, 5% timbal, dan 5% seng.
- Kuningan Tombac, mengandung 15% seng. Sering digunakan dalam aplikasi produk perhiasan.
- Kuningan Tonval (Juga disebut dengan CW617N atau CZ122 atau OT58), paduan tembaga-timbal-seng.
- Kuningan Putih, mengandung seng lebih dari 50%. Sifatnya sangat rapuh untuk penggunaan umum.
- Kuningan Kuning, adalah istilah Amerika untuk kuningan yang mengandung 33% seng.
2.5 Proses Manufaktur Pembuatan Kuningan
Proses
Manufaktur atau Proses Produksi yang digunakan untuk memproduksi
kuningan melibatkan kombinasi bahan baku yang sesuai ke dalam logam cair
yang diperbolehkan untuk memperkuat. Bentuk dan sifat dari logam ini
kemudian diubah melalui serangkaian operasi dengan hati-hati,
dikendalikan untuk menghasilkan kuningan yang diinginkan.
Kuningan
tersedia dalam berbagai bentuk termasuk pelat, lembaran, strip, foil,
batang, bar, kawat, dan billet tergantung pada aplikasi akhir. Perbedaan
antara pelat, lembaran, strip, dan foil adalah ukuran keseluruhan dan
ketebalan bahan. Plate bersifat besar, datar, potongan persegi panjang
dari kuningan dengan ketebalan lebih besar dari sekitar 5 mm. Seperti
sepotong kayu yang digunakan pada konstruksi bangunan. Lembar biasanya memiliki ukuran keseluruhan yang sama seperti piring tetapi tipis. Strip terbuat dari lembaran yang telah dipotong-potong menjadi panjang. Foil seperti strip, hanya jauh lebih tipis. Beberapa foil kuningan bisa setipis 0,013 mm.
Proses
manufaktur yang sebenarnya tergantung pada bentuk dan sifat kuningan
yang diinginkan. Berikut ini adalah proses manufaktur yang biasa
digunakan untuk memproduksi kuningan foil dan strip.
Gambar diagram langkah-langkah proses manufaktur dalam produksi kuningan.
Melting
- Sejumlah
bahan tembaga yang tepat sesuai takaran paduan ditimbang dan
dipindahkan ke dalam tungku peleburan dalam suhu sekitar 1920° F (1050°
C). Sejumlah seng yang sudah ditimbang agar sesuai paduan disiapkan,
seng ditambahkan setelah tembaga mencair. Sekitar 50% dari total
seng dapat ditambahkan untuk mengkompensasi seng yang menguap selama
operasi peleburan antara tembaga dan seng. Jika ada bahan lain yang diperlukan untuk perumusan kuningan tertentu mereka juga dapat di tambahkan.
- Logam
cair paduan tembaga dan seng dituang ke dalam cetakan. Diperbolehkan
untuk memperkuat ke dalam lembaran. Dalam beberapa operasi penuangan
dilakukan terus-menerus untuk menghasilkan lembaran yang panjang.
- Bila
logam cair paduan tembaga dan seng sudah cukup dingin untuk
dipindahkan, mereka dikeluarkan dari cetakan dan dipindah ke tempat
penyimpanan.
Hot Rolling
- Logam
ditempatkan dalam tungku dan dipanaskan hingga mencapai suhu yang
diinginkan. Suhu tergantung pada bentuk akhir dan sifat kuningan.
- Logam yang dipanaskan tersebut kemudian di teruskan menuju mesin penggilingan.
- kuningan, yang sekarang sudah dingin melewati mesin penggilingan yang disebut calo. Mesin
ini akan memotong lapisan tipis dari permukaan luar kuningan untuk
menghapus oksida yang mungkin telah terbentuk pada permukaan sebagai
akibat dari paparan logam panas ke udara.
Anealling and Cold Rolling
- Pada
proses hot rolling kuningan kehilangan kemampuan untuk diperpanjang
lebih lanjut. Sebelum kuningan dapat diperpanjang lebih lanjut, terlebih
dahulu kuningan harus dipanaskan untuk meringankan kekerasan dan
membuatnya lebih ulet. Proses ini disebut annealing. Suhu annealing
berbeda-beda sesuai dengan komposisi kuningan dan properti yang
diinginkan. Dalam metode tersebut, suasana di dalam tungku diisi dengan
gas netral seperti nitrogen untuk mencegah kuningan bereaksi dengan
oksigen dan membentuk oksida yang tidak diinginkan pada permukaannya.
- Hasil
dari proses sebelumnya kemudian melalui serangkaian rol lain untuk
mengurangi ketebalan mereka menjadi sekitar 2,5 mm. Proses ini disebut
rolling dingin karena suhu kuningan jauh lebih rendah dari suhu selama
rolling panas. Rolling dingin mengakibatkan deformasi struktur internal
dari kuningan, dan meningkatkan kekuatan dan kekerasan. Semakin ketebalan berkurang, semakin kuat kuningan yang tercipta.
- Langkah
1 dan 2 dari anealling and cold rolling dapat diulangi berkali-kali
untuk mencapai ketebalan kuningan yang diinginkan, kekuatan, dan derajat
kekerasan.
- Pada titik ini, proses diatas menghasilkan strip kuningan. Strip kuningan tersebut kemudian dapat diberi asam untuk membersihkannya.
Finish Rolling
- Strip
kuningan mungkin akan diberi rolling dingin akhir untuk mengencangkan
toleransi pada ketebalan atau untuk menghasilkan permukaan akhir yang
sangat halus. Mereka kemudian dipotong menurut ukuran, ditumpuk, dan
dikirim ke rumah industri.
- Strip kuningan juga mungkin akan diberi rolling akhir sebelum dipotong panjang, digulung, dikirim ke gudang, dan disimpan.
2.6 Kualitas Kontrol
Selama
produksi, kuningan tunduk pada evaluasi konstan dan pengendalian
material pada proses yang digunakan untuk membentuk kuningan tertentu. komposisi
kimia bahan baku diperiksa dan disesuaikan sebelum mencair. Pemanasan
dan pendinginan dan temperatur ditentukan dan dipantau. Ketebalan
lembaran dan strip diukur pada setiap langkah. Akhirnya, sampel produk
jadi diuji untuk kekerasan, kekuatan, dimensi, dan faktor lainnya untuk
memastikan apakah mereka memenuhi spesifikasi yang dibutuhkan.
2.7 Masa Depan
Kuningan
memiliki kombinasi kekuatan, ketahanan terhadap korosi, dan formability
yang akan terus membuat bahan ini berguna untuk banyak aplikasi produk
di masa mendatang. Kuningan juga memiliki keuntungan atas bahan
lain yaitu bahwa produk yang dibuat dari kuningan dapat didaur ulang
atau digunakan kembali, bukannya dibuang. Ini akan membantu memastikan
pasokan kuningan akan tetap ada terus-menerus selama bertahun-tahun di
masa depan.
BAB III
KESIMPULAN
- Kuningan
adalah campuran dari logam tembaga dan logam seng, Komponen utama
kuningan adalah logam tembaga, sedangkan logam seng lebih banyak
mempengaruhi warna dan sifat kuningan yang di hasilkan.
- Dalam proses manufaktur produksi pembuatan kuningan ada 4 tahap yaitu:
1.Melting
2.Hot Rolling.
3.Anealling and Cold Rolling.
4.Finish Rolling.
3.Kuningan pertama kali di publikasikan dan di patenkan di Inggris pada tahun 1781.
4.Jenis-Jenis
dan nama kuningan sangat banyak dan beragam serta tidak beraturan,
sehingga pada ahirnya semua penamaan logam kuningan di kontrol oleh
Unified system penomoran logam dan paduan.