Dalam pekerjaan pengolahan logam, pengerjaan kayu, maupun batu, proses pengamplasan dan penggerindaan merupakan tahapan yang penting untuk mendapatkan permukaan yang lebih halus dan rapi. Agar hasil pengerjaan optimal, diperlukan material abrasi yang sesuai dengan tujuan pekerjaan.

 

Material abrasi tersedia dalam berbagai jenis, seperti zirkonia (zirconia) dan silikon karbida (silicon carbide). Setiap jenis memiliki karakteristik, tingkat kekerasan, dan kemampuan mengikis yang berbeda, sehingga penggunaannya perlu disesuaikan dengan kebutuhan.

 

Pada artikel ini, kita akan membahas jenis-jenis material abrasi yang umum digunakan, termasuk perbedaan karakteristik, tingkat kekerasan, dan ukuran butirnya, sehingga Anda dapat memilih material abrasi yang tepat untuk pekerjaan Anda.

Apa Itu Material Abrasif?

Material abrasi adalah partikel atau butiran keras yang digunakan untuk mengikis, menghaluskan, atau memoles permukaan suatu material. Contohnya dapat ditemukan pada berbagai produk yang digunakan sehari-hari, seperti batu gerinda, amplas, dan lembaran abrasif.

 

Berdasarkan cara penggunaannya, material abrasi dapat dibedakan menjadi abrasif untuk pengamplasan manual yang digunakan dengan tangan dan abrasif untuk mesin yang dipasang pada peralatan seperti mesin gerinda atau mesin pemoles. Material abrasif yang digunakan juga beragam, mulai dari berlian, zirkonia, hingga silikon karbida.

 

Selain berdasarkan jenis material abrasifnya, produk abrasif juga dibedakan berdasarkan tingkat kekerasan ikatan (bond) dan ukuran butir (grit). Kedua faktor ini sangat penting dalam menentukan karakteristik dan hasil pengamplasan.

 

Jika pemilihannya tidak sesuai dengan material yang dikerjakan, abrasif dapat menggores atau merusak permukaan benda kerja, sementara material abrasi itu sendiri dapat mengalami keausan lebih cepat. Oleh karena itu, pilihlah material abrasi berdasarkan jenis material, kondisi permukaan, dan hasil akhir yang ingin dicapai agar proses pengerjaan lebih efektif dan hasilnya optimal.

Jenis Material Abrasif dan Kegunaannya

Material abrasif yang digunakan dalam proses pengamplasan, penggerindaan, dan pemolesan tersedia dalam berbagai jenis. Secara umum, material abrasif yang paling banyak digunakan dapat dibagi menjadi beberapa jenis berikut.

 

1. Berlian (Diamond)

 

Berlian dikenal sebagai salah satu material paling keras di dunia. Karena tingkat kekerasannya yang sangat tinggi, berlian memiliki kemampuan mengikis yang sangat baik dan banyak digunakan sebagai material abrasif untuk pekerjaan presisi.

 

Namun, harga abrasif berbahan berlian relatif mahal, sehingga penggunaannya cenderung terbatas pada aplikasi tertentu. Berlian juga tidak cocok digunakan untuk menggerinda besi atau baja, karena pada kondisi penggerindaan material tersebut berlian dapat mengalami keausan dengan cepat.

 

2. CBN (Cubic Boron Nitride)

 

CBN (Cubic Boron Nitride) adalah material yang tersusun dari boron dan nitrogen dan memiliki tingkat kekerasan yang sangat tinggi, berada tepat di bawah berlian.

 

Salah satu keunggulan CBN dibandingkan dengan berlian adalah ketahanan terhadap panas yang lebih baik. Oleh karena itu, CBN sangat efektif digunakan untuk memotong atau menggerinda besi dan baja pada kecepatan tinggi.

 

Namun, CBN juga memiliki harga yang relatif tinggi sehingga kurang ekonomis jika digunakan dalam jumlah besar untuk pekerjaan penggerindaan umum.

 

3. Silikon Karbida (Silicon Carbide)

 

Silikon karbida (SiC) merupakan material yang terbentuk dari silikon dan karbon. Kandungan karbon membuat material ini memiliki tingkat kekerasan yang tinggi dan kemampuan mengikis yang baik.

 

Dibandingkan dengan berlian dan CBN, silikon karbida memiliki harga yang lebih ekonomis, meskipun tingkat kekerasannya masih berada di bawah kedua material tersebut.

 

Silikon karbida umumnya dibedakan menjadi dua jenis:

  • Silikon karbida hitam → banyak digunakan untuk mengerjakan logam nonferro, seperti aluminium dan tembaga.
  • Silikon karbida hijau → umumnya digunakan untuk mengerjakan material nonlogam, seperti batu dan kaca.

 

4. Aluminium Oksida (Aluminum Oxide / Alumina)

 

Aluminium oksida (Al₂O₃), yang juga dikenal sebagai korundum (corundum), merupakan salah satu material abrasif yang telah lama digunakan. Material ini dapat ditemukan secara alami, tetapi juga dapat diproduksi secara sintetis.

 

Karena dapat diproduksi secara buatan dengan biaya yang relatif rendah, aluminium oksida banyak digunakan sebagai material abrasif. Berdasarkan proses pembuatan dan karakteristiknya, aluminium oksida dapat dibedakan menjadi beberapa jenis.

 

Alumina Cokelat (Brown Alumina / Alundum)

Alumina cokelat dibuat dengan melelehkan bauksit di dalam tungku busur listrik (arc furnace), kemudian melalui proses reduksi untuk meningkatkan kandungan alumina. Setelah didinginkan hingga membeku, material tersebut dihancurkan dan diolah menjadi butiran abrasif. Jenis ini umumnya digunakan untuk penggerindaan ringan pada baja umum.

 

Alumina Putih (White Alumina)

Alumina putih dibuat dengan melelehkan bubuk aluminium oksida (alumina) di dalam tungku busur listrik, kemudian didinginkan hingga membeku, dihancurkan, dan disortir berdasarkan ukuran butir. Material ini umumnya digunakan untuk penggerindaan ringan pada stainless steel.

 

5. Zirkonia (Zirconia)

 

Zirkonia memiliki tingkat kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan dua jenis abrasif berbasis korundum, yaitu alumina cokelat dan alumina putih.

 

Material ini digunakan untuk penggerindaan berat (heavy grinding), terutama ketika perlu mengikis baja umum atau stainless steel dalam jumlah besar.

 

Zirkonia memiliki karakteristik tajam dan agresif saat bersentuhan dengan permukaan benda kerja, sehingga mampu mengikis material dengan cepat dan menghasilkan daya potong yang tinggi. Karakteristik tersebut membuat abrasif zirkonia cocok untuk pekerjaan yang membutuhkan penggerindaan berat dan efisiensi pengikisan yang tinggi.

Tingkat Kekerasan Ikatan Material Abrasif

Selain jenis material abrasif, tingkat kekerasan ikatan (bond hardness) juga merupakan faktor penting yang perlu diperhatikan saat memilih material abrasi. Tingkat kekerasan ini menunjukkan seberapa kuat butiran abrasif terikat pada media atau batu gerinda dan umumnya dinyatakan menggunakan huruf A hingga Z.

 

Urutannya adalah:

  • A = ikatan paling lunak
  • Z = ikatan paling keras

 

Meskipun sekilas abrasif dengan ikatan yang lebih keras terlihat lebih baik, tingkat kekerasan sebaiknya disesuaikan dengan material yang akan dikerjakan.

 

Untuk material yang relatif lunak, biasanya digunakan abrasif dengan ikatan yang lebih keras. Sebaliknya, untuk material yang lebih keras, digunakan abrasif dengan ikatan yang lebih lunak.

 

Pemilihan ini berkaitan dengan kemampuan butiran abrasif untuk tetap tajam selama proses penggerindaan. Jika menggunakan ikatan yang terlalu keras pada material yang dikerjakan, butiran abrasif yang sudah tumpul dapat sulit terlepas. Akibatnya, permukaan abrasif dapat mengalami keausan (glazing) atau penyumbatan (loading), sehingga kemampuan mengikis menurun.

 

Sebaliknya, jika ikatan terlalu lunak, butiran abrasif dapat terlepas terlalu cepat. Kondisi ini dapat menyebabkan getaran, keausan berlebihan, bahkan kerusakan pada batu gerinda.

Ukuran Grit Abrasif dan Panduan Penggunaannya

Selain berdasarkan jenis material dan tingkat kekerasan ikatan, material abrasif juga dibedakan berdasarkan ukuran butir atau grit. Ukuran grit menunjukkan tingkat kekasaran atau kehalusan butiran abrasif dan sangat memengaruhi hasil akhir permukaan benda kerja.

 

Pada produk abrasif yang umum digunakan, ukuran grit biasanya ditunjukkan dengan angka. Semakin kecil angka grit, semakin kasar butirannya, sedangkan semakin besar angka grit, semakin halus butirannya.

 

Sebagai contoh, abrasif dengan grit 40 atau 60 memiliki butiran yang relatif kasar dan cocokuntuk pengikisan material dalam jumlah besar. Sementara itu, grit 240, 400, atau lebih tinggi memiliki butiran yang lebih halus dan lebih sesuai untuk menghasilkan permukaan yang lebih halus.

 

Ukuran grit juga memengaruhi efektivitas abrasif pada setiap tahap pengerjaan. Abrasif dengan butiran kasar dapat mengikis material lebih cepat sehingga cocok digunakan untuk penggerindaan awal, penghilangan karat, atau menghilangkan material dalam jumlah besar.

 

Sebaliknya, abrasif dengan butiran lebih halus menghasilkan permukaan yang lebih rata dan halus sehingga lebih sesuai untuk tahap finishing atau pemolesan.

 

Oleh karena itu, proses penggerindaan atau pengamplasan umumnya dilakukan secara bertahap. Pekerjaan dimulai dengan grit kasar, kemudian dilanjutkan menggunakan grit yang semakin halus hingga mendapatkan tingkat kehalusan permukaan yang diinginkan.

Kesimpulan

Material abrasif memiliki berbagai jenis material, tingkat kekerasan ikatan, dan ukuran grit, sehingga setiap jenis memiliki fungsi dan penggunaan yang berbeda.

 

Pemilihan abrasif yang tidak sesuai dengan material benda kerja dapat menyebabkan abrasif lebih cepat aus dan bahkan berisiko merusak permukaan benda kerja. Oleh karena itu, pilihlah abrasif berdasarkan jenis material yang dikerjakan, tingkat kekerasan, tahapan pekerjaan, dan hasil akhir yang diinginkan.

 

Dengan memilih ukuran grit yang tepat, proses penggerindaan dan pengamplasan dapat dilakukan dengan lebih efektif, efisien, dan menghasilkan permukaan sesuai kebutuhan.

 

Sumber : monotaro.com