proses sintering

 Sintering proces

sintering merupakan proses pemanasan dibawah titik leleh dalam rangka membentuk fase

kristal baru sesuai dengan yang diinginkan dan bertujuan membantu mereaksikan bahan-bahan penyusun baik bahan keramik maupun bahan logam.

Proses sintering akan berpengaruh cukup besar pada pembentukan fase kristal bahan. Fraksi fase yang terbentuk umumnya bergantung pada lama dan atau suhu sintering. Semakin besar suhu sintering dimungkinkan semakin cepat proses pembentukan kristal tersebut. Besar kecilnya suhu juga berpengaruh pada bentuk serta ukuran celah dan juga berpengaruh pada struktur pertumbuhan kristal (setyowati, 2008).

Suhu sintering dapat ditentukan dari eksperimen termal seperti DTA, DTG, dan DSC. Berdasarkan hasil eksperimen ini diperoleh suhu lelehan selain suhu dekomposisi. Setiap komposisi senyawa tertentu memiliki titik leleh berbada. Sintering bahan keramik biasanya ditentukan sekitar 75% dari titik leleh total .

Pada proses sintering, terjadi proses pembentukan fase baru melalui proses pemanasan dimana pada saat terjadi reaksi komponen pembentuk masih dalam bentuk padat dari campuran serbuk. Hal ini bertujuan agar butiran-butiran (grain) dalam partikel-partikel yang berdekatan dapat bereaksi dan berikatan. Proses sintering fase padat terbagi menjadi tiga padatan, yaitu:

a.  Tahap awal

Pada tahap awal ini terbentuk ikatan atomik. Kontak antar partikel membentuk leher yang tumbuh menjadi batas butir antar partikel. Pertumbuhan akan menjdi semakin cepat dengan adanya kenaikan suhu sintering. Pada tahap ini penyusutan juga terjadi akibat permukaan porositas menjadi halus.

b.  Tahap menengah

Pada tahap ini terjadi desifikasi dan pertumbuhan partikel yaitu butir kecil larut dan bergabung dengan butir besar. Akomodasi bentuk butir ini menghasilkan pemadatan yang lebih baik. Pada tahap ini juga berlangsung penghilangan porositas. Akibat pergeseran batas butir, porositas mulai saling berhubungan dan membentuk silinder di sisi butir.

c.  Tahap akhir

Fenomena desifikasi dan pertumbuhan butir terus barlangsung dengan laju yang lebih rendah dari sebelumnya. Demikian juga dengan proses penghilangan porositas, pergeseran batas butir terus berlanjut. Apabila pergeseran batas butir lebih lambat daripada porositas maka porositas akan mucul dipermukaan dan saling berhubungan. Akan tetapi jika  pergeseran batas butir lebih cepat daripada porosositas maka porositas akan mengendap di dalam produk dan akan sulit dihilangkan

Produk yang dihasilkan diharapkan memiliki densitas yang tinggi dan homogen, maka pada proses sintering harus terjadi homogenisasi. Jika terdapat lapisan oksida pada serbuk logam, proses sintering yang diharapkan bisa menjadi lebih lambat. Selain lapisan oksida ini menyebabkan produk yang dihasikan menjadi lebih getas, lapisan oksida tersebut juga menghambat proses difusi antar partikel serbuk saat sintering dan meningkatkan temperatur sintering. Lapisan oksida yang menempel pada serbuk terbentuk akibat kontak antar permukaan serbuk dengan udara dan akibat perlakuan yang diterima serbuk saat proses produksi metalurgi serbuk berlangsung. Oksida pada serbuk dapat diminimalkan dengan mengalirkan gas reduksi sebelum atau sewaktu sintering berlangsung,