Metalurgi serbuk merupakan proses pembentukan benda kerja komersial dari logam dimana logam dihancurkan dahulu berupa serbuk, kemudian serbuk tersebut ditekan didalam cetakan (mold) dan dipanaskan di bawah temperatur leleh serbuk sehingga terbentuk benda kerja. Sehingga partikel-partikel logam memadu karena mekanisme transportasi masa akibat difusi atom antar permukaan
partikel. Metode metalurgi serbuk memberikan kontrol yang teliti terhadap komposisi dan penggunaan campuran yang tidak dapat difabrikasi dengan proses lain. Sebagai ukuran ditentukan oleh cetakan dan penyelesaian akhir (finishing touch).
Proses metalurgi serbuk adalah merupakan proses pembuatan produk dengan menggunakan bahan dasar dengan bentuk serbuk yang kemudian di sinter yaitu proses konsolidasi serbuk pada temperatur tinggi yang di dalamnya termasuk juga proses penekanan atau kompaksi.
Gambar : Serbuk Besi
Sumber : http://indonesian.cerium-oxidepowder.com/
Ada beberapa cara dalam pembuatan serbuk antara lain: decomposition, electrolytic deposition, atomization of liquid metals, mechanical processing of solid materials.
- Decomposition, terjadi pada material yang berisikan elemen logam. Material akan menguraikan/memisahkan elemen-elemennya jika dipanaskan pada temperature yang cukup tinggi. Proses ini melibatkan dua reaktan, yaitu senyawa metal dan reducing agent. Kedua reaktan mungkin berwujud solid, liquid, atau gas.
- Atomization of Liquid Metals, material cair dapat dijadikan powder (serbuk) dengan cara menuangkan material cair dilewatan pada nozzel yang dialiri air bertekanan, sehingga terbentuk butiran kecil-kecil.
- Electrolytic Deposition, pembuatan serbuk dengan cara proses elektrolisis yang biasanya menghasilkan serbuk yang sangat reaktif dan brittle. Untuk itu material hasil electrolytic deposition perlu diberikan perlakuan annealing khusus. Bentuk butiran yang dihasilkan oleh electolitic deposits berbentuk dendritik.
- Mechanical Processing of Solid Materials, pembuatan serbuk dengan cara menghancurkan material dengan ball milling. Material yang dibuat dengan mechanical processing harus material yang mudah retak seperti logam murni, bismuth, antimony, paduan logam yang relative keras dan britlle, dan keramik.
Proses metalurgi serbuk juga memiliki banyak keuntungan diantaranya adalah:
- Efisiensi pemakaian bahan yang sangat tinggi dan hampir mencapai 100%
- Tingkat terjadinya cacat seperti segregasi dan kontaminasi sangat rendah.
- Stabilitas dimensi sangat tinggi.
- Kemudahan dalam proses standarisasi dan otomatisasi
- Tidak menimbulkan tekstur pada produk.
- Besar butir mudah dikendalikan
- Mudah dalam pembuatan produk beberapa paduan khusus yang susah didapatkan dengan
proses pengecoran (casting). - Porositas produk mudah dikontrol
- Cocok untuk digunakan pada material dengan kemurnian tinggi.
- Cocok untuk pembuatan material komposit dengan matriks logam.
Selain itu kekurangan metalurgi serbuk diantaranya adalah:
- Peralatan metalurgi serbuk mahal
- Serbuk logam mahal.
- Penyimpanan dan pengangkutan logam berwujud serbuk lebih sulit.
- Memerlukan kelonggaran antara komponen (benda kerja) dengan cetakan. Kelonggaran
dimaksudkan supaya benda kerja dapat dikeluarkan dari cetakan.