pembuatan keramik.docx
Post on 17-Jan-2016
63 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang industri keramik
Industri keramik muncul dikarenakan maraknya bisnis properti yang
cukup mendominasi pasar lokal dan dunia serta pergeseran selera dan gaya hidup
masyarakat akan kebutuhan barang-barang mewah. Bisnis properti yang
meningkat menyebabkan kebutuhan akan keramik seperti ubin, keramik hiasan,
dan table ware (peralatan makan) ikut meningkat, sedangkan pergeseran gaya
hidup masyarakat menyebabkan meningkatnya permintaan barang-barang
keramik. Selain itu, dengan tersedianya bahan baku untuk pembuatan keramik
maka industri keramik dapat mempengaruhi perkembangan industri keramik baik
di Indonesia maupun dunia.
Indonesia memiliki sumber material alam yang cukup besar dalam bentuk
SiO2, Al2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku
pembuatan keramik. Di Indonesia sendiri Perkembangan industri keramik juga
dikarenakan kebutuhan akan keramik sangat meningkat baik keramik untuk
hiasan, ubin dan lain-lain.
Adapun perkembangan teknologi material keramik pada saat ini telah
diarahkan kepada spesifikasi kegunaannya dalam berbagai kebutuhan, antara lain :
kebutuhan rumah tangga, industri mekanik, elektronika, cordierite, refraktori,
teknologi ruang angkasa, keramik berpori , dan lain sebagainya.
1.2 Sejarah Industri Keramik
Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos yang artinya
suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Pada
mulanya diproduksi dari mineral lempung yang dikeringkan di bawah sinar
1
matahari dan dikeraskan dengan pembakaran pada temperatur tinggi. Bahan baku
keramik yang umum dipakai adalah felspard, ball clay, kwarsa, kaolin, dan air.
Industri keramik telah bermula dalam tahun 4500 sebelum Masehi yang di
usahakan oleh penduduk di perkampungan neolitik di dalam daerah Shanxi di
negeri China. Industri keramik pada masa itu hanya tertumpu pada penghasilan
tembikar. Tembikar tertua di temui di England, dapat di kesan kembali pada
pertama tahun masehi dan penaklukan Roma. Antara masa itu dan 1500 tahun
Masehi, perkembangan yang paling penting adalah porselin yang dapat
memantulkan cahaya. Aktiviti di England bermula dengan tembikar eistercian
pada awal abad ke enam belas. Abad ketujuh belas mulai nampak permulaan
industri tembikar Inggris melalui Tofst bersaudara yang membuat tembikar slip di
Staffordshire. Dalam abad ke delapan belas menampakkan bibit perkembangan
yang telah menjadikan industri tembikar sebagaimana yang terdapat pada hari ini.
Di bagian akhir abad ini pengenalan api elektro telah membawa kepada bibit
permulaan industri porselin elektro. Dalam tempo setelah perang dunia kedua,
industri keramik tertumpu kepada produksi yang keramik yang modern. Ia
dihasilkan dari bahan mentah alami atau sintetis atau campuran yang
menggunakan teknologi modern. Keramik jenis ini digolongkan kepada keramik
Modern atau advance keramik.
Material industri keramik mengalami perkembangan yang begitu pesat.
Perkembangan tersebut meliputi di dalam struktur, komposisi, sifat-sifat fisik dan
mekanik. Sifat-sifat fisik yaitu berkaitan dengan berat jenis material tersebut,
manakala sifat mekanik berkaitan dengan kemampuannya untuk digunakan di
dalam produk teknik. Keramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan,
yaitu sejak 4000 SM. Barang –barang yang di buat dari keramik adalah pot bunga
dan bata. Dalam industri otomotif, keramik telah di gunakan sejak berpuluh-puluh
tahun yang lalu, yaitu untuk menghasilkan ignition park di dalam proses
pembakaran otomotif. Keramik juga berfungsi sebagai isolator listrik. Bahan
keramik menjadi bahan yang penting di dalam mesin karena sifatnya yang kuat.
Keramik pada dasarnya terbuat dari tanah liat dan umumnya di gunakan untuk
perabot rumah tangga dan bata untuk pembangunan perumahan. Pada masa kini
2
keramik tidak lagi hanya terbatas penggunaanya untuk keperluan tradisional,
keramik telah mengalami kemajuan dan di kenal dengan bahan keramik termaju.
Bahan keramik sudah di gunakan dalam bidang teknik elektro, sipil, mekanik,
nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang kedokteran. Bahan
keramik sebagian sudah di gunakan dalam motor bakar seperti untuk komponen-
komponen mesin diesel misalnya untuk turbo charge, klep dan kepala piston.
Jaman Penjajahan Belanda
Teknologi pembuatan keramik dapat dikatakan mulai berkembang dengan
didirikannya Laboratorium Keramik atau “Het Keramische Laboratorium” pada
tahun 1922 di Bandung. Fungsi utama laboratorium ini sebagai pusat penelitian
bahan bangunan seperti bata, genteng, saluran air dan sebagainya yang terbuat
dari tanah liat. Selain itu mengembangkan juga teknologi glasir untuk barang
gerabah halus yang disebut dengan ‘aardewerk’. Bahan glasir didatangkan dari
Belanda. Selanjutnya di Plered Purwakarta didirikan sebuah pabrik keramik
dengan dilengkap alat-alat produksi masinal untuk mengolah bahan tanah liat.
Pabrik ini berfungsi sebagi induk yang memberikan bimbingan dalam pembuatan
bahan bangunan dan gerabah halus berglasir kepada para perajin setempat. Pabrik
keramik di Pleret yang dimaksudkan sebagai pusat penyuluhan di Jawa barat
terpaksa gulung tikar. Sedangkan pusat induknya di Bandung hidupnya masih
belum menentu keberadaannya. Tetapi walaupun dengan pemasukan teknologi
impor ini, keramik Indonesia belum mengalami kemajuan yang pesat. Pusat
penyuluhan bidang keramik sasarannya pada kehidupan gerabah pedesaan saja.
Masyarakat kota belum banyak mengenal keramik bakaran tinggi pada masa itu,
dan lebih suka menggunakan barang impor dari negeri China atau Eropa.
Jaman Pendudukan Tentara Jepang
Dengan masuknya tentara Jepang , pabrik keramik di Bandung telah
diubah namanya menjadi “Toki Shinkenjo”. Laboratorium ini berfungsi sebagai
balai penelitian yang meneliti dan mengembangkan serta memproduksi barang-
barang keramik dengan suhu bakar tinggi. Produknya antara lain: bata tahan api,
3
botol sake, dan sebagainya. Barang-barang tersebut dibuat untuk keperluan bala
tentara Jepang di Indonesia.
Jaman Pemerintah Republik Indonesia
Sejak pemerintahan dipegang pemerintah republik Indonesia, maka “Toki
Shinkenjo” berubah nama menjadi Balai Penyelidikan Keramik (BPK), dalam
operasionalnya dilengkapi dengan alat-alat pengujian dan alat-alat produksi yang
lebih modern. Fungsi dan tugas BPK semakin berkembang, tidak hanya
berporduksi barang-barang keramik, gelas, isolator listrik tetapi juga
aktif melakukan kegiatan penelitian barang-barang mentah keramik hasil temuan
bahan keramik di beberapa tempat. Dengan diketemukannya bahan-bahan mentah
yang melimpah seperti kaolin, felspard, kwarsa dan sebagainya. maka sejak
tahaun 1960-an bermunculan pabrik-pabrik keramik dibebebrapa kota. Produknya
pun bermacam-macam seperti produk gerabah, stoneware dan porselin, jenis
produksinya antara lain peralatan makan dan minum, benda hias, barang tahan
api, bata tahan api, alat-alat teknik, gips, email, dan keramik bahan
bangunan. Sekitar tahun 1969 BPK mencoba mengembangkan apa yang disebut
dengan keramik ‘biru putih’ yaitu imitasi keramik China yang pembakarannya
pada suhu 1300 derajat celcius. Dengan diperkenalkanya produk ala China ini
maka banyak perusahaan lain di kota Bandung memproduksinya; seperti pabrik
keramik di Kiara Condong, pabrik keramik Tanah Agung di kota Malang, serta
pabrik keramik di Plered-Purwakarta. Produk keramik dengan corak biru putih
tersebut ternyata banyak penggemarnya. Pada masa Pelita ke dua munculah
harapan-harapan baru untuk penggunaan benda keramik di hotel-hotel di Jakarta
dan di kota-kota lain.
Benda keramik tersebut berupa peralatan makan, hiasan dan tempat bunga.
Kemudian berlanjut ke masyarakat kota yang mulai terbiasa menggunakan benda-
benda keramik dan sedikit demi sedikit munculah keinginan benda tersebut
sebagai kebutuhan rumah tangga.
Kehidupan dunia keramik mulai bangkit dan tumbuhnya perusahaan kecil
dan menengah yang bergerak dibidang keramik seperti terdapat di Bandung,
Plered-Purwokweto, Klampok, Bayat-Klaten, Malang, Yogyakarta dan lainnya
4
daerah di luar Jawa. Dengan perjalanan waktu, dan dengan adanya pendidikan
tinggi seni rupa seperti ITB Bandung, ASRI (ISI) Yogyakarta, ASTI (ISI)
Surakarta dan universitas lainnya mulai menelurkan seniman akademisi keramik
yang turut menghidupkan dunia keramik saat ini. Namun, ditengah kemajuan
industri keramik dunia, industri keramik Indonesia belum mengalami kemajuan
yang signifikan walaupun kemajuan dalam bidang keramik ini sudah menjadi
tuntutan pasar. Hal ini disebabkan karena sarana dan prasarana, berupa alat-alat
untuk mengembangkan industri keramik itu termasuk mahal.
Selain itu teknologi yang adapun sulit didapat. Sebab bahan-bahan untuk
keramik maju harus bahan yang lebih murni. Tetapi usaha-usaha untuk
mengembangkan industri keramik, berupa penelitian-penelitian tetap dilakukan,
kegiatan seperti ini telah menjadi kegiatan rutin seperti Balai Besar Keramik di
Bandung, juga kegiatan-kegiatan pengembangan desain untuk benda keramik di
industri seperti di Sango Semarang, industri keramik di Tangerang dan di industri
lainnya. Dari hasil pembinaan dan bimbingan dari pemerintah dan pihak terkait,
baik produktivitas dan variasi bentuk juga pengalaman perajin semakin
meningkat. Perkembangan dari bentuk produk keramik yang masih melekat ciri
khas dari masing-masing daerah semakin menarik dan memperkaya hasil budaya
bangsa. Perkembangan dunia pariwisata yang makin maju memberikan dampak
yang sangat bagus bagi perkembangan keramik.
5
1.3 Pabrik Industri Keramik di Indonesia
a) PT. HCG Indonesia
PT.HCG Indonesia adalah perusahaan gabungan dari PT Catur
Sentosa Adiprana Tbk dan HCG Philipines yang didirikan pada tahun
2007. PT HCG Indonesia mendistribusikan produk Sanitari yang
berkualitas tinggi, seperti kloset, toilet, kran, urinal, dan pancuran mandi,
di seluruh Indonesia melalui 39 cabang distribusi CSA dan beberapa
distributor lainnya. Kloset HCG dilengkapi dengan pra-instal fitting tangki
yang mencegah kebocoran dan kerusakan, demikian juga dengan Geberit
fitting tangki dengan teknologi hemat air. Selain itu HCG adalah perintis
dalam mengadopsi aplikasi Nano-size Formulated Glaze, dan juga
pencipta paten Innoglaze yang menjamin perlindungan dari kotoran dan
bakteri untuk seluruh produk HCG dengan cara melapisi seluruh
permukaan pada tingkat mikro.
b) PT. Hankook Ceramic Indonesia
Hankook Ceramic didirikan pada tahun 1991 sebagai perusahaan
modal asing (PMA), sebuah perusahaan joint venture antara korea dan
Indonesia. PT Hankook Ceramic Indonesia didukung oleh 3 pabrik seluas
11 hektar, dan mampu menghasilkan satu juta piranti makan yang
berkualitas setiap bulannya.
St.James merupakan brand produk yang dimiliki hankook, produk
ini telah dikenal luas sebagai piranti makan keramik ternama diantara
kalangan masyarakat kelas atas, hotel-hotel dan restauran kelas atas di
pasaran domestik. Selain membuat produk sendiri Hankook Ceramic juga
telah memproduksi banyak merk dan brand piranti makan termuka di
dunia, seperti antara lain: LENOX dan MIKASA (Amerika Serikat),
Villeroy & Boch (Jerman), ARC Internetional (Perancis), Ittala
(Finlandia), NARUMI (Jepang), Mark & Spencer (Inggris), dan ZEN
(korea). Disamping itu Hankook Ceramic Indonesia memproduksi “Super
Bone” yang didekorasi dengan desain-desain terbaru yang menarik serta
memiliki reputasi yang telah dikenal dunia. Produk ini dikenal karena
6
kualitas dan kehandalannya yang telah mendapat pengakuan luas dari
kalangan Internasional.
c) PT Arwana Citramulia Tbk ( Arwana )
PT Arwana Citramulia Tbk (Arwana) adalah perusahaan publik
yang tercatat di papan utama Bursa Efek Indonesia (BEI) dan
diperdagangkan dibawah “ARNA” kode saham. Perusahaan ini didedikasi
untuk memproduksi ubin keramik murah untuk melayani segmen pasar
menengah-rendah secara nasional. Produk yang dijual dibawah “ Arwana
Ceramic Tiles” nama merek yang menandakan produk berkualitas dengan
harga yang kompetitif. Pada tahun 2011 merek ubin keramik baru dengan
kualitas yang lebih baik yaitu : UNO, diperkenalkan untuk menagkap
segmen pasar menengah- tinggi.
Sejak operasai awal pada tahun 1995, Arwana tetap setiap dalam
bisnis inti berdasarkan kompetensinya untuk menghasilkan produk
berkualitas dengan desain kreatif. Berbagai macam produk yang indah–
mix ditawarkan termasuk embossed, marmer, plain color, granity, strata,
rustic, fancy wood dan francy dekorasi. Ukuran yang paling umum adalah
20 x 20 cm dan 30 x 30 cm. Namun, tren saat ini telah berkembang
menjadi 40 x 40 cm. Ubin subway dari 20 x 25 cm dan 25 x 40 cm untuk
ubin dinding juga telah berkembang meskipun dari basis yang kecil.
d) PT. Maha Keramindo Perkasa
Salah satu merk keramik yang diproduksi oleh PT. Maha
Keramindo Perkasa adalah merk “Masterina”. PT. Maha Keramindo
Perkasa yang berlokasi di desa Pasir Awi, Tangerang, memproduksi
keramik lantai dan keramik dinding. PT. Maha Keramindo Perkasa
didirikan pada tanggal 25 september 1989 sebagai pabrik produksi
keramik lantai yang menggunakan merk dagang Masterina. Saat ini, luas
wilayah pabrik tersebut sekitar 13.000 m2. Keramik Masterina telah
memiliki sertifikat ISO Ceramic European Nomenclature dan Sertifikat
ISO 9001, sehingga dapat dipastikan memiliki kualitas yang baik.
7
1.4 Pabrik Industri Keramik di Dunia
a) Hocheng Group Holding Corp
Hocheng Group adalah sebuah perusahaan multinasional yang
terdaftar di pasar saham Taiwan, dengan pengalaman manufaktur 82-tahun
di industri, yang menyediakan perlengkapan kamar mandi, keramik dan
peralatan dapur
Hocheng Philippines Corporation (HPC) didirikan pada 24
November 1995. HPC adalah anggota dari International Standard
Organization 9002 dan memegang lisensi American National Standards
Institute (ANSI), Korean Standards (KS), dan sertifikasi Bureau of Product
Standards (Filipina). Hocheng Philippines Corporation memiliki fasilitas
pabrik lebih dari 10 hektar di FCIE Dasmarinas Cavite, dengan 850
karyawan yang berpengalaman dan dilengkapi dengan peralatan
berteknologi tinggi yang mendukung kegiatan manufaktur produk-produk
sanitari berkualitas tinggi.
b) Ceratec Ceramic Tiles
Ceratec adalah bisnis keluarga yang dibangun di atas nilai-nilai
yang solid. Ceratec didedikasikan untuk ubin keramik selama hampir 65
tahun. Ceratec didirikan dengan nama St Lawrence Keramik pada tahun
1949. St Lawrence Keramik berkonsentrasi pada pembuatan ubin keramik,
membuka cabang di sejumlah provinsi Kanada. St Lawrence Keramik
berfokus pada mendistribusikan ubin keramik. Pengalaman manufaktur
adalah aset berharga dalam memilih kualitas lantai untuk menghargai
pelanggan. Ceratec berfokus pada membangun posisi B2B solid sebagai
grosir memasok mitra saluran seperti pengecer penuh lantai, toko-toko
khusus, pusat-pusat rumah, dan pasar komersial.
8
BAB II
PEMILIHAN PROSES
2.1 Jenis-jenis Proses Pembuatan Industri Keramik
a) Die Presseing
Pada proses ini bahan keramik dihaluskan hingga membentuk bubuk, lalu
dicampur dengan pengikat (binder) organik kemudian dimasukkan ke dalam
cetakan dan ditekan hingga mencapai bentuk padat yang cukup kuat. Metode ini
umumnya digunakan dalam pembuatan ubin, keramik elektronik atau produk
dengan cukup sederhana karena metode ini cukup murah.
b) Pressure Casting
Pada proses ini, bubuk keramik dituangkan pada cetakan dan diberi
tekanan. Tekanan tersebut membuat bubuk keramik menjadi lapisan solid keramik
yang berbentuk seperti cetakan.
c) Centrifugal Casting
Prinsip: Menuangkan bahan baku cair ke dalam cetakan yang berputar dan
akibat gaya centrifugal bahan baku cair akan termampatkan sehingga diperoleh
benda kerja tanpa cacat. Pengecoran ini digunakan secara intensif untuk
pengecoran plastik, keramik, beton dan semua logam.
9
d) Injection Molding
Proses ini digunakan untuk membuat objek yang kecil dan rumit. Metode ini
menggunakan piston untuk menekan bubuk keramik melalui pipa panas masuk ke
cetakan. Pada cetakan tersebut, bubuk keramik didinginkan dan mengeras sesuai
dengan bentuk cetakan. Ketika objek tersebut telah mengeras, cetakan dibuka dan
bagian keramik dipisahkan.
e) Extrusion
Extrusion adalah proses kontinu yang mana bubuk keramik dipanaskan
didalam sebuah tong yang panjang. Terdapat baling-baling yang memutar dan
mendorong material panas tersebut kedalam cetakan. Karena prosesnya yang
kontinu, setelah terbentuk dan didinginkan, keramik dipotong pada panjang
tertentu. Proses ini digunakan untuk membuat pipa keramik, ubin dan bata
modern.
2.2 Perbandingan Proses Pembuatan Industri Keramik
A. DIE PRESSING
Advantage Die Pressing
1. Ukuran dan bentuk benda sangat tepat
2. Jarang menggunakan proses finishing
3. Baik untuk produksi massal
4. Waste material rendah.
Disadvantage Die Pressing
1. Harga mesin dan cetakan mahal
2. Bentuk benda kerja sederhana
3. Benda kerja harus segera dikeluarkan
4. Berat dan ukuran produk terbatas
5. Umur cetakan menurun
B. PRESSURE CASTING
Advantage P ressure Casting:
1. Produksi Tinggi
10
2. Cetakan dapat dipakai berulang kali
3. Dalam operasinya tidak diperlukan tenaga ahli
4. Ketelitian produk lebih baik daripada sand casting
5. Tidak memerlukan proses lanjutan
Disadvantage P ressure Casting:
1. Harga cetakan mahal
2. Perlu perhitungan yang tepat dalam mengerjakan cetakan
3. cetakan untuk satu macam produk
4. ukuran produk kecil dan sederhana
5. tidak dapat mengecor baja
C. CENTRIFUGAL CASTING
Advantage Centriugal Casting:
1. Riser tidak diperlukan
2. Produk yang berlekuk-lekuk dapat diproses dengan kualitas permukaan baik
3. toleransi dimensi kecil
4. ketebalan benda kerja uniform
Disadvantage Centrifugal Casting:
1. Harga peralatan mahal
2. Biaya maintenance mahal
3. Laju produksi rendah
4. One product in one mold
D. INJECTION MOLDING
The Advantage of Injection Molding
1. Keakuratan dimensi tinggi
2. Kualitas permukaan baik
3. Siklus kerja pendek
The Advantage of Injection Molding
1. Harga mesin mahal
2. Ekonomis untuk produksi missal
11
BAB III
BAHAN BAKU DAN PRODUK
3.1 Bahan Baku Keramik
1. Lempung (tanah liat)
Lempung atau tanah liat adalah partikel mineral silikat yang berdiameter
kurang dari 4 mikrometer. Lempung mengadung leburang silika dan aluminium
yang halus. Unsur-unsur ini silikon, oksigen, dan aluminium adalah unsur yang
paling banyak menyusun kerak bumi. Lempung terbentuk dari proses pelapukan
batuan silica oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan pleh aktifitas panas
bumi. Tanah liat memiliki sifat-sifat yang khas yaitu bila dalam keadaan basah
mempunyai sifat plastis tetapi bila dalam keadaan kering akan menjadi keras,
sedangkan bila dibakar akan menjadi padat dan kuat. Pada umumnya, masyarakat
memanfaatkan tanah liat (lempung) sebagai bahan baku pembuatan bata dan
gerabah.
Tanah liat yang digunakan untuk membuat benda keramik harus
memenuhi persyaratan tertentu yaitu: plastis, homogen, bebas gelembung udara
dan kotoran. Untuk memenuhi persyaratan tersebut, proses pengolahan campuran
berbagai jenis tanah liat perlu dilakukan secara cermat dan tepat karena hasil
pengolahan akan berpengaruh pada proses selanjutnya. Pengolahan tanah liat ada
dua macam, yaitu pengolahan dengan teknik basah dan teknik kering. Pengolahan
tanah liat dengan teknik kering merupakan pengolahan yang sederhana untuk
12
menghasilkan tanah liat siap pakai dalam jumlah kecil. Untuk jumlah yang besar
pengolahan akan lebih efisien apabila menggunakan pengolahan teknik basah.
Sifat tanah liat yang penting untuk pembuatan keramik : Plastisitas : kemampuan untuk dibentuk tanpa mudah retak
Fusibilitas : kemampuan untuk dilebur
Fungsi tanah liat : mempermudah proses pembentukan keramik
Sifat dan keadaan bahan :
berbutir kasar rapuh dalam keadaan basah mempunyai sifat plastis tetapi bila dalam keadaan
kering akan menjadi keras bila dibakar akan menjadi padat dan kuat sangat tahan api.
2. Mineral clay (tanah liat mineral)
Clay dikenal sebagai tanah liat (argiles), merupakan sejenis mineral halus
berbentuk kepingan, gentian atau hablur yang terbentuk dari batuan sediment
(sediment rock) dengan ukuran butir < 1/256 mm. Kandungan utama pada tanah
liat mineral ada 3 yaitu: kaolit, illit, dan monmorilonit.
a. Kaolit (bahan untuk membuat keramik putih)
Kaolit diklasifikasikan dalam 2 jenis yaitu pertama suatu endapan residu
berasal dari perubahan batu-batuan. Kedua adalah jenis pengendapan yang mana
batu bagus dan partikel-partikel clay telah dipisahkan dari endapan.
Kaolit yang berasal dari preshidrotermal yaitu pengikisan yang terjadi
akibat pengaruh air panas yang terdapat pada retakan dan patahan serta daerah
permeable lainnya dalam batu-batuan. Kaolin yang berasal dari proses pelapukan
(sedimentasi) yaitu pelapukan batuan beku dan batuan metamorpik yang reaksinya
adalah sebagai berikut :
KAlSi3O8 HAlSi3O8 + KOH (Hydrolysis)
HAlSi3O8 HAlSiO4 + 2Si O2 (Desilikation)
2HAlSiO4 + H2O (OH)4Al2Si2O5 (Hydration)
13
Kaolit yang dipergunakan dalam pembuatan sampel adalah kaolit yang
berasal dari Kecamatan Bandar Pulau Kabupaten Asahan Sumatera Utara dengan
cadangan dan potensi cukup banyak ± 7.913.000 ton (Dinas Pertambangan dan
Energi Sumut, 2007).
Garis besar deretan reaksi atau perubahan fasa kaolit yang dipanaskan
adalah sebagai berikut :
a. Tahap pertama : Sekitar 500oC yaitu reaksi endotermis yang sehubungan
dengan hilangnya struktur air atau dehidrasi kaolinit dan pembentukan
metakaolin, 2Al2O3.4SiO2.
b. Tahap kedua : Sekitar 950oC yakni reaksi eksotermis, sehubungan dengan
pengkristalan yang cepat fasa bentuk jarum (spinel), disebut γ-Al2O3, oleh
Brinley dan Nakahira dinyatakan dengan 2Al2O3.3SiO2.
c. Tahap ketiga : Sekitar 1050 – 1100oC, sehubungan dengan reaksi
eksotermis kedua dimana struktur bentuk jarum berubah menjadi fasa
mullit dan selanjutnya muncul kristobalit. Jika pemanasan diteruskan
akhirnya mullit akan mengkristal dengan baik dengan komposisinya
3Al2O3.2SiO2. (Syukur, 1982)
b. Monmorilonit (lempung dengan kapasitas tinggi)
Monmorilonit ( Na, Ca )0,33 ( Al, Mg )12 Si4 O10 ( OH )2 n H2O,
merupakan salah satu jenis dari kelompok mineral lempung yang bersifat lunak
dengan tingkat kekerasan 1 pada skala Mohs, berat jenis antara 1,7 - 2,7, mudah
pecah, terasa berlemak jika diusap, mempunyai sifat mengembang apabila kena
air. Monmorilonit merupakan mineral lempung yang menyusun hampir 80% dari
bentonit.
14
3. Feldspar
Feldspar merupakan silikat alamiah pada umumnya digunakan dalam
pembuatan keramik sebagai bahan fluks (Fluxing Material) yaitu sebagai sumber
alumina dalam gas dan sumber alkali dalam gelas serta sumber alkali dalam glasir
dan enamel. Fungsi bahan baku feldspar adalah sebagai bahan pengikat dan
menurunkan temperatur pembakaran.
Bahan ini dapat berupa pelebur (fondaut) dengan kandungan alumino-
sifat-alkali yang beraneka ragam terdiri dari:
a. Arthose : (Si3Al)O8K, Potasis
b. Albite : (Si3Al)O8Na, Sodis
c. Anorthite : (Si3Al)O8Ca, Kalsis
Dari komposisinya dapat dilihat bahwa struktur feldspar tidak berbeda
dengan struktur tanah liat, merupakan silikat alamiah, berwarna merah jambu atau
kecoklat-coklatan dan merupakan mineral keramik dengan salah satu
komposisinya adalah NaAlSi3O8. Feldspar juga merupakan jaringan silikat dan
satu diantara empat atom silicon digantikan oleh atom aluminium. Diatas
temperature 900oC feldspar umumnya masih dalam keadaan stabil dan tidak
mengalami perubahan fasa. Sifat fisik dan kimia feldspar dapat dilihat pada tabel
3.1.
15
KOMPOSISI KIMIA DAN SIFAT FISIK FELDSPAR
Tabel 3.1.Sifat fisik dan kimia feldspar
Feldspar
RumusKomposisi Kimia Teoritis Berat
JenisKekerasan
K2O Na2O CaO Al2O3 SiO2
Ortoklas
K2O.Al2O36SiO2 16,9 - - 18,4 64,7 2,24-2,66
6,0
Albit Na2O.Al2O86SiO2 - 11,8 - 19,4 68,8 2,50-2,70
6,0-6,5
Anortit CaO.Al2O82SiO2 - - 20,1 36,62 43,28 2,60-2,80
6,0-6,5
4. Pasir
Pasir merupakan contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya
berukuran antara 0.0625 sampai 2 millimeter. Materi pembentuk pasir adalah
silikon dioksida, tetapi dibeberapa pantai tropis dan subtropics umumnya dibentuk
dari batu kapur. Pasir berfungsi sebagai bahan non plastik: untuk mengatur
plastisitas, dan untuk mengurangi penyusutan (susut kering dan susut bakar). Pasir
juga berfungsi sebagai bahan pengisi, namun jika penambahan terlalu banyak
silikat dalam pasir menyebabkan keretakan pada waktu pembakaran.
16
5. Kuarsa (silica)
Kuarsa adalah salah satu mineral yang berupa kristal sempurna, terdiri dari
kristal-kristal silica (SiO2). Kuarsa merupakan hasil dari proses pelapukan yang
mengandung mineral utama seperti: Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, Na2O3, TiO2, K2O.
Kuarsa berwarna putih bening, memiliki sifat-sifat fisis dan mekanis tertentu.
(www.refractron.com)
Tujuan pemakaian kuarsa ini ialah:
- Mengurangi susut kering, jadi mengurangi retak-retak dalam pengeringan.
- Mengurangi susut waktu dibakar dan mempertinggi kwalitas.
- Merupakan rangka selama pembakaran.
Sifat-sifat dan keadaan bahan :
- Memiki ukuran partikel yang halus .
- Sifat plastis yang tinggi .
- Memiliki kekuatan kering yang tinggi
- Penyusutan pada saat pengeringan dan pembakaran tinggi.
- Warna setelah pembakaran abu-abu muda karena unsur besinya lebih tinggi
dibanding kaolin.
- titik lebur tinggi sekitar 1728°C
17
Sifat kimia maupun sifat fisika bahan baku dasar pembuatan keramik
dapat dilihat pada tabel 3.2
Tabel 3.2 Bahan Baku Dasar Pembuatan Keramik
Sifat Kaolinit Feldspar Pasir atau Filn
Rumus
Plasisitas
Fusibilitas (keleburan)
Titik cair
Ciut pada pembakaran
Al2O3.2SiO2.2H2O
Plastik
Refraktori*
1785oC
Sangat ciut
K2O.Al2O3.6SiO2
Nonplastik
Perekat mudah lebur
1150 oC
Lebur
SiO2
Nonplastik
Refraktori*
1710 oC
Tidak ciut
*Tidak melebur pada suhu tertinggi api batu bara (1400 oC)
BAHAN GLASIR KERAMIK
1. Bahan mentah yang sering digunakan untuk membuat glasir,
diantaranya adalah:
Silika (SiO2)
FeldsparWhiting/Kapur/Calcium
Carbonate (CaCO3)
Kaolin/ChinaClay (Al2O3.2SiO2 .2H2O)
Zinc Oxide (ZnO)Rutile/Titanium oxide (TiO2)
2. Bahan glasir siap pakai
Glasir siap pakai merupakan bahan glasir yang langsung dapat digunakan
tanpa mencampur dengan bahan glasir lainnya. Pada umumnya glasir tersebut
berupa glasir transparan dan penutup (opaq) dengan berbagai suhu bakar yang
berbeda. Bahan glasir siap pakai berbentuk bubuk (powder) dan cara
mengolahnya dengan menambahkan air 40% - 60% dari berat kering.
Jenis bahan glasir siap pakai yang dipasarkan, antara lain:
18
Glasir 107
Glasir Stoneware
Glasir opaq
Glasir frit
Glasir TSG
3. Bahan oksida pewarna
Oksida pewarna merupakan kombinasi (persenyawaan) suatu senyawa
oksigen dengan unsur lain. Di dalam keramik senyawa oksida logam digunakan
sebagai sumber pewarna, penggunaan oksida pewarna dalam glasir dapat berdiri
sendiri atau campuran dari beberapa oksida pewarna. Yang perlu diperhatikan
adalah persentase yang digunakan dalam suatu formula glasir.
Beberapa oksida pewarna glasir yang umum digunakan adalah:
Cobalt Oxide Cobalt Carbonate untuk menghasikan warna biru
Copper Oxide/Copper Carbonate untuk menghasikan warna hijau
Chrom oxide untuk menghasikan warna hijauIron
Oxide untuk menghasikan warna coklat
Manganes oksida, warna ungu.
Manganese Carbonate untuk menghasikan warna ungu
4. Bahan pewarna/stain
Pewarna stain/pigmen merupakan bahan pewarna glasir atau tanah liat
yang terbuat dari bahan-bahan oksida logam melalaui proses pembakaran
sehingga dihasilkan warna yang lebih stabil. Untuk menghasilkan glasir warna,
bahan pewarna stain dicampurkan dalam campuran glasir.
3.2 Produk
19
Sifat – sifat umum keramik :
Tahan terhadap suhu tinggi
Dapat digunakan sebagai bahan insulasi listrik atau semikonduktor denagn
variasi sifat – sifat magnetic dan dielektrik.
Tahan erhadap demormasi, rapuh.
Ketergantungan rendah.
Kekerasan tinggi.
Sifat – sifat keramik lainnya:
Keramik memiliki sifat kimia, mekanik, fisika, panas, elektrik, dan magnetik
yang membedakan mereka dari material lain seperti logam dan plastik. Industri
keramik merubah sifat keramik dengan cara mengontrol jenis dan jumlah material
yang digunakan untuk pembuatan.
1. Sifat Kimia
Keramik industri sebagian besar adalah oksida (senyawa ikatan oksigen),
akan tetapi ada juga senyawa carbida (senyawa ikatan karbon dan logam berat),
nitrida (senyawa ikatan nitrogen), borida (senyawa ikatan boron) dan silida
(senyawa ikatan silikon). Sebagai contoh, pembuatan keramik alumina
menggunakan 85 sampai 99 persen aluminum oksida sebagai bahan utama dan
dikombinasikan dengan berbagai senyawa kompleks secara kimia. Beberapa
contoh senyawa kompleks adalah barium titanate (BaTiO3) dan
zinc ferrite(ZnFe2O4). Material lain yang dapat disebut juga sebagai jenis keramik
adalah berlian dan graphite dari karbon.
Keramik lebih resisten terhadap korosi dibanding plastik dan logam. Keramik
biasanya tidak bereaksi dengan sebagian besar cairan, gas, aklali dan asam. Jenis-
jenis keramik memiliki titik leleh yang tinggi dan beberapa diantaranya masih
dapat digunakan pada temperatur mendekati titik lelehnya. Keramik juga stabil
dalam waktu yang lama.
2. Sifat Mekanik
20
Ikatan keramik dapat dibilang sangat kuat, dapat kita lihat dari kekakuan
ikatan dengan mengukur kemampuan keramik menahan tekanan dan
kelengkungan. Bend Strength atau jumlah tekanan yang diperlukan untuk
melengkungkan benda biasanya digunakan untuk menentukan kekuatan keramik.
Salah satu keramik yang keras adalah Zirconium dioxide yang memiliki bend
strength mendekati senyawa besi. Zirconias (ZrO2) mampu mempertahankan
kekuatannya hingga temperatur 900oC (1652oF), dan bahkan silikon karbida dan
silikon nitrida dapat mempertahankan kekuatannya pada temperatur diatas 1400oC
(2552oF). Material-material silikon ini biasanya digunakan pada peralatan yang
memerlukan panas tinggi seperti bagian dari Gas-Turbine Engine. Walaupun
keramik memiliki ikatan yang kuat dan tahan pada temperatur tinggi, material ini
sangat rapuh dan mudah pecah bila dijatuhkan atau ketika dipanaskan dan
didinginkan seketika.
3. Sifat Fisik
Sebagian besar keramik adalah ikatan dari karbon, oksigen atau nitrogen
dengan material lain seperti logam ringan dan semilogam. Hal ini menyebabkan
keramik biasanya memiliki densitas yang kecil. Sebagian keramik yang ringan
mungkin dapat sekeras logam yang berat. Keramik yang keras juga tahan terhadap
gesekan. Senyawa keramik yang paling keras adalah berlian, diikuti boron nitrida
pada urutan kedua dalam bentuk kristal kubusnya. Aluminum oksida dan silikon
karbida biasa digunakan untuk memotong, menggiling, menghaluskan dan
menghaluskan material-material keras lain.
4. Sifat Panas
Sebagian besar keramik memiliki titik leleh yang tinggi, artinya walaupun
pada temperatur yang tinggi material ini dapat bertahan dari deformasi dan dapat
bertahan dibawah tekanan tinggi. Akan tetapi perubahan temperatur yang besar
dan tiba-tiba dapat melemahkan keramik. Kontraksi dan ekspansi pada perubahan
temperatur tersebutlah yang dapat membuat keramik pecah. Silikon karbida dan
silikon nitrida lebih dapat bertahan dari kontraksi dan ekspansi pada perubahan
temperatur tinggi daripada keramik-keramik lain. Oleh karena itu material ini
21
digunakan pada bagian-bagian mesin seperti rotor pada turbin dalam mesin jet
yang memiliki variasi perubahan temperatur yang ekstrim.
5. Sifat Elektrik
Beberapa jenis keramik dapat menghantarkan listrik. Contohnya Chromium
dioksida yang mampu menghantarkan listrik sama baiknya dengan sebagian besar
logam. Jenis keramik lain seperti silikon karbida, kurang dapat menghantarkan
listrik tapi masih dapat dikatakan sebagai semikonduktor. Keramik seperti
aluminum oksida bahkan tidak menghantarkan listrik sama sekali. Beberapa
keramik seperti porcelain dapat bertindak sebagai insulator (alat untuk
memisahkan elemen-elemen pada sirkuit listrik agar tetap pada jalurnya masing-
masing) pada temperatur rendah tapi dapat menghantarkan listrik pada temperatur
tinggi.
6. Sifat Magnetik
Keramik yang mengandung besi oksida (Fe2O3) dapat memiliki gaya
magnetik mirip dengan magnet besi, nikel dan cobalt. Keramik berbasis besi
oksida ini biasa disebut ferrite. Keramik magnetis lainnya adalah oksida-oksida
nikel, senyawa mangan dan barium. Keramik ber-magnet biasanya digunakan
pada motor elektrik dan sirkuit listrik dan dapat dibuat dengan resistensi tinggi
terhadap demagnetisasi. Ketika elektron-elektron disejajarkan sedemikian rupa,
keramik dapat menghasilkan medan magnet yang sangat kuat dan sukar
demagnetisasi (menghilangkan medan magnet) dengan memecah barisan elektron
tersebut.
(http://chemistryismyworld.blogspot.com/2011/07/proses-industri-kimia-industri-
keramik.html )
22
BAB 1V
URAIAN PROSES
Membuat keramik memerlukan teknik-teknik yang khusus dan unik. Hal ini
berkaitan dengan sifat tanah liat yang plastis dimana diperlukan ketrampilan
tertentu dalam pengolahan maupun penanganannya. Proses membuat keramik
adalah rangkaian proses yang panjang yang didalamnya terdapat tahapan-tahapan
kritis. Kritis, karena tahapan ini paling beresiko terhadap kegagalan. Tahapan
proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya.
Proses awal yang dikerjakan dengan baik, akan menghasilkan produk yang baik
juga. Demikian sebaliknya, kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan
produk yang kurang baik juga.
Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu
produk keramik, yaitu:
4.1 Proses Persiapan Bahan Baku
a. Penggalian bahan baku, bahan baku yang digunakan untuk keramik pada
umumnya adalah lempung/tanah liat. Sebagian besar lempung merupakan
bentuk endapan yang terletak di permukaan bumi sehingga penggaliannya
dilakukan dengan cara terbuka.
b. Bahan baku ditimbun sesuai jenisnya.
c. Bahan baku dihaluskan dengan penggilingan.
d. Bahan baku dicampur di tangki pengaduk sesuai takarannya. Lalu
ditambah air sehingga menjadi slurry. Lalu disimpan didalam tangki
penyimpanan (storage).
23
Gambar 4.1 Penimbunan bahan baku
4.2 Proses Pembuatan Keramik
1. Pembentukkan
a. Slurry disemprotkan ke dalam atomizer melalui nozzle (pemercik).
Suhu dalam atomizer mencapai 100o-350o, sehingga slurry akan
teratomisasi hingga menjadi bubuk yang halus dan lembab.
b. Bubuk diberi tekanan (press) sebesar 340-400 kg dengan
menggunakan alat hidrolik sehingga bubuk akan menjadi sangat padat
dan berbentuk lempengan.
c. Lempengan tersebut dipotong dengan ukuran tertentu.
Gambar 4.2 keramik yang sudah dibentuk dengan ukuran tertentu
2. Pengeringan
Pada saat keramik selesai dibentuk, biasanya mengandung air antara 7-30
%. Keramik ini masih dalam kondisi mentah dan basah sehingga untuk
24
mengurangi kadar airnya perlu dikeringkan terlebih dulu. Tujuan
pengeringan adalah untuk menguapkan air yang masih terkandung di
dalam produk mentah tersebut, sehingga pada saat dibakar tidak banyak
terjadi kerusakan, tidak berubah sifat maupun bentuknya.
Pada saat pengeringan, akan terjadi penyusutan karena air di dalam bahan
mentah akan menguap sehingga butir-butir masa lempung akan mendekat
satu sama lain. Produk kering sudah tidak mengalami perubahan bentuk
lagi. (Norton, 1976).
3. Glasier
Glasier adalah lapisan yang melapisi benda-benda keramik. Pemasangan
glasier dapat digunakan dengan cara celup, semprot, tuang ataupun
sapuan.
a. Permukaan keramik diberi glasier agar keramik tahan lama, higenis,
kedap air dan terlihat menarik karena dapat terdapat dekorasi.
b. Setelah diberikan glasier, permukaan keramik diberi motif.
c. Kemudian disemprotkan glasier sehingga permukaan akan menjadi
licin dan mengkilap.
(a) (b)
Gambar 4.3 (a) pemberian glasier pada permukaan keramik (b) pemberian motif
pada keramik
25
4.3 Proses Pemurnian keramik
Proses kiln
Mesin kiln Proses produksi keramik melalui beberapa tahapan yang salah
satunya adalah pembakaran. Pembakaran bertujuan mengubah material
keramik menjadi bahan yang padat, keras kedap air serta tahan terhadap
tekanan dan reaksi kimia. Proses ini dilakukan pada mesin yang bernama kiln.
Kiln merupakan mesin untuk membakar keramik. Pada kiln terjadi proses
pemanasan, transfer energi, penekanan dan pengurangan kadar air tile.
(http://library.gunadarma.ac.id)
Gambar 4.4 proses kiln pada keramik
4.4 Proses Penanganan Produk
Produk yang sudah jadi kemudian disusun sesuai ukuran dan dipack dalam
kardus, kemudian disimpan dalam gudang untuk didistribusikan.
Gambar 4.5 produk yang siap didistribusikan4.2
26
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
1. Industri keramik berkembang pesat seiring dengan kemajuan teknologi.
2. Bahan baku keramik mudah didapat dari sumber daya alam bumi.
3. Jenis-jenis proses pembentukan keramik menentukan produk yang
dihasilkan.
4. Proses pembuatan membutuhkan ketelitian dan perhatian yang sangat
tinggi agar produk yang dihasilkan sempurna.
5. Perhatian tidak hanya ditujukan pada pembuatan keramik saja namun juga
pada dekorasi keramik tersebut.
5.2 SARAN
1. Agar mahasiswa lebih mendalami tentang industri keramik sebaiknya
diadakan kunjungan langsung ke pabrik keramik.
2. Praktek pembuatan keramik sebaiknya juga dilakukan agar pemahaman
didapat tidak dari teori saja.
27
LAMPIRAN A
DIAGRAM ALIR
28
Persiapan bahan baku
Penggilingan
pembentukan
Pencampuran bahan baku dengan air
Dikeringkan
Dekorasi
Atomisasi
Proses kiln Produk jadi
top related