Perkembangan manufaktur keramik telah berkembang signifikan sejak zaman manusia membuat kerajinan tembikar dari tanah liat. Meskipun teknologi telah maju, proses produksi keramik juga telah berkembang, menghasilkan material modern yang digunakan di berbagai industri mulai dari kerajinan tembikar dan lantai keramik hingga papan sirkuit dan keramik industri.
Artikel ini akan menganalisa metode standar yang digunakan dalam manufaktur keramik saat ini, termasuk teknik seperti sintering pada suhu tinggi dan pengecoran lumpur, memberikan gambaran tentang proses produksi keramik modern.
Apa Bahan Baku Keramik?
Keramik adalah material anorganik, non-logam, keras, dan rapuh yang digunakan untuk membuat berbagai produk. Sementara keramik tradisional berfokus pada gerabah, porselen, dan batu bata, manufaktur modern telah berkembang untuk mencakup berbagai jenis keramik, baik untuk penggunaan sehari-hari maupun lanjutan. Keramik tradisional masih bergantung pada mineral tanah liat untuk produk seperti porselen, bata tanah liat, dan keramik batu. Namun, keramik lanjutan menggunakan senyawa kimia seperti karbida tungsten dan karbida silikon untuk aplikasi khusus di industri seperti kedokteran, kedirgantaraan, elektronik, dan pertambangan. Beberapa keramik lanjutan bahkan digunakan sebagai baju zirah.
Perangkat Apa yang Diperlukan untuk Membuat Keramik?
Produksi keramik industri sangat berbeda dari pembuatan barang kerajinan tembikar di rumah. Pada skala industri, keramik diproduksi dengan ketepatan yang lebih tinggi, lebih sedikit kotoran, dan dalam jumlah besar untuk memenuhi permintaan industri. Untuk menjamin integritas bahan baku, bahan-bahan harus disortir dan disimpan dengan hati-hati. Kemudian, bahan-bahan diolah bersama untuk menciptakan senyawa yang digunakan dalam manufaktur berbagai produk keramik. Perangkat umum yang digunakan dalam manufaktur keramik antara lain: Kontainer penyimpanan, Mesin penggiling, Pencetak industri atau mesin pengecoran, Stasiun pengering, Pemulas glasir, Oven sinter, dan Meja inspeksi.
Manufaktur Keramik Kontemporer
Manufaktur keramik modern telah jauh berkembang dari piring gerabah tradisional dan tungku yang digunakan dalam produksi tembikar awal, meskipun prinsip-prinsip dasarnya tetap sama. Keramik industri saat ini jauh lebih canggih, dengan ketepatan yang lebih tinggi, dan sering kali dibuat melalui proses cetakan dan pengecoran. Teknik seperti cetakan injeksi, pengecoran lumpur, dan pencetakan kering umum dalam produksi keramik lanjutan.
- Molding Injeksi
Dalam molding injeksi, material dipanaskan menjadi bentuk cair dan kemudian disuntikkan ke cetakan untuk menghasilkan bentuk yang diinginkan, mirip dengan proses manufaktur untuk plastik.
- Pengecoran Lumpur
Pengecoran lumpur digunakan untuk menciptakan bentuk yang sulit dibentuk di atas roda gerabah. Campuran tanah liat cair dituangkan ke dalam cetakan gips, di mana ia akan mengeras dan membentuk. Metode ini terkenal karena menghasilkan hasil yang sangat akurat dan konsisten.
- Pencetakan Kering
Pencetakan kering mirip dengan metalurgi serbuk. Dalam proses ini, bubuk keramik yang longgar ditompres di dalam cetakan atau press, yang membentuk mereka menjadi bentuk tertentu. Bahan yang diproses kemudian dipanaskan untuk memperkuatnya.
Tahap Pengolahan Keramik
Meskipun prosesnya dapat bervariasi berdasarkan bentuk dan bahan yang digunakan, proses manufaktur keramik umumnya mengikuti pola standar, terutama dalam keramik teknis.
1. Penggilingan
Langkah pertama adalah penggilingan, di mana bahan baku disiapkan dan disempurnakan. Tahap ini menghilangkan kotoran apa pun dan mempersiapkan bahan untuk pencampuran dan pembentukan yang lebih mudah.
2. Pemilihan, Pengelompokan, dan Pencampuran
Pemilihan lebih lanjut menyempurnakan bahan baku untuk penggunaan yang dimaksudkan. Pengelompokan melibatkan mencampurkan bahan baku yang berbeda menjadi senyawa tertentu, sementara pencampuran memastikan komposisi yang seragam dan homogen dalam produk akhir.
3. Pembentukan
Setelah bahan diukur, digroupkan, dan dicampur, mereka siap untuk dibentuk menjadi bentuk yang diinginkan. Hal ini dapat dilakukan melalui berbagai metode, seperti pengecoran lumpur, molding injeksi, atau pencetakan kering. Dalam keramik tradisional, ini mirip dengan tahap roda gerabah.
4. Pengglasiran
Setelah pembentukan dan pengeringan, potongan keramik diglasir. Glasir yang diterapkan pada keramik akan menentukan penampilan dan sifat akhirnya. Dalam manufaktur keramik modern, mengglasir biasanya dilakukan dengan penyemprotan, terutama dalam pencetakan serbuk kering, untuk meningkatkan sifat fisik dari produk akhir.
5. Pembakaran
Pembakaran adalah tahap terakhir dalam manufaktur keramik. Greenware yang telah terbentuk dan diglasir ditempatkan ke dalam oven sintesis, di mana mereka dipanaskan pada suhu tinggi. Perlakuan panas ini menguatkan material dan mengeras menjadi bentuk akhir yang tahan lama.
