Tungsten Carbide dan produknya

Ada banyak senyawa logam yang digunakan untuk berbagai perkakas dan perabotan di planet ini, tetapi tidak ada yang memiliki sifat dan atribut khusus seperti tungsten carbide. Penggabungan unsur karbon dan tungsten ini menghasilkan paduan logam super keras mirip seperti berlian yang tahan terhadap panas, karat, goresan, dan tidak berlubang.

SEJARAH PENEMUAN TUNGSTEN CARBIDE

Pada awalnya logam ini muncul diteliti secara tidak sengaja. Kelompok peneliti asal Jerman awalnya ingin mencari cara agar laras senjata dan laras meriam bisa tahan panas dan tetap presisi. Akhirnya mereka mencoba batu batuan asal Swedia yang dikenal sangat berat. Batu tersebut disana memang sudah dikenal sejak tahun 1781 sebagai bahan perhiasan dan batu asah. Logam Tungsten ini juga dikenal dengan nama lain sebagai Wolfram.   

Ahli Jerman tersebut menemukan metode agar logam Tungsten bila dicampur sebagai bahan besi saat pencetakan casting akan memperkuat struktur. Beberapa tahun kemudian, mereka kembali mencari bahan kawat yang kuat tahan panas untuk dijadikan kawat elemen pada lampu pijar yang umum diciptakan oleh Thomas edison di Amerika. Akhirnya ilmuwan Jerman tersebut sukses memproduksi lampu pijar dari Tungsten carbide yang sangat awet dan tidak rusak. Namun, hal ini tidak begitu disukai oleh pemilik lisensinya yang kemudian melarang penggunaan Tungsten carbide dilampu karena dianggap merugikan. 

Produk Tungsten carbide kemudian dicoba digunakan sebagai alat potong industri mata bor maupun mata pisau bubut dan pisau Hobbing atau pisau pemahat ulir gardan pada perang dunia kedua. Hasilnya, pabrik di Jerman bisa memotong material lebih cepat dan lebih irit material. Namun kalangan industri di Jerman juga menyadari bahwa logam Tungsten itu susah ditambang dan jumlahnya terbatas sekali.

Seusai perang dunia kedua, pabrik yang pertama mengembangkan Tungsten Carbide untuk cutting tools yaitu perusahaan Jerman Thysenkrupp yang masih beroperasi hingga saat ini. Perusahaan Jerman ini yang kemudian menamakan material ini menjadi Wie Diamant atau para Engineer biasa mengenal dengan nama Widia.

FISIK & RUPA TUNGSTEN CARBIDE

Tungsten carbide secara alami berwarna keabu-abuan, dan karena kekerasannya yang ekstrem adalah logam dasar yang sempurna untuk pelapisan deposisi uap fisik (PVD). Warna mewah kaya hasil tungsten carbide hitam dari proses PVD yang menyimpan lapisan warna tipis dalam suhu tinggi, lingkungan vakum.

Logam Tungsten Carbide jenis ini juga memiliki kerapatan yang sangat tinggi dengan kekerasan kedua setelah berlian, konduktivitas yang sangat baik, semuanya membanggakan kekuatan keseluruhan yang melampaui baja tiga kali lipat. Tungsten karbida yang kualias paling rendah saja kira-kira dua kali lebih keras dari baja, dengan modulus Young sekitar 530-700 GPa (77.000 hingga 102.000 ksi), dan dua kali lipat kerapatan baja — hampir di tengah-tengah antara timah dan emas. 

Logam Tungsten ini sebanding dengan korundum (α-Al2O3) dalam kekerasan dan hanya dapat dipoles dan dibentuk dengan alat potong abrasive dengan kekerasan superior seperti boron nitrida kubik dan bubuk berlian, roda, dan senyawa.

KEGUNAAN TUNGSTEN CARBIDE

Dalam bentuknya yang paling dasar, tungsten karbida adalah bubuk abu-abu yang halus, tetapi dapat ditekan dan dibentuk menjadi bentuk melalui proses yang disebut sintering untuk digunakan dalam mesin industri, alat pemotong, abrasive, putaran penusuk baju besi, alat dan instrumen lain, dan perhiasan.

Senyawa ini mudah dibentuk menjadi banyak bentuk, dapat diasah dengan presisi, dan dapat dilebur dengan atau dicangkokkan ke logam lain tanpa masalah. Serpihan dan sampah dari hasil manufaktur tungsten karbida juga bisa dan baik untuk didaur ulang di kelasnya, membuat paduan material ini sangat berharga untuk semua jenis aplikasi, termasuk yang dibahas di bawah ini.

• Cemented Carbide

Ada berbagai peralatan pengeboran dan penambangan yang terbuat dari cemented carbide. mata bor pada drill untuk mengebor tanah maupun untuk pelapis material ini digunakan untuk berbagai aplikasi konstruksi dan merupakan bahan yang paling banyak digunakan di seluruh dunia.

Faktanya, sekitar 65% dari pasar digunakan untuk membuat tip mata pisau dan bor penambangan, mata pisau pengeruk, dan alat potong industri dan penambangan lainnya bisa dipastikan terbuat dari Cemented Carbide. Produk- produk dari material tungsten karbida memang lebih diminati kalangan industri daripada baja tahan karat atau Stainless steel karena kekerasan dan ketahanannya yang luar biasa terhadap keausan dan panas.

Walaupun alat pisau potong dan permesinan yang terbuat dari mata carbide bisa bertahan lebih lama, tetap saja masih perlu diganti secara berkala. Di negara maju jenis material ini bisa dijual kembali maupun dipakai untuk daur ulang secara massal. Fasilitas daur ulang karbida akan membayar harga tertinggi per kilogram sampah material Carbide. Ini membantu menekan biaya produksi sambil memungkinkan pekerja menggunakan alat dan aksesori berkualitas tinggi setiap hari.

• Paduan Industri Coating Sekitar 17% dari penggunaan tungsten carbide berasal dari pembuatan paduan khusus dan bahan komposit yang mengandung logam lain di dalamnya. Karbida bisa dijadikan material cat dan coating yang dapat dikombinasikan dengan nikel, besi, perak, dan tembaga untuk membuat bahan yang digunakan dalam aplikasi konstruksi komersial, elektronik, pembuatan peralatan industri, bahan pelindung radiasi, dan industri penerbangan.

• Produk Pabrik Cutting Tool & Pertambangan Lebih dari 10% tungsten karbida digunakan secara eksklusif untuk pembuatan produk pabrik termasuk berbagai pabrik akhir dan sisipan material pabrik. Produk- produk ini bervariasi dalam ukuran dan bentuk tergantung pada bahan yang akan bersentuhan, tetapi semua digunakan untuk aplikasi dalam penggilingan dan penggilingan. Karena karbida sangat keras dan mudah dibentuk, dimungkinkan untuk membuat aksesori untuk aplikasi penggilingan yang tepat yang akan menghasilkan bahan yang digiling kasar atau bubuk terbaik. Sebagai gambaran; grafit pada mata pensil juga merupakan turunan carbide.

• Perhiasan Tiga aplikasi di atas merupakan lebih dari 90% penggunaan karbida di seluruh dunia. Namun, salah satu aplikasi terbaru untuk tungsten carbide yaitu mendapatkan popularitas setiap hari untuk membuat perhiasan. Secara alami, kekerasan karbida membuatnya menjadi paduan yang menarik untuk digunakan untuk membuat cincin, liontin, anting-anting, dan perhiasan lainnya, tetapi ketika dipotong dan dipoles dengan benar, bahannya juga sangat cantik. Faktanya, pernikahan dan cincin pertunangan berbasis tungsten menjadi hal yang populer akhir-akhir ini dan karena tungsten karbida lebih murah daripada emas, itu juga hemat biaya.

• Alat Bedah Penggunaan karbida dalam industri medis menawarkan aplikasi penting lain untuk bahan tersebut karena alat yang dibuat darinya sering digunakan untuk menyelamatkan jiwa. Alat bedah adalah salah satu kegunaan yang paling terkenal untuk cangkok karbida karena batang alat ini biasanya terbuat dari stainless steel atau titanium, sedangkan bilah, ujung, atau ujungnya dibuat dari karbida. Tidak hanya pisau karbida dapat diasah untuk memiliki tepi yang jauh lebih halus karena kekerasan material, tetapi ketahanannya terhadap pitting dan karat membantu memberikan alat yang diberi mata potong carbide maupun sebagai pelapis dengan umur panjang yang jauh lebih menguntungkan ketimbang stainless steel chrome.

• Penggunaan lainnya Karbida digunakan untuk banyak aplikasi lain termasuk tip trekking atau tiang ski serta cleat, pembuatan bobot pancing, dan banyak mekanisme pemotongan dan penghancuran untuk mesin daur ulang.

Jika Anda berminat untuk membeli alat kerja perbengkelan profesional ataupun beragam alat ukur dimensi metric lainnya silahkan hubungi kami melalui chat online yang ada di pojok kanan bawah website ini atau melalui email : sales@metalextra.com Semoga bermanfaat. Wassalam!

---

Sumber: Tim Kreatif Metalextra.com, catalog Kennametal, catalog Sandvik,

Tulisan ini merupakan opini Pribadi di media milik sendiri.

Awalnya dipublikasikan pada28 Juni 2020 @ 4:50 PM