Pendahuluan Material Teknik - Pesawat Terbang

Berikut adalah **deskripsi materi** dari file *"01. Pendahuluan"* untuk mata kuliah **Material Teknik**:

---

# **Deskripsi Materi – Pendahuluan Material Teknik**

Materi pendahuluan pada kuliah **Material Teknik** membahas dasar-dasar penting terkait peran material dalam dunia rekayasa, khususnya pada bidang teknik penerbangan dan industri. Materi ini mengajak mahasiswa memahami hubungan antara **struktur**, **sifat**, **proses**, dan **kinerja** material yang menjadi fondasi dalam merancang, memproduksi, serta mengoptimalkan suatu produk teknik.

---

## **1. Motivasi Mempelajari Material Teknik**

Seorang **engineer** dituntut untuk:

* **Merancang** suatu produk sesuai kebutuhan fungsional.
* **Memilih material** yang tepat untuk pembuatan atau perbaikan.
* **Mengoptimalkan** fungsi dan harga agar tercapai efisiensi ekonomis.

Contoh aplikasinya ditunjukkan melalui:

* **Lockheed SR-71 Blackbird** → Material tahan panas pada kecepatan tinggi.
* **Crash Test** → Peran material dalam menyerap energi benturan.
* **Desain Struktur UAV** → Analisis kelelahan material (*fatigue analysis*) untuk struktur ringan.

---

## **2. Definisi Material Teknik & Material Sains**

* **Material Teknik** → Semua unsur atau zat berbentuk padat, cair, atau gas yang dimanfaatkan untuk kebutuhan industri, misalnya:

* **Padat:** logam, keramik, kayu.
* **Cair:** pelumas, air, bahan bakar.
* **Gas:** O₂, H₂, CO₂.
* **Material Sains** → Mempelajari hubungan **struktur** dan **sifat material** serta mengembangkan material baru.
* **Material Teknik** → Fokus pada **perancangan struktur material** dan pengembangan teknik pengolahan untuk memperoleh sifat material yang diinginkan.

---

## **3. Hubungan Struktur dan Sifat Material**

Material memiliki **struktur internal** yang memengaruhi sifatnya, terbagi menjadi:

* **Makrostruktur** → Tampak secara kasat mata.
* **Mikrostruktur** → Dilihat dengan mikroskop.
* **Nanostruktur / Kristal** → Susunan atom penyusun material.

Sifat material diuji berdasarkan respons terhadap stimulus luar, meliputi:

* **Mekanik** → Kekuatan, kekerasan, dan keuletan.
* **Elektrik** → Konduktivitas listrik dan sifat isolator.
* **Termal** → Perubahan dimensi akibat panas.
* **Magnetik** → Respon terhadap medan magnet.
* **Optik** → Interaksi material dengan cahaya.
* **Deteriorative** → Ketahanan terhadap reaksi kimia dan korosi.

---

## **4. Konsep Processing – Struktur – Sifat – Kinerja**

Dalam material teknik, pemahaman sifat dan performa material dipengaruhi oleh:

**Proses → Struktur → Sifat → Kinerja**

Artinya, teknik pengolahan material akan memengaruhi struktur internalnya, yang pada gilirannya menentukan sifat mekanik, elektrik, dan termalnya, sehingga memengaruhi performa produk teknik.

---

## **5. Klasifikasi Material Teknik**

Material dibedakan menjadi beberapa kategori utama:

### **a. Material Logam**

* Kuat, kaku, ulet (*ductile*).
* Tahan retak, konduktor listrik & panas yang baik.
* Tidak transparan.

1. MATERIAL TEKNIK 01. PENDAHULUAN FAKULTAS TEKNIK DIRGANTARA DAN INDUSTRI UNIVERSITAS DIRGANTARA MARSEKAL SURYADARMA BUDI AJI WARSIYANTO

2. KONTEN Motivasi Material Sains dan Material Teknik Klasifikasi Material

3. MOTIVASI

4. MOTIVASI Seorang ahli teknik ( engineer ) dituntut untuk dapat merancang suatu produk . Seorang engineer dituntut untuk dapat membuat suatu produk . Seorang engineer harus memilih bahan dalam pembuatan atau perbaikan . Tuntutan ekonomis ( optimasi antara fungsi dan harga ). https://aerocorner.com/blog/what-are-planes-made-of/

5. MOTIVASI Lockheed SR-71 Blackbird http://www.af.mil/photos/media_search.asp?q=SR-71 Heated to several hundred degrees

6. MOTIVASI Crash test https://performancedrive.com.au Absorb energy from the crash

7. MOTIVASI UAV Structural Design www.siemens.com/simcenter/aircraft-structural-design-and-analysis/ Fatigue Analysis https://www.researchgate.net/figure/Fatigue-Fracture-of-Boeing-737-200-Fuselage-Riveted-Joints-combined-with-the-effect-of_fig1_275566704

8. MATERIAL SAINS DAN MATERIAL TEKNIK

9. DEFINISI Material teknik adalah semua unsur atau zat yang berbentuk padat , cair , atau gas yang banyak di gunakan untuk kebutuhan dunia industri ( logam , keramik , kayu ) ( pelumas , air, solar) (O 2 , H, CO 2 )

10. MATERIAL SAINS DAN MATERIAL TEKNIK Material Sains H ubungan antara struktur dan sifat material Mengembangkan dan mensistesis material baru Material Teknik H ubungan antara struktur dan sifat material, mendesain struktur material untuk mendapatkan sifat yang diinginkan Mengembangkan teknik pengolahan material ( dari yang sudah ada )

11. STRUKTUR DAN SIFAT Struktur : susunan komponen internal dari material ( macrostructure , microstructure , dan nanostructure/crystal ) www.researchgate.net

12. SKALA MODEL STRUKTUR MATERIAL www.researchgate.net

13. STRUKTUR DAN SIFAT Sifat: karakteristik material sebagai respons stimulus dari luar ( perlu pengujian ) MEKANIK : respons terhadap gaya ( kekuatan , kekerasan , dll .) ELEKTRIK : respons terhadap medan listrik (isolator & konduktor ) TERMAL : respons terhadap panas ( pemuaian ) MAGNETIK : respons terhadap medan magnet ( fero -, para-, dia-magentik ) OPTIK : respons terhadap cahaya DETERIORATIVE : respons terhadap kereaktifan kimia

14. KOMPONEN MAT. SAINS DAN MAT. TEKNIK Processing → Struktur → Sifat ( properties ) → Performance

15. KLASIFIKASI MATERIAL

16. KLASIFIKASI MATERIAL

17. MATERIAL LOGAM Kaku, kuat , ductile , relatif tahan terhadap retak , konduktor panas dan listrik yang baik , serta tidak transparan . http://www.pse-mendelejew.de/ https://www.abbottaerospace.com/aa-sb-001/22-aircraft-specific-design-features-and-design-methods/22-16-57-wings/22-16-2-main-wing-box/

18. MATERIAL KERAMIK Kaku tapi rapuh /getas ( brittle ), konduktor panas dan listrik lemah , dan relatif rentan patah / retak . www.grc.nasa.gov https://www.elantechnology.com/ceramics/industries/ceramic-engineering-in-aerospace/

19. MATERIAL POLIMER Dibentuk dari karbon , hydrogen , dan material non- logam lainnya , serta relatif tidak bereaksi secara kimia , non-magnet , konduktivitas listrik lemah . www.topgear.com/car-reviews/toyota/yaris/interior https://www.motorera.com

20. KOMPOSIT Susunan / gabungan dua atau lebih material secara makroskopis yang menghasilkan sifat lebih superior dibandingkan masing-masing material penyusunannya . https://en.wikipedia.org/wiki/Composite_material https://mungfali.com/explore/787-Composite-Materials

21. " Ilmu tanpa tindakan adalah mimpi . Tindakan tanpa ilmu adalah bencana “ Confucius