Membandingkan Kuningan, Perunggu, dan Tembaga: Memahami Perbedaannya

Gambaran umum tentang tembaga

Nilai-nilai Tembaga

Tembaga adalah logam terkenal yang dikenal karena konduktivitas dan keserbagunaannya, dan dapat diperoleh dalam berbagai tingkatan. Kisaran tembaga ini biasanya dipilih berdasarkan kesesuaiannya dengan berbagai kebutuhan teknik, yang dapat berkisar dari komponen sederhana hingga sistem yang rumit. Berikut adalah beberapa paduan tembaga yang paling sering digunakan:

• Paduan 101: Atribut bebas oksigen pada grade ini meningkatkan konduktivitas listrik dan fleksibilitasnya, sehingga cocok untuk aplikasi yang menuntut karakteristik ini, seperti elektronik tingkat lanjut dan pekerjaan teknik presisi.
• Paduan 110 (Tembaga Elektrolitik): Tembaga ini memiliki konduktivitas listrik dan termal tertinggi di antara kelas-kelas tembaga serta sifat mampu bentuk dan keuletan yang mengesankan. Tembaga ini sering digunakan dalam sistem kelistrikan di mana efisiensi harus dipertahankan.
• Paduan 122: Paduan ini memiliki banyak kemiripan dengan Paduan 110; namun, berbeda dalam hal kemampuan mesin yang ditingkatkan, kemampuan las, dan kelenturan. Sifat-sifat ini membuatnya ideal untuk alat kelengkapan pipa dan aplikasi industri yang membutuhkan fabrikasi yang mudah.
• Paduan 145 (Tembaga Telurium): Dengan kandungan tellurium sekitar 0,7%, paduan tembaga ini dikenal dengan kemampuan mesin yang sangat baik dan konduktivitas termal dan listrik yang lebih baik dalam kasus-kasus yang membutuhkan konduktansi tinggi tetapi operasi pemesinan yang kompleks.

Aplikasi tembaga

Karena kualitas mekanisnya yang luar biasa, tembaga digunakan di banyak industri yang beragam seperti industri yang membutuhkan daya tahan, ketahanan terhadap korosi, atau kemampuan konduksi. Beberapa bidang utama yang memanfaatkan logam ini meliputi;

• Pendingin dan Penukar Panas: Konduktivitas termal tembaga yang unggul membuatnya menjadi pilihan yang lebih disukai untuk heat sink atau penukar panas. Komponen penting dalam unit pemrosesan pusat komputer (CPU) hingga pabrik besar yang membutuhkan sistem pendingin atau pemanas meningkatkan efisiensi dengan mencegah panas berlebih.
• Komponen Arsitektur: Bagi para pembangun dan arsitek, daya tarik alami tembaga dan umur panjangnya sangat mempesona. Tembaga banyak digunakan pada atap, fasad, dan elemen dekoratif untuk memberikan estetika tambahan dan integritas struktural.
• Motor Listrik: Tembaga lebih baik daripada logam lain ketika membuat motor listrik karena konduktivitas listriknya yang tinggi. Ini berarti motor bekerja secara efisien dengan kehilangan energi yang minimum.
• Komponen Telekomunikasi: Dalam industri telekomunikasi, tembaga memproduksi kabel, kawat, dan komponen penting lainnya yang mentransmisikan sinyal dengan andal.
• Komponen Anti-biofouling di Kapal Selam: Tembaga memiliki sifat antibakteri yang membuatnya ideal untuk komponen kapal selam di mana biofouling terjadi. Ini membantu menjaga fungsionalitas dan operasionalitas komponen tersebut bahkan ketika mengalami kondisi laut yang keras.

Gambaran umum tentang perunggu

Nilai-nilai perunggu

Komposisi yang berbeda menghasilkan klasifikasi paduan perunggu ke dalam kelas-kelas dengan berbagai keserbagunaan dan kekuatan. Dua kelas perunggu yang umum digunakan meliputi;

• Paduan 932: Perunggu timah bertimbal tinggi ini terutama digunakan untuk membuat bushing dan ring. Ini memiliki komposisi yang dirancang untuk memfasilitasi kemudahan pemesinan dan daya tahan.
• Paduan 954: Dinamakan aluminium perunggu, paduan ini memiliki kandungan aluminium yang memberikan ketangguhan yang kuat. Karena kekuatannya, ini biasanya diterapkan dalam persyaratan dukungan yang kuat seperti instalasi mesin dan peralatan industri.

Aplikasi untuk Perunggu

Sifat-sifat yang menyertai paduan memungkinkan perunggu dapat diterapkan di berbagai bidang. Berikut adalah beberapa aplikasi khas perunggu:

• Bantalan dan Bushing: Ini termasuk di antara penggunaan perunggu yang paling luas. Karena ketahanan aus yang unggul dan kekebalannya terhadap korosi, perunggu sering digunakan untuk memproduksi bantalan dan bushing yang ditemukan di mobil dan mesin industri.
• Peralatan Kelautan: Sifat material yang ditunjukkan oleh Perunggu membuatnya cocok untuk pembuatan peralatan kelautan seperti perlengkapan kapal, baling-baling, anjungan lepas pantai, dll, karena sifatnya yang tidak korosif.
• Seni Patung: Seniman lebih sering menggunakan perunggu saat membuat patung karena mudah dibentuk dan tidak mudah pecah. Beberapa patung bersejarah yang terkenal terbuat dari perunggu.
• Peralatan Petrokimia: Dalam Industri Minyak & Kimia, berbagai peralatan seperti katup, pompa, atau sistem pipa membutuhkan sifat mekanik yang baik dan strip tembaga berlapis aluminium/baja atau kabel yang dikepang dari perunggu fosfor berlapis timah, dll., yang digunakan oleh pembuat konektor/pegas, yang memiliki ketahanan korosi lebih tinggi yang dapat diberikan oleh perunggu berkekuatan tinggi.
• Konektor Listrik: Bahan konduktif listrik termasuk titanium/timah/perak berlapis tembaga berilium, strip tembaga berlapis aluminium/baja atau kabel yang dikepang dari perunggu fosfor berlapis timah, dll., yang digunakan oleh pembuat konektor/pegas, khususnya yang membutuhkan ketahanan terhadap oksidasi.
• Komponen Kendaraan Transportasi’: Bantalan untuk transmisi telah dibuat dengan perunggu tahan panas/anti-korosif/ sangat tahan lama, seperti halnya banyak komponen penting lainnya pada pesawat dan mobil.

Gambaran umum tentang kuningan

Nilai Kuningan

Kuningan, paduan logam yang sebagian besar terdiri dari tembaga dan seng, terkenal dengan keserbagunaannya dan dikelompokkan ke dalam berbagai jenis menurut persentase komposisi elemen penyusunnya. Tingkat yang berbeda ini memodifikasi sifat-sifat paduan ini agar sesuai dengan penggunaan tertentu, khususnya dalam teknik presisi, konstruksi, dan kelautan.

• 260 Paduan (Kuningan Kartrid): 260 Alloy memiliki karakteristik pengerjaan dingin yang sangat baik selain digunakan secara luas dalam membuat komponen mobil, pengencang, dan amunisi. Material ini menawarkan daya tahan untuk pemesinan prototipe CNC dan bidang produksi komponen.
• Paduan 272 (Kuningan Kuning): Dengan kandungan seng sekitar 33%, 272 Alloy meningkatkan kemampuan las, membuatnya sangat berharga dalam manufaktur industri yang membutuhkan las yang kuat dan dapat diandalkan.
• Paduan 330: Baja ini mengandung kadar timbal yang rendah; oleh karena itu, baja ini mudah dikerjakan dengan mesin dan paling cocok untuk aplikasi kerja dingin. Karena kemampuan beradaptasi dan ketahanan korosinya, baja ini digunakan terutama sebagai bahan pipa atau perpipaan.
• Paduan 360 (Kuningan dengan pemotongan bebas): Paduan kuningan yang paling banyak digunakan, 360 Alloy memiliki kelenturan dan kemampuan mesin yang luar biasa, sehingga cocok untuk pekerjaan yang rumit selama operasi penyolderan atau mematri. Biasanya digunakan saat membuat komponen kecil yang rumit seperti alat kelengkapan, pengencang, dan katup.
• Paduan 385 (Kuningan Arsitektur): Rasio kekuatan-terhadap-beratnya yang tinggi membuatnya sesuai untuk komponen konstruksi dalam kerangka arsitektural di mana keindahan dan daya tahan yang lama merupakan pertimbangan yang sangat penting.
• Paduan 464 (Kuningan Angkatan Laut): Didesain terutama untuk kondisi lingkungan laut yang keras, paduan kuningan tahan korosi ini sangat dihargai karena dapat menahan perubahan suhu serta kompatibel dengan berbagai metode seperti pengelasan, penyolderan, atau pembengkokan selama pengerjaan logam. Oleh karena itu, perangkat keras angkatan laut seperti pembuatan kapal memerlukan penggunaannya.
• Paduan 353 (Jam Kuningan): Dikenal sebagai bahan yang dapat dikerjakan dengan mesin yang sangat baik, biasanya digunakan oleh industri horologi saat membuat elemen arloji, yang harus presisi dan dapat diandalkan.

Aplikasi untuk Kuningan

Kuningan adalah paduan logam yang sangat serbaguna, dihargai karena kualitas estetika dan karakteristik fungsionalnya yang membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi khusus. Warna keemasan yang unik dari bahan ini, yang menyerupai emas, membuatnya lebih menarik untuk tujuan dekoratif. Sebaliknya, bahan ini dapat dengan mudah dikerjakan dan dikerjakan dengan mesin, sehingga ideal untuk tugas-tugas yang menuntut presisi. Di bawah ini adalah beberapa area penting di mana kuningan dapat digunakan:

• Alat Musik: Brass lebih disukai karena sifat suaranya yang memberikan nada yang kaya dan beresonansi.
• Perhiasan: Bentuknya seperti emas, sehingga populer digunakan untuk membuat berbagai jenis perhiasan yang lebih murah namun tetap terlihat bagus.
• Perlengkapan Pipa: Kekuatan dan ketahanan korosi dari kuningan adalah atribut yang sempurna untuk perlengkapan pipa, sehingga memberikan daya tahan dan keandalan pada sistem pasokan air.
• Terminal Elektronik dan Listrik: Misalnya, dalam industri elektronik, yang membutuhkan konduktivitas tinggi, kuningan biasanya digunakan pada terminal dan konektor listrik.
• Door Trim – Untuk aplikasi arsitektural seperti hiasan pintu atau perlengkapan lain yang membutuhkan ketahanan dan estetika, kuningan sangat berguna.

Kuningan vs. perunggu vs. tembaga: perbandingan dan analisis material

Komposisi Elemen

Di antara ketiganya, tembaga dibedakan sebagai satu-satunya logam alami. Ini adalah elemen yang terjadi secara alami sebagai logam (non-besi) dan dapat secara langsung diterapkan pada banyak teknik manufaktur yang dapat diterapkan. Sebaliknya, kuningan dan perunggu adalah paduan, bukan logam murni.

Kuningan adalah paduan tembaga dan seng, sedangkan perunggu terbuat dari tembaga dan timah, yang menonjolkan komposisi mereka yang berbeda. Untuk aplikasi industri tertentu, kuningan dapat diperkaya dengan menambahkan komposisi seperti timbal, mangan, besi, silikon, dan aluminium. Untuk perunggu terdiri dari, untuk menambah kekuatan atau daya tahan, juga dapat memiliki konstituen yang berbeda, termasuk fosfor, nikel aluminium, atau seng.

Komposisi unsur logam-logam ini menggarisbawahi penggunaan dan karakteristik unik mereka; oleh karena itu, logam-logam ini sangat membantu dalam berbagai cara sesuai dengan sifatnya. Dengan kata lain, meskipun tembaga dapat langsung digunakan dalam berbagai bentuk karena terbentuk secara alami, paduan kuningan dan perunggu dapat memberikan sifat khusus yang dibutuhkan untuk berbagai aplikasi di seluruh industri.

Ketahanan Korosi

Kuningan memiliki ketahanan korosi yang lebih baik daripada tembaga dan perunggu. Hal ini membuatnya ideal untuk lingkungan laut dengan tingkat korosi air asin yang tinggi. Tembaga berada di urutan berikutnya, memiliki ketahanan korosi yang baik dari lapisan pelindungnya, sedangkan perunggu cenderung kurang efektif dalam kondisi laut yang parah.

Kuningan memiliki ketahanan yang lebih rendah terhadap korosi daripada perunggu atau tembaga ketika terkena air garam atau lingkungan yang basah.

Singkatnya, perunggu memberikan tingkat ketahanan korosi tertinggi, diikuti oleh tembaga, dengan kuningan pada tingkat terendah.

Berat

Perbedaan berat antara kuningan, perunggu, dan tembaga sangat menentukan kesesuaian. Membandingkan berat perunggu dan kuningan menunjukkan bahwa kedua logam ini memiliki berat yang kurang-lebih sama, meskipun pada sebagian kasus, orang mungkin memilih salah satu di antara keduanya, karena lebih ringan.

Mereka memiliki kepadatan 8720 kg / cu.m kuningan lebih ringan daripada logam lain dalam kelompok ini. Perunggu berkisar antara 7400-8900 kg/cu.m tebal, sedangkan tembaga, pada bagiannya, memiliki berat 8930 kg/cu.m.

Hirarki berat: Tembaga > Perunggu > Kuningan sangat penting untuk pemilihan bahan berdasarkan persyaratan struktural dan efektivitas biaya.

Kekerasan

Kuningan memiliki kisaran kekerasan Brinell dari 55 hingga 73; hal ini membuatnya menjadi pilihan yang baik untuk aplikasi mekanis, termasuk alat musik, karena sifat suaranya. Ini adalah cara lain untuk mengatakan bahwa kuningan dapat menunjukkan komposisi yang berbeda untuk kekerasan yang bervariasi.

Kekerasan tembaga sekitar 35 di ujung bawah, dan ini menguntungkan karena kelembutannya di area listrik dan pipa yang membutuhkan kelenturan dan konduktivitas. Penting untuk dicatat bahwa tembaga memiliki kekerasan sekitar 35 di bagian belakang bawah, sehingga cukup lembut untuk sambungan listrik atau pipa.

Dari semua logam ini, perunggu dapat dianggap sebagai bahan yang paling kompleks, berkisar antara 40-420 pada skala Brinell. Logam ini rapuh dan tahan lama; oleh karena itu, sangat ideal sebagai bahan struktural, tetapi masih mudah patah.

Kemampuan mesin

Kemampuan pemesinan perunggu dan tembaga cenderung berada pada tingkat yang berbeda dari yang terkait dengan kuningan. Operasi pemesinan yang dilakukan pada tembaga menunjukkan kemampuan pemesinan yang lebih baik, sehingga meningkatkan fleksibilitas, memungkinkan kelancaran operasi manufaktur normal. Untuk banyak proses industri yang beragam, kemampuan beradaptasi sangat penting di sini.

Sebaliknya, perunggu lebih kaku, sehingga mengurangi kesesuaiannya untuk berbagai operasi pemesinan. Meskipun dikeraskan, beberapa komplikasi pemesinan terjadi, yang menyebabkan keausan pahat dan inefisiensi operasional. Namun, pemesinan kuningan lebih rumit dibandingkan dengan perunggu atau tembaga, sehingga membuatnya paling tidak dapat dikerjakan. Karena tidak cukup fleksibel atau lentur di bawah tekanan, kuningan membutuhkan teknik atau alat khusus untuk mengelolanya secara efektif dalam urusan pemesinan.

Kemampuan las

Terdapat variasi antara tembaga, perunggu, dan kuningan dalam hal kemampuan lasnya. Tembaga bebas oksigen atau deoksidasi menunjukkan kemampuan las yang sangat baik melalui metode TIG-MIG.

Paduan kuningan yang lebih lembut dengan kandungan seng yang rendah lebih mudah dilas. Ini termasuk teknik penyolderan MIG, TIG, dan perak.

Khususnya dengan timbal, perunggu mungkin menantang karena cenderung retak di bawah tekanan. Pengelasan perunggu bebas timbal paling baik dilakukan dengan menggunakan teknik SWAM untuk mengurangi kemungkinan retak.

Daya tahan

Di antara tembaga dan kuningan, perunggu dianggap sebagai yang paling tahan lama karena tingkat korosinya yang rendah dan kemampuan lentur yang dapat diabaikan. Kekuatan dan umur panjangnya membedakannya dari logam lain.

Tembaga juga tahan lama tetapi lebih fleksibel daripada perunggu; oleh karena itu, tembaga tidak mudah retak atau tergores. Dibuat untuk daya tahan namun mudah digunakan.

Akan tetapi, kuningan memiliki banyak titik retak dan terkikis dengan cepat, tidak seperti bahan lainnya. Dari segi daya tahan, Perunggu > Tembaga > Kuningan.

Titik leleh

Sebagai salah satu logam paling lembut yang tersedia, kuningan meleleh pada suhu sekitar 927ºC. Karakteristik yang luar biasa ini membuat kuningan cocok untuk karya-karya detail yang melibatkan pengerjaan logam. Sebaliknya, pengecoran patung dan komponen yang rumit dengan mudah adalah keuntungan yang didapat dari titik leleh perunggu yang sedikit lebih rendah (sekitar 913ºC).

Dengan titik leleh tembaga sekitar 1085ºC, tembaga tidak mudah ditempa, memberikan konduktivitas listrik yang lebih tinggi dan fleksibilitas saat digunakan dalam industri. Dengan demikian, titik leleh tembaga yang lebih tinggi akan memastikan daya tahan dan efisiensi, terutama pada kabel listrik dan peralatan memasak kelas atas. Dengan demikian, tembaga sangat diperlukan dalam praktik industri dan kuliner.

Kekuatan (Kekuatan Luluh dan Tarik)

Mengenai kekuatan logam di antara Kuningan vs Perunggu vs Tembaga, terdapat perbedaan yang signifikan dalam kekuatan luluh serta kekuatan tarik yang ditunjukkan oleh masing-masing bahan di sini yang diwakili oleh nilai kekuatan luluhnya: B = 125-800 MPa Cu = 95-124 MPa dan C3 = 33 MPa, yang seharusnya menunjukkan dengan jelas bahwa bahan ini sangat tahan lama. Pada saat yang sama, B mengikuti di urutan berikutnya karena Cu memiliki nilai yang paling dapat diabaikan.

Perunggu memiliki nilai lebih dari 350-635MPa, sehingga cocok untuk melawan kelelahan logam. Kuningan memiliki kekuatan tarik tertinggi 338-469 MPa, dan tembaga 210 MPa. Setiap bahan memiliki manfaatnya untuk berbagai proyek yang membutuhkan kekuatan tertentu.

Konduktivitas Termal dan Listrik

Mengenai konduktansi listrik, tembaga memimpin dengan skor sempurna 100%, kuningan mengikuti sekitar 28%, dan perunggu sekitar 15%. Tembaga berada di urutan pertama karena kandungannya yang lebih tinggi; oleh karena itu, aplikasi kelistrikan mengikuti urutan ini: tembaga>kuningan>perunggu.

Urutannya di sini adalah Perunggu>Tembaga>Kuningan sejauh menyangkut konduktivitas termal karena perunggu berkinerja lebih baik daripada yang lain dalam parameter ini dengan memiliki kisaran 229 hingga 1440 BTU/jam/ft²-ºf; tembaga hanya memiliki satu nilai di 223 BTU/jam/ft²-ºf. Sebaliknya, kuningan berada di bagian bawah dengan hanya satu angka, yaitu 64 BTU/hr-ft²-ºf. Hal ini membantu pengguna memilih bahan untuk aplikasi panas karena beberapa properti dikaitkan dengan mereka.

Cara memilih material yang sesuai untuk suku cadang mesin Anda

Penggunaan Umum

Bahan ini mudah dibentuk dan hemat biaya, yang membuat kuningan menjadi pilihan yang tepat untuk benda-benda seperti gagang pintu dan alat musik, karena memiliki koefisien gesekan yang rendah. Penggunaan ini bisa bersifat fungsional atau dekoratif.

Ketahanan korosi air asin adalah alasan utama mengapa perunggu sangat baik digunakan dalam aplikasi kelautan. Ini berarti bahwa bagian yang terpapar kondisi laut yang keras harus terbuat dari perunggu.

Tembaga dipilih untuk termos dan pemanas makanan karena sifat antibakterinya yang memastikan keamanan dalam aplikasi yang berhubungan dengan makanan.

Dengan demikian, memilih kuningan, perunggu, atau tembaga untuk komponen permesinan melibatkan evaluasi spesifik seperti daya tahan lingkungan, keselamatan kesehatan, dan penanganan yang sering. Setiap bahan sesuai dengan persyaratan ini dengan keunggulan yang berbeda.

Tingkat Fleksibilitas

Ketika memilih bahan untuk komponen permesinan, mengetahui keistimewaan kuningan, perunggu, dan tembaga sangatlah penting. Tembaga memiliki fleksibilitas, konduktansi, dan elastisitas yang tinggi, sehingga cocok untuk aplikasi listrik dan termal. Kuningan dan perunggu sangat mudah dikerjakan. Sebagai contoh, komponen yang tahan korosi dapat diproduksi dari kuningan (paduan tembaga-seng). Demikian pula, komponen yang tahan lama seperti bantalan dan bushing membutuhkan logam seperti perunggu, yang dikenal dengan kekuatan dan ketahanan ausnya. Berdasarkan atribut-atribut ini, pilihlah bahan yang paling tepat untuk desain proyek Anda.

Biaya

Saat memilih bahan yang sesuai untuk komponen permesinan, pertimbangkan biaya dan sifat kuningan dan perunggu; jumlah seng yang cukup banyak membuatnya lebih murah, sehingga ideal untuk proyek dengan kemampuan permesinan dan ketahanan terhadap korosi yang baik, serta tembaga.

Jumlah seng yang cukup banyak membuatnya lebih murah dan ideal untuk proyek-proyek dengan kemampuan mesin yang baik dan ketahanan terhadap korosi, seperti konektor listrik atau benda-benda mewah.

Harga perunggu lebih mahal karena kekuatannya yang luar biasa dan ketahanan terhadap korosi yang unggul, sehingga sangat cocok digunakan pada baling-baling kapal, termasuk bantalan yang terendam.

Tembaga yang paling mahal memiliki konduktivitas listrik dan panas yang sangat baik, membuat elemen ini ideal di berbagai area seperti kabel listrik atau peralatan elektronik yang kinerjanya harus optimal setiap saat.

Oleh karena itu, masing-masing memberikan manfaat yang unik apabila menyangkut bagian pemesinan sedemikian rupa sehingga Anda dapat mencocokkan bahan tertentu dengan kebutuhan proyek Anda.

Kesimpulan

Memahami atribut unik tembaga, kuningan, dan perunggu membantu memilih bahan yang sesuai untuk aplikasi tertentu, meningkatkan daya tahan dan efisiensi.

Bermitra dengan kami untuk mendapatkan panduan ahli dan solusi permesinan unggul yang disesuaikan dengan kebutuhan material proyek Anda.