Reka Bentuk dan Teknologi

Kod Kursus : RBT 3118

JENIS BAHAN MENTAH

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 1

Topik 1

Jenis BahanMentah

KayuLogamPlastikGentian KacaKompositKertas

Topik 1

Jenis BahanMentah

KayuLogamPlastikGentian KacaKompositKertas

Reka Bentuk dan Teknologi (RBT 3118) 3 ( 2 + 1 )

Pengenalan

1. Jenis bahan mentah

Bahan

Bahan merupakan sumber pembinaan yang penting dalam pembuatan sesuatu produk. Bahan

boleh dikategorikan kepada dua jenis iaitu bahan asli dan bahan buatan manusia . Contoh

bahan asli adalah seperti kayu, logam dan getah asli. Manakala bahan buatan manusia pula

adalah seperti plastik, gentian dan komposit. Dalam industri pembuatan bahan plastik

mengalami paling banyak perubahan dalam penghasilan bahan-bahan baru. Bagaimana pun,

bahan seperti kayu dan logam masih merupakan bahan yang amat penting dalam dunia

bidang perindustrian seperti industri pembuatan perabot, industri pembinaan, automotif dan

sebagainya.

Rajah 1

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 2

Kayu

Rajah 2 : Xylem

Kayu merupakan bahagian sebuah pokok yang dinamakan sebagai ‘xylem’ Kayu tidak

termasuk palma, rumput, buluh dan sebagainya. Kayu berbentuk samada bentuk padat (solid)

ataupun dicantum (laminated) untuk menjadikannya sesuatu bentuk lurus ataupun melengkung.

Kayu digunakan secara meluas dalam industri pembuatan, reka bentuk dan industri perabot.

Kayu juga merupakan penebat elektrik dan haba yang baik serta mempunyai sifat-sifat kekuatan

yang istimewa seperti kekuatan tegangan yang tinggi, kekuatan mampatan yang tinggi dan juga

kekerasan yang baik .

Kelebihan Kayu Sebagai Binaan:

Nilai estetik yang tinggi

Ketahanan fizikal yang baik.

Menghadapi tekanan tinggi.

Mudah dibentuk dan boleh diguna semula

Penyelengaraan yang mudah dan murah

Nisbah kekuatan berbanding berat yang tinggi.

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 3

Kekuatan tegangan, mampatan dan lenturan yang baik

Merupakan bahan insulasi terma dan insulasi bunyi yang baik

Jangka hayat yang tinggi jika dirawat dengan bahan pengawet dengan sempurna

Pelbagai jenis kekuatan bergantung kepada jenis kayu, sesuai untuk pelbagai kegunaan.

Kelemahan Kayu Sebagai Binaan:

Ketahanan yang lemah terhadap api

Ketahanan yang lemah terhadap serangan fungi dan serangga seperti anai-anai.

Kemampatan (compression) kayu lemah jika mengalami tekanan luar yang bersudut tepat

dengan urat kayu.

Kecacatan Kayu

Kecacatan kayu disebabkan oleh beberapa faktor seperti berikut:

kecuaian semasa menebang

pengeringan yang tidak teratur

serangan serangga perosak

Beberapa kecacatan yang biasa berlaku pada kayu adalah:

retakan bulat retakan jantung

retakan bintang

buku atau pusar

berpiuh atau berpintal

melengkung

berspring

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 4

Rajah 3 : kecacatan kayu

Kayu boleh dikategorikan kepada dua jenis iaitu kayu keras dan kayu lembut. Rajah di bawah

menunjukkan beberapa jenis kayu keras dan kayu lembut.

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 5

Rajah 4: Jenis Kayu

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 6

Jadual 1: Senarai Kayu Mengikut Kekuatan Mampatan

Senarai Kayu Mengikut Kegunaan

Bil Bahagian Bangunan Kayu Yang Lazim Digunakan

1 Asas cerucuk Bakau, Kempas, Keruing

2 Tiang, rasuk, kasau,

gelegar, kekuda bumbung

Cengal, Kapur, Kempas, Keruing, Kulim,

Mata Ulat, Merawan, Meranti Merah tua,

Resak, Tualang, Tembusu, Balau, Balau

Merah, Kasai, Kalat, Simpoh.

3 Lantai

(a) Kegunaan Biasa

Meranti Kuning, Meranti Merah Muda,

Meranti Merah Tua, Meranti putih,

Merawan, Nyatoh, Ramin, Sepetir,

Bintagor, Mengkulang.

(b) Kerja Berat Cengal, Kapur, Balau, Resak, Keruing

(c) Parket Kempas, Nyatoh, Tualang, Balau

(d) Ibu Tangga Kapur, Keruing, Ramin

(e) Anak Tangga Kapur, Meranti Kuning, Meranti Merah

Muda, Meranti Merah Tua, Meranti putih,

Merawan

4 Kerja Panel Meranti Merah Muda, Nyatoh, Sepetir,

Merbau, Tualang, Bintagor

5 Pintu Cengal, Kapur, Kempas, Keruing,

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 7

Resak, Balau

6 Rangka Pintu & Tingkap Kulim, Kapur, Keruing, Merawan, Ramin,

Meranti Kuning, Meranti Merah Muda,

Meranti Merah Tua, Meranti putih.

Jadual 2 : Senarai Kayu Mengikut Kegunaan

Jadual 3 : Bentuk dan Saiz Kayu berdasarkan Kesesuaian Pengunaan

Papan Lapis

Papan lapis adalah papan yang dihasilkan dengan mencantumkan beberapa lapis kayu

nipis yang dilekatkan.

Rajah 5: Papan Lapis

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 8

Papan Cip (Chipboard)

Papan Cip dibuat daripada serpihan-serpihan kayu diperekatkan serpihan-serpihan kayu

tersebut dengan perekat sintetik di bawah tekanan dan haba. Papan cip hanya digunakan

dalam kerja-kerja dalaman sahaja.

Rajah6: Papan Cip

Papan Gentian (Fibreboard)

Papan Gentian diperbuat daripada campuran serat kayu dengan perekat sintetik

kemudian dimampatkan sehingga menjadi kepingan papan.

Rajah 7: Papan Gentian

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 91. Senaraikan kelebihan dan kelemahan kayu dalam bahan binaan.2. Nyatakan lima jenis kayu keras dan kayu lembut serta nyatakan kegunaannya.

3. Anda telah mempelajari tentang logam ferus dan logam bukan ferus. Nyatakan 3 contoh dan kegunaannya

Logam

Logam adalah bahan yang popular dalam industri pembinaan masa kini. Logam terdiri

daripada dua jenis iaitu, logam ferus dan logam bukan ferus.

Kini kebanyakan logam yang digunakan adalah jenis logam campuran dengan satu atau lebih bahan

lain untuk menambah kekuatan logam dan mempeolehi ciri-ciri mekanikal yang diperlukan. Logam

campuran ini dikenali sebagai logam pancalogam atau aloi. Jadual berikut menunjukkan jenis-jenis

logam ferus dan lagam bukan ferus.

Logam Ferus Logam Bukan Ferus

Besi tuang Aluminium

Keluli berkarbon tinggi Kuprum

Keluli berkarbon sederhana Loyang

Keluli berkarbon rendah Gangsa

Keluli aloi Zink

Besi tuang kelabu Timah

Besi bergalvani Plumbum

Jadual 4 : Jenis Logam Ferus dan Logam Bukan Ferus

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 10

Plastik

Dengan perkembangan teknologi penggunaan plastik, penggunaan plastik menjadi sangat

popular dan berkembang dengan pesat dalam industri pembuatan dan penghasilan produk pada

masa kini. Penggunaan plastik begitu meluas disebabkan sifat-sifat mekanikalnya yang istimewa.

Plastik mudah dibentuk, dimesin, tahan dan boleh didapati dalam pelbagai warna. Plastik dikenali

sebagai polimer. Ia boleh di kategori kepada tiga kumpulan iaitu plastik semula jadi, plastik semi-

sintetik dan plastik sintetik.

Rajah 8: Jenis Plastik

Istilah plastik merangkumi produk polimer sintetik atau semi-sintetik. Ia terbentuk daripada

kondensasi organik atau penambahan polimer dan boleh juga terdiri daripada bahan lain untuk

meningkatkan ketahanan atau ekonomi. Ada beberapa polimer alami yang termasuk plastik. Plastik

dapat dibentuk menjadi filem atau gentian sintetik. Nama ini berasal daripada fakta bahawa banyak

daripada mereka dapat dilentur, memiliki sifat keplastikan. Plastik direka dengan kepelbagaian yang

sangat banyak dalam ciri-ciri yang dapat menahan panas, keras, kebergantungan dan lain-lain.

Digabungkan dengan kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan

memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 11

Gentian kaca

Rajah 9 : gentian kaca

Gentian kaca (bahasa Inggeris: Fiberglass) merupakan satu bahan gentian yang diperbuat

daripada kaca yang sangat halus. Ia digunakan sebagai agen menguat di dalam banyak produk-

produk polimer; yang mana menghasilkan bahan komposit. Polimer-polimer seperti polimer

diperkuat gentian (fiber-reinforced polymer atau FRP) atau plastik diperkuat kaca (glass-

reinforced plastic atau GRP), lebih dikenali umum dengan nama "gentian kaca".

Sejak berzaman, para pembuat kaca melakukan ujian dengan gentian kaca, tetapi

pengeluaran besar-besaran gentian kaca hanya dapat dilakukan dengan penciptaan alatan mesin

yang lebih baik. Pada tahun 1893, Edward Drummond Libbey telah mempamerkan satu pakaian

di Pameran Dunia Columbia yang menggabungkan gentian kaca dengan gentian-gentian tekstur

diameter dan sutera. Ia pertama kali dipakai oleh artis wanita popular pada waktu itu Georgia

Cayvan.

Apa yang kini dikenali sebagai "gentian kaca" pada hari ini, telah dicipta pada tahun 1938 oleh

Russell Games Slayter dari Owens-Corning sebagai satu bahan untuk digunakan sebagai

penebat. Ia telah dipasarkan di bawah jenama Fiberglas, yang mana menjadi jenama umum.

Sesuatu yang lebih kurang sama, tetapi dengan menggunakan teknologi yang lebih mahal telah

digunakan untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan yang sangat tinggi dan ringan telah

menghasilkan gentian karbon.

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 12

Kegunaan Gentian Kaca

Gentian kaca banyak digunakan untuk menghasilkan tikar, penebat haba, penebat elektrik,

memperkuatkan pelbagai jenis bahan, tiang khemah, penyerap bunyi, fabrik rintangan haba dan

karat, fabrik berkuatan tinggi, anak panah, busur dan busur silang, panel bumbung lut sinar,

badan kereta dan badan bot.

Komposit: Kombinasi antara dua atau lebih bahan mentah

Bahan komposit (atau komposit) merupakan bahan yang dibuat melalui gabungan dua atau lebih bahan. Salah satu bahan biasanya gentian yag kukuh seperti gentian kaca, kevlar atau gentian karbon yang memberikan bahan tersebut kekuatan tensil, sementara bahan lain (dinamakan matriks) biasanya sejenis bahan berdamar seperti polyester atau epoxy yang memegang gentian dan menjadikan bahan tersebut keras dan kukuh. Ada bahan komposit yang menggunakan aggregrat selain daripada, atau bersama-sama gentian.

Contoh bahan komposit:

Plastik diperkukuhkan dengan kaca atau GRP komposit matriks logam

komposit matriks seramik

Perisai Chobham (lihat perisai komposit)

papan lapis

Kertas

adalah bahan nipis, rata yang dihasilkan oleh penekanan gentian. Biasanya gentian yang digunakan

merupakan gentian semulajadi dan berasaskan selulosa. Bahan paling biasa digunakan adalah

pulpa kayu daripada pokok kayu pulpa (kebanyakannya kayu lembut) seperti spruce, tetapi bahan

gentian sayuran lain termasuk kapas, linen, dan hem boleh digunakan.

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 13

Penghasilan

Kilang kertas International Paper Company, terletak di Georgetown, Carolina Selatan

Sama ada dihasilkan dengan tangan atau dengan mesin, proses menghasilkan kertas membabitkan tiga langkah mudah:

Penyediaan gentian

Bahan yang digunakan bagi menghasilkan kertas dihancurkan menjadi pulpa, campuran gentian pekat terampai dalam cecair. Oleh kerana kebanyakan gentian ini dihasilkan dari sumber semulajadi, proses ini membabitkan langkah pembasuhan dan pengasingan. Apabila gentian telah dihasilkan, ia akan diluntur atau diwarnakan bagi menukar gambaran barangan akhir.

Dibentuk menjadi kepingan

Campuran pulpa kemudiannya dicairkan dengan air menjadikan ampaian cair. Ampaian cair ini ditapis melalui tapisan bergerak nipis untuk membentuk jaringan bergentian. Tera air boleh ditekan kepada kertas pada tahap ini. Jaringan bergerak ini ditekan dan dikeringkan menjadi golongan kertas panjang.

Dalam proses menggunakan acuan, sejumlah pulpa diletakkan dalam bentuk, dengan asas berjaring (atau sebarang peranti penapis lain), dengan itu gentian tertinggal selapis atas jaring dan air berlebihan akan dikeringkan. Pada masa ini, tekanan boleh digunakan bagi menghilangkan air melalui tindakan tekanan. Kertas kemudian boleh dikeluarkan daripada acuan semasa basah atau kering untuk diproses lebih lanjut.

Kebanyakan kertas dihasilkan dengan menggunakan proses berterusan (Fourdrinier) untuk membentuk gelungan atau jaringan. Apabila dikeringkan, jaringan berterusan ini boleh dipotong menjadi kepingan bersegi dengan memotongnya pada saiz yang diingini. Saiz kertas piawaian ditetapkan oleh badan penyelaras seperti Organisasi Piawaian Sejagat (International Organization for Standardization) (ISO).

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 14

Pengeringan

Kertas mungkin akan dikeringkan beberapa kali semasa pengilangan (kertas kering lebih kukuh berbanding kertas basah, dengan itu ia lebih baik untuk mengekalkan kertas kering untuk menghalang ia putus dan menghentikan baris pengeluaran). Kadangkala kertas masih putus di mana ia akan ditukar menjadi pulpa dan diproses semula.

Kegunaan

untuk digunakan bagi menulis atau mencetak : kepingan kertas ini menjadi dokumen; ini boleh dijadikan bagi menyimpan rekod (atau dalam kes mencetak dari komputer atau menyalin dari kertas lain: rekod tambahan) dan untuk perhubungan; lihat juga membaca. Juga kertas mewakili nilai sebagai:

o wang kertas

o nota bank

o cek

o keselamatan

o bauchar

o tiket

RBT3118 Rekabentuk dan Teknologi_ Topik 1 15