UNIVERSITI PENDIDIKAN SULTAN IDRIS

ASAS ELEKTRO MEKANIKAL DAN ENJIN

(SHT 2123)

TAJUK:

KEJURUTERAAN INDUSTRI

(SERAMIK)

NAMA PELAJAR : HAMZANIZA NOR BINTI HAMDAN

NO. MATRIK : D20071029716

KOD PROGRAM : AT31

NAMA PROGRAM : PENDIDIKAN KEMAHIRAN HIDUP

SEMESTER : TIGA (2008/2009)

KUMPULAN B : TMN B 13

5.00 – 7.00 PETANG

NAMA PENSYARAH : ENCIK AZHAR BIN AHMAD

TARIKH HANTAR : 24 SEPTEMBER 2008

1

BAB 1 : PENGENALAN

Menurut Kamus Za’ba Pustaka Antara (2001), kejuruteraan bermaksud

kepandaian, kepakaran atau perbuatan mereka atau membuat jentera. Industri pula

bermaksud kerja tangan dan kerajinan atau perusahaan yang biasanya secara besar-

besaran untuk membuat, menghasilkan, mengeluarkan barang-barang manakala

seramik pula bermaksud seni atau teknik yang digunakan untuk menghasikan barang-

barang yang diperbuat daripada tanah liat, tembikar dan lain-lain. Oleh itu, kejuruteraan

industri seramik membawa maksud kepakaran yang digunakan dalam sesebuah

perusahaan bagi menghasilkan barang-barang daripada tanah liat.

Industri seramik tradisional yang kadang-kadang disebut industri tembikar

(industri gerabah) atau industri tanah liat menghasilkan pelbagai jenis produk yang pada

dasarnya adalah tanah liat. Beberapa tahun kebelakangan ini, pelbagai produk baru

telah dikembangkan sesuai dengan perkembangan keperluan akan bahan yang tahan

suhu tinggi, tekanan yang lebih besar, sifat-sifat mekanik yang lebih baik, serta sifat

kuasa elektrik yang khusus, atau tahan terhadap bahan kimia yang korosif.

Jenis-jenis produk seramik ialah:

1. Seramik putih (whiteware) = porselen cina, seramik tanah, gerabah, porselin,

seramik batu, dan keramik vitreo.

2. Produk-produk tanah liat struktural = bata bangunan, bata bangunan, bata dinding,

tera-kota, pipagot dan ubin comber.

3. Refraktori = bata tahan api; silika, kromit magnesit, bata magnesit-kromit; refraktori

silikon karbida dan zirkonia; aluminium silikat dan produk alumina.

4. Jubin = jubin lantai, jubin dinding.

5. Atap atau genteng

6. Produk seramik khusus

7. Email dan logam lapis email

2

BAB 2 : SEJARAH PEMBUATAN SERAMIK

Perkataan seramik semakin popular di Malaysia. Sebut sahaja seramik, orang

ramai sudah mengetahui apa yang dimaksudkan, walaupun perkataan seramik atau

keramik itu berasal dari Eropah, iaitu seorang Yunani yang bernama Keramos, seorang

pembuat barang-barang tembikar (gerabah) pada abad ke-17. Adakah orang Erpah

yang pertama sekali membuat seramik? Bukan! Tiongkok adalah negeri asal tempat

membuat barang-barang seramik, kira-kira 206 tahun sebelum Masihi.

Barang-barang yang dibuat oleh negeri Tiongkok antara lain adalah jag porselin

untuk menyimpan anggur. Semasa mereka membuat jag persolin yang pertama, mereka

masih belum mengenal pasu seramik (gelasur). Pada tahun 220, barulah mereka

membuat mula membuat pasu seramik atau tembikar. Tembikar yang mereka buat

adalah barang seramik yang berwarna dan pasu seramik yang digunakan diperbuat

adalah daripada timah hitam.

Pada zaman dinasti Han, iaitu pada abad ke-8 sehingga dinasti Tang pada abad

ke-10, seramik di Tiongkok berkembang dengan pesat. Pada abad ke-10 dalam dinasti

Song, barang-barang porselin yang halus, putih suci dan biru-putih, yang dihasilkan

masih digemari orang sehingga sekarang. Pada abad ke-17, barang-barang seramik

berkembang dengan pesat, sehinggakan pada zaman dinasti Ming, barang-barang

tersebut diimport ke negara-negara Eropah dan Asia dengan banyak sekali. Pada

zaman itulah banyak negara-negara Eropah dan Asia meniru membuat barang-barang

porselin. Pada abad itulah Keramos dari Yunani mula membuat barang-barang seramik,

sehingga nama seramik atau keramik itu kekal sehingga sekarang.

Demikian juga negara Jepun yang mula membuat barang-barang seramik pada

abad ke-17.Mereka belajar terus daripada orang-orang Tiongkok. Kemudian muncullah

nama “Satsuma” yang tersohor pada abad ke-18 sehingga abad ke 20, dan nama “Sino

Yapacino” untuk barang-barang seramik biru-putih yang mereka tiru dari orang-orang

Tiongkok. Dalam persaingan antara negara-negara maju, negara Jepun mewakili Asia

kerana teknologi mereka sudah jauh lebih maju daripada Tiongkok sendiri.

3

BAB 3: PERKEMBANGAN INDUSTRI SERAMIK DI MALAYSIA

Di Malaysia sendiri, perkembangan industri barangan seramik secara besar-

besaran kini semakin menggalakkan. Ianya dipelopori oleh syarikat ternama Franklin

Porcelain dari Amerika Syarikat dengan tertubuhnya kilang mereka di kawasan

perindustrian Kulim pada tahun 80-an. Dengan perlaksanaan projek tersebut dan

disusuli pula dengan projek pembesarannya beberapa tahun berikutnya, keupayaan

para pekerja Malaysia di dalam bidang ini tidak menjadi tanda tanya lagi. Seperti di

dalam industri-industri lain yang berkembang di negara ini, pengusaha-pengusaha

Jepun telah mula mengorak langkah untuk mendirikan projek-projek berasaskan

seramik di Malaysia.

Perkembangan ini didorongi oleh faktor kos.Sepertimana yang kita sedia

maklum, kos pengeluaran di negara Jepun telah melambung naik. Bagi syarikat-syarikat

seperti Takagi, yang sebahagian besar pasarannya bergantung kepada permintaan

Disneyland, mereka tidak ada jalan lain melainkan memindahkan operasi mereka ke

negara-negara membangun seperti Malaysia. Sungguhpun Malaysia kini tidak lagi boleh

dianggapkan sebagai negara kos rendah, namun masih banyak lagi syarikat seperti

Takagi yang bercadang mendirikan kilang mereka di Malaysia.

Selain daripada Syarikat Takagi, yang mana pelaburan modalnya adalah

sebanyak RM12 juta, pelaburan modal di dalam industri ini dari tahun 1980 hingga bulan

November 1991 berjumlah RM166.4 juta. Daripada jumlah tersebut, RM118.5 juta atau

71.2 peratus adalah sumbangan pelaburan asing, majoritinya syarikat Jepun.

Sungguhpun angka-angka ini agak kecil jika dibandingkan dengan angka-angka bagi

industri- industri lain seperti elektronik, kesannya adalah besar daripada segi 'spin-off

effects'. Di samping itu, ia juga mengharumkan nama Malaysia di pasaran dunia dan

hakikat ini tidak harus dipandang ringan. Sejumlah 15 buah projek yang diluluskan sejak

1989 dijangka memberi peluang pekerjaan kepada hampir 4,000 orang rakyat Malaysia.

Syarikat Takagi misalnya akan menambah tenaga pekerjanya dari 275 orang pada

masa sekarang kepada 800 orang menjelang 1996.

Daripada segi nilai eksport barangan 'ceramic figurines' pula, ianya telah

meningkat dengan pesat dari M$50.6 juta pada tahun 1990 kepada hampir M$70 juta

pada tahun 1991. Ini berpandukan kepada statistik masakini serta mengambilkira jumlah

pengeluaran dan penjualan projek-projek yang sedang beroperasi dan yang akan

dilaksanakan kelak. Jika diambilkira bahawa sebahagian besar daripada barangan ini

akan dijual di Disneyland serta di kedai-kedai eksklusif di Amerika Syarikat, Eropah,

4

Jepun, Australia dan Kanada, imej Malaysia sebagai pengeluar barangan bermutu akan

diperkukuhkan lagi.

Bagi menentukan bahawa momentum yang kini telah mencapai satu tahap yang

menggalakkan dapat dipercepatkan, industri seramik negara ini harus diberi tumpuan

serta bimbingan yang serius. Ini berdasarkan dua faktor penting. Satu daripadanya ialah

negara kita mempunyai sumber "kaolin", iaitu bahan utama di dalam pembuatan

barangan seramik. Difahamkan bahawa "deposit kaolin" terdapat di kawasan Bidor-

Tapah di Perak, kawasan Jemaluang di Johor dan juga di Sarawak. Oleh itu tindakan

yang segera perlu diambil untuk memastikan Ceramic Technology Centre (CTC) yang

dipelopori oleh Kerajaan Negeri Perak menjadi realiti secepat mungkin. Dengan adanya

infrastruktur serta kemudahan-kemudahan sokongan seperti kawasan perindustrian

khusus untuk industri seramik dan pusat Penyelidikan dan Pembangunan atau R & D, ini

akan mencerminkan komitmen Kerajaan Malaysia kepada kemajuan dan perkembangan

industri seramik.

Selain itu, penyertaan rakyat Malaysia di dalam industri yang merupakan

kepelbagaian kepada aktiviti yang telah lama disertai oleh syarikat-syarikat tempatan,

iaitu barangan berasas tanah liat. Syarikat-syarikat tempatan perlu memandang jauh di

dalam merancang strategi korporat jangka panjang masing-masing kerana dalam abad

ke 21, "scenario" perdagangan antarabangsa akan bertukar wajah selaras dengan

perkembangan serta pergolakan politik dunia semasa. Justeru itu, untuk memastikan

penyertaan yang lebih bermakna oleh syarikat tempatan di dalam arena perdagangan

antarabangsa menjelang tahun 2000, proses pelbagaian seperti ini amat penting. Oleh

itu, adalah malang sekali jika kita berpeluk tubuh sahaja dan membiarkan syarikat-

syarikat asing menggunakan sumber tempatan dan mendapat keuntungan daripadanya.

Sungguhpun buat masa kini kebanyakan syarikat pengeluar barangan seramik

menggunakan bahan-bahan mentah diadun yang diimport, namun, dengan

bertambahnya bilangan syarikat-syarikat pengeluar barangan seramik kelak, akan tiba

masanya apabila jumlah keperluan mereka terhadap bahan- bahan mentah itu akan

membuka peluang penubuhan kilang pemprosesan berbagai jenis "formulated clay

mixture" yang diperlukan. Oleh itu, kerajaan telah menyarankan supaya syarikat-syarikat

tempatan yang telah lama berkecimpung di dalam bidang industri barangan tanah liat

mengkaji dengan lebih mendalam peluang-peluang yang kini kian terbuka dalam industri

barangan seramik.

5

BAB 4 : BAHAN-BAHAN ASAS UNTUK SERAMIK

Tiga bahan batuan utama yang digunakan untuk membuat produk seramik klasik, atau

“triaksial” adalah tanah liat, feldspar, dan pasir.

Tanah liat adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu tulen yang terbentuk

sebagai hasil pelapukan dari batuan beku yang mengandungi feldspar sebagai salah

satu mineral asli yang penting. Persamaan kimianya adalah seperti berikut:

K2O·AI2O3·6siO2 + CO2 + 2H2O K2CO3 + AI2O3·2SiO2·2H2O + 4SiO2

Feldspar potas Kaolinit Silika

Ada sejumlah jenis mineral yang disebut mineral tanah liat (clay mineral) yang

mengandungi campuran kaolinit (AI2O3·2SiO2·2H2O), montmorilonit [(Mg, Ca)

AI2O3·5siO2·nH2O], dan ilit (K2O, MgO, AI2O3, SiO2, H2O) masing-masing dalam pelbagai

kuantiti. Dari sudut pandangan seramik, tanah liat berwujud plastik dan boleh dibentuk

apabila cukup halus dan basah, kaku apabila kering, dan kaca (vitreous) apabila dibakar

pada suhu yang cukup tinggi. Prosedur pembuatannya memerlukan sifat-sifat di atas.

Terdapat tiga jenis feldspar yang umum, iaitu potas (K2O·AI2O3·SiO2), soda

(NaO·Al2O3·6SiO2), dan gamping (CaO·Al2O3·6SiO2), yang semuanya dipakai dalam

produk seramik. Feldspar sangat penting sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi

seramik. Feldspar boleh terdapat di dalam tanah liat hasil pelombongan, atau boleh juga

ditambah sesuai dengan keperluan.

Penyusun seramik yang ketiga penting adalah pasir atau batu api (flint). Sifat-

sifatnya yang penting dari segi industri seramik dirangkumkan bersama sifat-sifat tanah

liat dan feldspar seperti dalam jadual 1.1. Untuk membuat produk seramik yang

berwarna muda, produk seramik yang dipilih haruslah mempunyai kandungan besi yang

rendah.

Jadual 9.2 Bahan Asas Pembuatan Seramik

Kaolinit Feldspar Pasir atau

Flin

Rumus AlO2SiO2HO KOAlO6Sio SiO

Plastisitas Plastik Nonplastik Nonplastik

Fusibilitas (keleburan) Refraktori* Pelekat mudah

lebur

Refraktori*

Titik cair 1785C 1150C 1710C

Kekecutan pada pembakaran Sangat kecut Lebur Tidak kecut

*Tidak melebur pada suhu tertinggi api batu bara (1400C)

6

BAB 5 : PEMERIKSAAN TANAH

Sekiranya kita ingin mengetahui adakah sesuatu jenis tanah itu sesuai atau

tidak untuk digunakan sebagai bahan untuk membuat seramik, perkara pertama yang

perlu dilakukan ialah melakarkan sebuah peta yang menunjukkan tempat tanah itu

dimbil bagi memudahkan pusat-pusat berkaitan menyelidik tanah tersebut. Dengan

demikian, keluasan tanah dan sifat-sifatnya dapat ditaksir. Selain itu, lubang-lubang

digali untuk mengambil contoh tanah tersebut bagi mengetahui keadaan lapisan-lapisan

tanah tersebut. Seterusnya, contoh tanah yang telah dihantar ke pusat-pusat berkaitan

akan menyelidik seterusnya memberikan maklumat tentang kawasan tanah yang sesuai

digunakan sebagai bahan untuk membuat seramik.

5.1 Nutrien-nutrien dalam tanah

i. Kaolinit

Persenyawaan dari oksida silika air yang memenuhi yang memenuhi teori A1O. 2 Si

O. 2H atau dengan perkataan lain 39.5 A1 O 46.5% Si O dan 14%HO.

Bahan ini lazim pula dikatakan pelikan tanah atau bahan tanah dan berada dalam

tanah sebagai butir-butir yang sangat halus.

ii. Pelikan Silika

Kelebihan dari oksida silika yang diketemukan dalam tanah, umumnya berada

sebagai kwarsa bebas. Jika dapat dilihat dengan mata ia dinamakan pasir. Oleh itu,

tanahnya disebut tanah berpasir. Pada umumnya kelebihan silika ini sedemikian

halusnya, sehingga harus dilihat dengan alat pembesar. Sifat-sifat kwarsa yang

halus berlainan dari yang kasar.

iii. Pelikan Alumina

Kelebihan oksida alumina (alumina bebas) dapat bersenyawa dengan air dan

diketemukan sebagai Gibbsip (A1 O. 3 H O). Ba A1 O. 2 H O dan Diaspor (A1 O . H

O). Juga ditemui dalam butir-butir dari pelikan batu asal, misalnya ortoklas, mika,

dan sebagainya.

iv. Pelikan Alkali

Yang lazim ditemui ialah oksida kalium (K O) dan oksida Natrium (Na O) dan berada

sebagai butir-butir halus dari batu asal ortoklas dan Albit.

v. Nutrien Arang (karbon)

Tanah keabu-abuan sehingga hitam disebabkan oleh zat arang yang terbagi merata

dalam tanah. Ini berasal dari bahan-bahan tumbuh-tumbuhan yang menjadi busuk

dan meninggalkan zat arang.

7

BAB 6 : MENGHALUSKAN DAN MENCAMPURKAN BAHAN

Dewasa ini, kita masih banyak menggunakan alat-alat jentera atau mesin yang

sederhana moden, bahkan terdapat juga yang sama sekali tidak menggunakan alat-alat

jentera dalam mengerjakan tanah itu. Untuk mengolah tanah, supaya dapat dijadikan

bahan untuk membuat barang-barang seramik, tanah itu harus dalam keadaan basah

dicampur dengan bahan-bahan tertentu. Kemudian untuk mencampur dan memisahkan

yang halus-halus dari bahagian-bahagian yang keras, campuran itu dipijak-pijak dengan

kaki atau dengan tenaga kerbau atau sapi.

Oleh kerana proses ini banyak pengaruhnya kepada barang-barang yang akan

dihasilkan, maka dapat dimengertikan bahawa proses yang dilaksanakan dengan

prasarana-prasarana yang sangat sederhana itu pada umumnya tidak dapat

menghasilkan barang-barang yang baik. Oleh itu, jentera-jentera yang berteknologi

tinggi dan moden semestinya berupaya menghasilkan barang-barang seramik yang

baik.

6.1 Kogelmolen

Untuk pembuatan barang-barang seramik yang halus, perlulah cara

pencampuran yang lebih sempurna dan tidak dapat diperoleh dengan menggunakan

alat-alat mahupun bahan-bahan seramik yang kasar. Sebaiknya, bahan-bahannya

dicampur dengan air yang banyak sehingga membentuk seperti bubur yang cair dan

mudah diaduk. Alat yang biasa digunakan adalah yang kita kenali sebagai “kogelmolen”

(gambar 1). Alat ini terdiri dari sebuah silinder membujur yang diperbuat daripada besi.

Oleh kerana besi ini dapat memberi pengaruh yang buruk kepada campuran bahan-

bahan untuk pembuatan barang-barang yang putih, maka bahagian dalam dari silinder

itu diberi lapisan porselin. Silinder diisi dengan batu-batu penggiling (bebola dari batu

8

Gambar 1: Kogelmolen

kwarsa yang keras atau bebola yang diperbuat dari porselin), kemudian diberi air yang

secukupnya dan bahan-bahan yang akan digiling dimasukkan ke dalamnya.

Penggilingan terjadi dalam kogelmolen, disebabkan oleh daya pergeseran dan

saling bertumbuknya batu-batu penggiling. Jika silinder berputar, batu-batu penggiling

akan turut bergeser ke atas hingga ketinggian tertentu. Kemudian sebahagian akan

jatuh dan sebahagian besar akan bergeser ke bawah. Maka bahan yang berada di

antara batu-batu itu akan tertumbuk dan tergeser menjadi halus.

Syarat-syarat terpenting untuk mencapai hasil penggilingan yang baik ialah:

i. perbandingan yang baik antara batu-batu penggiling, air dan bahan yang akan

digiling,

ii. kecepatan dari putaran silinder.

Kelebihan air akan mengurangi daya penggilingan, begitu pula kekurangan air akan

menghambat penggilingan itu. Apabila putaran silinder terlalu cepat, maka disebabkan

oleh daya pusingan pusat yang terlalu cepat itu, batu-batu akan turun berputar dan

menempel pada dinding, sehingga daya penggilingnya praktis tidak ada lagi.

Sebaliknya, apabila ia berputar lambat, maka batu-batu tidak terbawa ke atas, sehingga

daya penggilingnya sangat rendah.

6.2 Batu-Batu Penggiling

Batu-batu penggiling dibuat dari bahan-bahan yang keras. Biasanya bahan-

bahan yang banyak digunakan ialah batu-batu kwarsit atau bola-bola dari porselin.

Bentuk dari batu-batu penggiling itu tidak boleh bersiku tajam. Siku-siku tajam akan

menjadi tumpul, sehingga dengan tidak disengaja kita menambahkan sesuatu bahan

yang berasal dari batu-batu penggiling kepada bahan-bahan yang digiling. Untuk

meningkatkan keupayaan menggiling, aspek penggeseran diperlukan sebanyak

mungkin. Dulu, batu-batu bundar banyak digunakan, tetapi kajian demi kajian

membuktikan bahawa batu-batu yang leper dan berbentuk silinder mempunyai daya

penggilingan yang lebih tinggi. Keadaan dari batu-batu penggiling perlu dikawal dari

semasa ke semasa supaya batu-batu pecah atau yang sudah menjadi terlalu kecil tidak

lagi turut tergiling.

9

Gambar 2:Kogelmolen berbentuk konis

Untuk menjimatkan masa dan proses menggiling yang lebih efektif lagi,

kogelmolen yang berbentuk konis (gambar 2) banyak dipakai kini. Bahan-bahan kasar

yang dimasukkan ke dalam bahagian silinder yang terbesar digiling oleh batu-batu

besar, kemudian dalam bahagian silinder dengan diameter yang kecil, batu-batu kecil

menggiling bahan-bahan yang sudah hampir halus dan selanjutnya bahan-bahan yang

hampir halus itu keluar melalui saluran yang ada pada silinder dengan diameter yang

terkecil. Kecuali untuk menggiling bahan-bahan yang basah, terdapat juga kogelmolen

yang dipakai untuk menggiling bahan-bahan yang kering. Biasanya alat ini dilengkapi

dengan alat penyedut udara, sehinggan bahan-bahan halus dapat disedut keluar.

6.3 Filterpres

Alat ini mempunyai daun-daun persegi yang dibuat dari kayu atau logam. Tiap-

tiap daun diselubungi dengan kain penapis, sehingga masing-masing merupakan

kantung yang dapat diisi dengan adunan tanah. Tiap kantung mempunyai lubang,

sehingga jika kantung-kantung itu disusun bersebelahan, adunan tanah dapat memasuki

semua kantung-kantung itu. Oleh kerana adunan tanah itu dimasukkan dengan tenaga

tekanan, maka air yang berlebihan akan merembes keluar dari kain-kain penapis dan

meninggalkan campuran yang hanya mengandungi air secukupnya untuk diberi bentuk.

Penggunaan kogelmolen bagi mencampur bahan yang memerlukan banyak air

menyebabkan berlakunya kelebihan air. Maka dengan menggunakan alat Filterpres, kita

dapat memisahkan air yang berlebihan tadi sehingga bubur tanah tersebut hanya

mengandungi air yang secukupnya untuk diberi bentuk sahaja.

10

Gambar 3 : Filterpres

Teknik pembuatan seramik kini semakin maju lagi dengan adanya alat-alat untuk

mencampur bahan-bahan yang kering. Bahan-bahan (kering) yang akan dicampur harus

diayak dahulu sesuai dengan keperluan. Alat yang sederhana moden ialah suatu mesin

pencampur bahan-bahan untuk membina bangunan. Alat-alat lain ialah yang

mempunyai kelengkapan seperti berikut:

1. bekas silinder,

2. kolergang

Bekas silinder dan alat-alat pengaduk dapat berputar untuk mencampurkan

bahan-bahan. Putaran dari bekas silinder berlawanan dengan putaran tangan-tangan

alat pengaduk. Dengan demikian, bahan-bahan dapat dicampur tanpa suatu tenaga

penggilingan. Kecuali alat-alat yang tersebut di atas, ada juga dipergunakan alat seperti

kolergang.

Perbezaan bak silinder dari kolergang yang biasa ialah:

1. dasarnya dibuat dari bekas silinder dan dapat berputar,

2. roda hanya satu dan tidak dibuat untuk menggiling, jadi kecil dan tidak seberat

seperti roda-roda kolergang,

3. putaran roda adalah lebih baik dari putaran bekas silinder,

4. putaran vertikal dari roda tidak berada di tengah-tengah dasar bekas silinder

sehingga arah putaran roda terhadap landasan tidak selalu sama.

11

Gambar 4 : Bekas silinder pengaduk

bahan

Gambar 5 : Kolergang

BAB 7 : PEMBUATAN BARANG-BARANG SERAMIK

Terdapat pelbagai cara pembentukan barang-barang seramik. Antaranya ialah:

a. Cara membuat barang-barang seramik denga alat putaran.

b. Cara membuat barang-barang seramik dengan cetakan.

7.1 Cara membuat barang-barang seramik dengan alat putaran

Untuk membuat barang seramik dengan alat putaran, seperti pasu bunga, kita perlu

menyediakan alat-alat yang diperlukan. Apakah alat-alat tersebut? Marilah kita lihat satu

persatu. Alat putaran dengan menggunakan tangan ataupun kaki mestilah baik. Untuk

lebih jelas, perhatikan gambar-gambar di bawah ini.

Alat-alat yang ada pada gambar ini adalah:

1) Alat putaran kaki; 2) Meja kerja; 3) Besen tempat air; 4) Bahan tanah siap untuk

dipakai; 5) Kawat pemotong; 6) Alat pemotong pinggir yang lonjong; 7) Alat

pemotong pinggir segitiga; 8) Alat pelicin segitiga; dan 10) Pisau kecil.

Langkah-langkah untuk membuat barang-barang seramik

1. Ambil tanah yang sudah diaduk kira-kira sebesar

kepalan tangan. Letakkan dengan hati-hati di tengah-

tengah piring putaran. Setelah diletakkan di tengah-

tengah, tekan tanah tersebut dengan kedua belah

tangan seperti dalam gambar. Sepit tanah tersebut

dengan kedua ibu jari, sehingga terbentuk lubang di

tengah-tengahnya dengan lekukan yang bagus.

(Gambar 7.1)

2. Setelah lebarnya sesuai dengan kehendak anda,

barulah kita tarik ke atas dengan menyepit

menggunakan jari telunjuk dan jari tengah. (Gambar 7.2)

12

Gambar 6 :Alat-alat putaran

7.1

7.2

3. Tanah tersebut ditarik terus ke atas sehingga tingginya

sesuai dengan keinginan anda. (Gambar 7.3)

4. Seterusnya, setelah tinggi bentuk melebihi barang yang anda inginkan, mulakan

dengan membuat bentuk seperti pada gambar dengan tekanan lebih kuat dari

dalam ke luar. (Gambar 7.4)

5. Pasu kembang tersebut sekarang sudah siap, hanya

tinggal bahagian bawahnya yang belum siap. Angkat

pasu bunga tersebut dan jemur di bawah cahaya

matahari atau simpan di dalam rak, sehingga pasu

bunga itu cukup keras dan kuat untuk diterbalikkan dan

diratakan di bahagian bawahnya. (Gambar 7.5)

6. Setelah pasu bunga agak keras, terbalikkan bahagian

atas ke bawah dan sebaliknya lalu letakkan pasu

tersebut di atas piring putaran. Mulut pasu bunga yang

kini berada bawah dibagi tanah liat di sekelilingnya.

Kemudian barulah diperbaiki bentuknya. (Gambar 7.6)

7. Seperti yang kita lihat dalam gambar, bahagian bawah

kini dibentukkan dengan menggunakan pisau dan

diberi pinggiran lalu dihaluskan dengan span basah.

(Gambar 7.7)

8. Sekarang pasu bunga itu sudah siap. Kemudian

disimpan dalam rak pengering. Biarkan di sana

sehingga kering dan siap untuk dibakar. (Gambar 7.8)

Selain putaran tangan dan putaran yang digerakkan dengan kaki, ada juga

putaran yang digerakkan dengan mesin dan dilengkapi dengan ‘friksi-kopeling’, supaya

kecepatan putaran sentiasa dapat dikawal. Orang yang baru belajar membuat barang-

barang dengan alat putaran, sukar untuk membuatnya sama tebal, terutama barang-

barang yang agak tinggi seperti pasu bunga. Mereka sebaiknya membuat barang-

barang yang agak pendek dan tebal.

13

7.3

7.4

7.8

7.5

7.6

7.7

7.2 Cara membuat barang-barang seramik dengan cetakan

Mencetak dengan menggunakan cetakan tangan

Cetakan untuk pekerjaan tangan biasanya dibuat dengan kayu yang kuat, terdiri dari

empat potong papan untuk dijadikan dinding cetakan. Hubungan keempat-empat

dinding itu dibuat dengan tanggam kayu. Jika kayu-kayu itu dipaku, cetakannya tidak

akan kuat. Cetakan kayu ini biasanya digunakan untuk membuat batu bata.

Jika tidak digunakan, alat-alat cetakan harus direndam dalam air. Apabila

hendak digunakan, maka bahagian dalamnya harus dikeringkan terlebih dahulu. Untuk

memudahkan melepaskan batu bata dari cetakannya, dinding bahagian dalam dari

cetakan itu harus dilapis dengan pasir atau tepung dari batu bata yang sudah dibakar.

Cetakan yang sudah berpasir itu diletakkan di atas sekeping papan.

Kemudian ambil tanah agak lebih dari yang diperlukan untuk satu bata lalu

dibuat berbentuk suatu persegi dengan panjang dan lebar yang agak kurang dari ukuran

cetakan, tetapi lebih tebal. Tanah itu dimasukkan ke dalam cetakan tanpa merosakkan

lapisan pasirnya, kemudian tanah itu dipukul-pukul dengan kepalan tangan, agar

cetakan penuh seluruhnya dengan tanah. Bahagian bawahnya juga harus terisi penuh.

Tanah yang berlebihan dipotong dari cetakan dengan wayar ( ± 1mm) yang diikatkan

pada busur buluh.

Jika cetakan diangkat, maka batanya akan tinggal di atas papan dan dapat

diangkut ke tempat pengeringan. Tangan kanan memegang papan manakala tangan kiri

memegang bata, kemudian dekat dengan tempat pengeringan, dengan setengah

balikan dari kedua tangan, bata dapat diturunkan dengan hati-hati.

Kesukaran-kesukaran semasa mencetak terutama kerana batanya melekat pada

cetakan dan sukar dikeluarkan. Ini dapat kita atasi jika kita mengingati hal-hal berikut:

a) Cetakan harus dibuat dengan rapi.

b) Cetakan harus selalu lembab, jangan terlalu basah.

c) Lapisan pasir harus rata (pasir pelapis ini harus kering)

14

Gambar 8 : Cetakan kayu

Mencetak dengan menggunakan mesin

Antara proses pencetakan dengan menggunakan mesin yang disesuaikan

dengan sifat tanahnya dan keadaan tanahnya ialah proses dengan menggunakan

strengpres untuk bahan yang agak keras dan biasanya digunakan untuk membuat batu

bata. Proses pembuatan ini menggunakan “strengpres hampa udara” atau yang lazim

disebut “strengpres vakum”. Kapasiti atau kemampuan strengpres sangat tinggi iaitu

2000 cetakan per jam. Tetapi terdapat juga strengpres yang boleh mencapai 15,000

cetakan per jam.

Pres vakum digunakan bagi mengeluarkan udara dari tanah untuk meningkatkan

kekenyalan tanah tersebut. Tanah dimasukkan ke dalam ruang pres vakum melalui

lubang-lubang kecil. Oleh kerana tekanan udara di dalam ruangan pres vakum lebih

rendah dari tekanan udara di luar, maka apabila tanah dimasukkan, tanah akan

memecah dan udara yang terbebas akan dihembus ke luar.

Setelah tanah tidak mengandungi udara lagi, tanah tersebut akan dilalukan ke

pres ulir seterusnya dilalukan pula ke rak pemindahan. Gambar 10 menunjukkan proses

pembuatan atap genteng dengan strengpres model vakum. Mesin ini hanya digunakan

untuk membuat atap-atap genteng jenis model daun (vlaams).

Setelah atap-atap genteng tersebut keluar dari strengpres vakum dan melalui

landasan pemindahan (track transfer), ia akan terus tersusun dalam rak beroda

(Gambar 11). Seterusnya ia akan ditarik dengan menggunakan lok kecil apabila rak

tersebut sudah penuh untuk dihantar ke tempat pengeringan.

15

Gambar 9 :Strengpres model

vakum

Gambar 10 Gambar 11

BAB 8 : PENGERINGAN DAN TEMPAT PENGERINGAN

Barang-barang yang sudah selesai dibentuk perlu dikeringkan supaya tahan untuk

dikerjakan selanjutnya. Apabila barang-barang yang sudah dibentuk itu telah benar-

benar kering, barulah ia dapat dibakar. Namun, masa pengeringan adalah tidak tetap. Ini

bergantung kepada kandungan wap air dalam udara serta cuaca. Perkara yang harus

diperhatikan dalam mengeringkan barang-barang itu ialah pemeluwapan air dan

penyejatan (diffusion) air dari barang-barang seramik yang basah.

8.1 Jenis-jenis cara pengeringan

Terdapat beberapa jenis cara pengeringan iaitu:

i) Temperatur (suhu) rendah, kelembapan rendah,

ii) temperatur (suhu) tinggi, kelembapan rendah,

iii) temperatur (suhu) dinaikkan, kelembapan rendah,

iv) temperatur (suhu) dinaikkan, kelembapan tinggi, dan

v) temperatur (suhu) dinaikkan, kelembapan mula-mula tinggi kemudian rendah.

8.2 Tempat Pengeringan

Perusahaan-perusahaan bata, genteng, dan sebagainya rata-rata mempunyai

bangsal tempat pengeringan, ada yang terbuka dan tidak menggunakan dinding, dan

ada pula bangsal tertutup yang mempunyai atap terus sampai ke bawah. Biasanya

bangsal yang terbuka bertujuan untuk melindungi barang-barang seramik dari terik

matahari atau hujan sahaja, dengan mengabaikan pengaruh angin dari yang terlalu kuat

yang boleh menjejaskan proses pengeringan barang-barang seramik.

Bangsal tertutup lebih baik dari bangsal terbuka kerana angin tidak terlalu

berleluasa masuk. Namun begitu, kekurangannya ialah kita tidak dapat mengawal

proses pengeringan supaya berjalan dengan lancar. Ini adalah kerana peredaran

udaranya tidak baik, dan menyebabkan proses pemeluwapan terganggu seterusnya

mengakibatkan proses pengeringan mengambil masa yang lama.

8.3 Proses Pengeringan

Bagi mengeringkan barang-barang seramik seperti batu bata, tempat meletakkan

batu bata tersebut hendaklah dilapis dengan lapisan pasir terlebih dahulu. Bata yang

masih basah tidak boleh disusun kerana ia masih lembik. Ia hanya boleh disusun

setelah ia agak kuat.

16

Pengusaha boleh menggunakan rak-rak untuk menyusun batu bata tersebut,

tetapi ia akan memakan perbelanjaan yang agak banyak. Namun, pengeringan di rak-

rak lebih cepat dari di atas lantai kerana pemeluwapannya bertambah dan peredaran

udaranya lebih baik.

Seterusnya, bata hendaklah disusun mengiring bagi menjimatkan ruang. Setelah

batu bata itu kering, barulah ia disusun dengan cara berbaring. Seperti dalam gambar

12, seorang pekerja wanita sedang menyusun batu bata yang agak keras untuk disusun

mengiring di atas lantai di bawah terik matahari. Manakala di sebelah kirinya, batu bata

yang dicetak dengan tangan dibaringkan di atas lantai. Gambar 13 pula menunjukkan

proses pengeringan dengan menggunakan rak lori yang ditarik oleh lok diesel

(locomotive diesel).

8.4 Sumber-sumber haba panas untuk pengeringan

Udara panas untuk pengeringan dapat diperoleh dengan beberapa cara:

ii) Udara dipanaskan dengan cara mengalirkannya melalui paip atau tong-tong yang

berisi wap air panas (steam) atau gas, hasil pembakaran suatu bahan bakar.

iii) Udara panas yang terdiri dari campuran udara dan gas hasil pembakaran langsung

dialirkan ke ruang pengering.

iv) Udara dapat dipanaskan dengan pemanas elektrik.

v) Panas ruangan dari tungku-tungku pembakar yang sedang menyejuk dapat

digunakan untuk pengeringan.

Udara pengeringan yang diperoleh melalui cara nombor i, ii, dan iii lebih mudah

dikawal. Pemanfaatan panas yang terbuang dari tungku dapat meninggikan kecekapan

penggunaan bahan bakar, tetapi pengaturan keadaan udara pengering yang diperoleh

dari sini adalah sukar. Akibatnya ialah tidak diperoleh hasil bahan kering yang sama.

Apabila sumber tenaga yang digunakan ialah mesin diesel, panas yang terbuang dari

mesin diesel dapat digunakan untuk pengeringan.

17

Gambar 12 Gambar 13

BAB 9 : PEMBAKARAN DAN TUNGKU

Apabila barang-barang seramik sudah kering, barulah kita teruskan dengan

memulakan pembakaran. Untuk itu, kita memerlukan bahan bakar dan tungku. Pertama

sekali, kita akan memulakan dengan membincangkan bahan bakar dan pembakaran,

seterusnya kita akan membincangkan pula tentang tungku dan alat-alat pengukur panas

yang digunakan.

9.1 Bahan Bakar

Bahan bakar yang digunakan untuk membuat barang-barang seramik terbahagi kepada

tiga iaitu:

1) Bahan bakar pepejal, seperti kayu bakar, arang batu, yang mempunyai nilai bakar

masing-masing 3200-3900 dan 7200-7600. nilai bakar kayu lebih rendah daripada

nilai bakar arang batu, lebih-lebih lagi jika kayu bakar itu segar. Bahan terpenting

dalam kayu dinamakan selulosa (C6 H10 O5) dan lignine, bahan aromat yang

mengandungi kumpulan O CH3 dan C H3 CO.

2) Bahan bakar cair seperti minyak, mempunyai nilai bakar lebih kurang 10.000 kilo

kalori. Minyak tanah kasar adalah hasil perubahan-perubahan alam, sisa-sisa

binatang dan tumbuh-tumbuhan yang sangat kecil di laut, yang lazim disebut

plankton. Sebahagian plankton yang telah mati mendap pada dasar laut, kemudian

tertimbun oleh lumpur dan sebagainya, lalu menjadi busuk, tetapi kerana

kekurangan zat asid, proses membusuk ini berlangsung lebih lama. Setelah

berpuluh-puluh abad, lumpur busuk itu tertimbun lebih banyak lagi lumpur; pasir dan

sebagainya. Akhirnya kerana tekanan dan temperatur yang tinggi, terjadilah minyak

tanah.

3) Bahan bakar gas, baik gas semulajadi mahupun gas buatan, banyak digunakan

dalam industri-industri yang besar, termasuk industri seramik. Di atas telah disebut

suatu gas yang terbentuk bersama-sama dengan minyak tanah. Di Amerika yang

mempunyai banyak sumber-sumber minyak, gas ini dipakai untuk pembakaran

dalam perindustrian-perindustrian. Seperti di Malaysia, pusat sumber-sumber minyak

seperti di Terengganu, Sarawak dan Sabah, banyak perusahaan-perusahaan batu

bata dan pembakaran kapur menggunakan gas itu sebagai bahan bakar. Gas

semulajadi terdiri dari bahan-bahan zat air-arang seperti C H4 (metana) dan C2 H6

(etanol) dan sebagainya.

18

9.2 Pembakaran

Seperti yang diketahui, bahan bakar terdiri dari beberapa unsur atau zat organisma.

Semasa pembakaran, unsur-unsur atau bahan-bahan bersenyawa dengan zat asid

serta hasil haba. Oleh kerana bahan bakar itu tidak terdiri dari satu unsur sahaja, maka

haba yang dikeluarkan itu adalah hasil dari beberapa persenyawaan. Ada tiga jenis

pembakaran iaitu :

1) Pembakaran Oksida, suatu pembakaran yang dilakukan dengan kelebihan udara

sehingga sesudah reaksi pembakaran masih ada sisa zat asid.

2) Pembakaran Reduksi, suatu pembakaran yang dilakukan dengan kekurangan

udara, sehingga persenyawaannya tidak sempurna atau masih ada bahan-bahan

yang belum habis terbakar. Haba yang dihasilkan pada masa pembakaran ini,

dinyatakan dengan kilokalori (kg. kal). Apabila pembakaran terlalu bereduksi

maka suhu dapur akan turun dibuatnya. Sungguhpun pembakaran reduksi itu

sering diperlukan, tetapi harus dijaga jangan sampai berlebih-lebihan.

9.3 Tungku (oven)

Sekarang kita beralih ke persoalan tungku (oven) iaitu salah satu alat yang sangat vital

dalam industri seramik. Tungku-tungku yang dipakai dalam industri seramik terdiri dari

pelbagai jenis. Antara jenis tungku yang selalu digunakan ialah tungku periodik

(berkala).

Tungku periodik adalah suatu tungku yang sesudah selesai membakar, segera

dikeluarkan (ertinya barang-barang yang telah dibakar dikeluarkan dari dalamnya,

kemudian diisi lagi barang-barang mentah, lalu ditutup untuk dibakar dan dikeluarkan,

demikian selanjutnya). Proses mengisi, membakar dan mengeluarkan ini terus-menerus

berganti-ganti.

Selanjutnya, tungku periodik ini terbahagi kepada 2 jenis iaitu:

1) jenis tungku dengan api yang menaik, dan

2) jenis tungku dengan api yang berbalik

9.3.1 Tungku periodik dengan api yang menaik

Tungku kampung

Perusahaan-perusahaan kecil di kampung-kampung sekarang banyak

menggunakan tungku kampung. Tungku ini lebih baik daripada tungku ladang. Model

19

lain yang juga banyak dipakai ialah tungku-tungku model bak, yang dindingnya lebih

rendah daripada tungku kampung. Sudah tentu hasilnya kurang memuaskan.

Tungku Jerman model lama

Tungku ini lebih baik lagi daripada tungku-tungku model yang telah kita

kemukakan di atas. Tungku ini mempunyai dinding, langit-langit, dan lubang-lubang

pembakaran yang tetap. Isinya pun berlubang-lubang untuk memasukkan gas-gas

panas. Demikian juga lelangitnya mempunyai lubang-lubang yang tidak dapat ditutup. Ini

untuk mengatur hisapan tungku, terutama untuk mengatur isapan setempat apabila

pembakaran tidak merata.

Dengan panas tungku ini, pembakaran dapat digunakan lebih baik daripada dengan

tungku-tungku yang di atas, kerana ia merupakan ruangan tertutup, sehingga gas-gas

pembakaran tidak dapat ke luar terlalu cepat. Begitu juga pendinginannya dapat

dihambat, sehingga meningkatkan mutu barang-barang, tetapi sebaliknya, kerana

pendinginannya agak lambat maka produksinya juga berkurang.

9.3.2 Tungku api yang berbalik

Tungku ini didasarkan pada prinsip yang memungkinkan gas-gas pembakaran

naik sehingga ke lelangit. Kemudian gas-gas itu dihisap atau ditekan kembali ke bawah

untuk selanjutnya ke luar melalui lubang-lubang pada lantai dan terus melalui saluran-

saluran asap menuju ke cerobong.

20

Gambar 16 : Tungku Jerman model lama

Gambar 17 : Lakaran Tungku Model Api Menaik

Gambar 18: Aliran tungku api menaik

Gambar 14:Tungku kampung

Gambar 15:Tungku model bak

Tungku jenis ini merupakan lebih baik daripada tungku api menaik. Pertama,

haba panas dapat digunakan dengan lebih efisien, kerana jarak yang ditempuh oleh

gas-gas panasnya lebih panjang. Kedua, barang-barang yang di lantai tungku dan

saluran-saluran yang di bawah lantai lebih lama dan ketiga, pembakaran bahan bakar

lebih sempurna.

9.4 Alat-alat pengukur suhu

Bagi mengukur suhu dalam ruangan tungku, pelbagai jenis pirometer digunakan,

antaranya ialah pirometer-optis dan pirometer thermo-elektrik.

9.4.1 Pirometer Optis

Pirometer-optis adalah suatu alat peneropong dengan lampu terang di dalamnya.

Bateri digunakan bagi menyalakan lampunya, di mana antara lampu dan bateri terdapat

pengatur tahanan arus. Dengan mengatur tahanan arus yang mengalir dari bateri,

warna wayar lampu terang berubah dari warna kemerah-merahan kepada merah tua

dan akhirnya putih, sesuai dengan arus yang mengalir. Kekuatan arus yang diperlukan

untuk memberi warna tertentu dibaca pada pengukur volt menurut skala yang sudah

digabungkan pembahagian suhunya sesuai dengan kekuatan arus yang mengalir. Di

antara kelebihan pirometer optis ialah:

1) sangat praktikal, kerana boleh dibawa ke

mana-mana,

2) tahan lama, kerana tidak dicucuhkan dengan

api atau gas,

3) dapat mengukur suhu di tempat-tempat

dalam tungku dengan cepat,

4) dapat digunakan serentak untuk beberapa tungku.

Kelemahan pirometer optis pula ialah:

1) Hasil pengukuran yang kurang tepat, kerana bahan dalam tungku juga

menyinarkan cahaya api,

2) Cara pembakaran yang tidak jernih,

3) Suhu tidak dapat diukur sebelum mencapai panas kurang daripada 700°C.

21

Gambar 20: Aliran tungku api berbalik

Gambar 21: Pirometer Optis

Gambar 19: Tungku model api berbalik

9.4.2 Pirometer Elektrik

Pirometer thermo-elektrik terdiri dari thermo-kopel, skala, dan wayar penghubung

yang menyambungkan kopel dengan skala. Thermo-kopel terdiri dari dua wayar logam

yang berlainan. Kedua-dua wayar itu masing-masing dibalut dengan bahan pengasingan

yang tahan panas dan disambungkan di hujung satu sama lain.

Apabila hujung sambungan itu disambungkan, maka berlaku perbezaan

tegangan elektrik di antara kedua wayar itu, satu bersifat positif dan yang satu lagi

bersifat negatif. Perbezaan tegangan antara kedua wayar itu bertambah besar apabila

suhu pemanasan meningkat. Apabila perbezaan tegangan itu disalurkan ke pengukur

volt dengan skala yang sudah disesuaikan dengan tinggi suhu untuk mengakibatkan

tegangan tersebut, maka dengan segera, dapatlah diketahui berapa ukuran pemanasan

termo-kopel itu.

Setiap kopel mempunyai skala suhunya yang tersendiri yang telah ditentukan

oleh perusahaan yang membuatnya. Jika skala yang dipasang tidak menepati skala

yang telah ditentukan, pirometer ini tidak dapat mengukur suhu yang tepat.

9.4.3 Pancang Seger

Di Amerika, pancang-pancang ini dinamakan “Orton”, manakala pancang-

pancang yang dibuat oleh Dr. Seger dinamakan “Seger”. Pancang akan menunjukkan

suhu yang sesuai dengan takat lebur bagi bahan-bahan yang dibakar. Apabila

campuran dibakar terlalu lambat, titisan air akan terbentuk sehingga titik lembutnya akan

turun dan pancang itu jatuh pada suhu yang lebih rendah daripada takat leburnya.

Sebaliknya, apabila pembakaran dilakukan dengan cepat, pancang akan jatuh setelah

suhu tungku melebihi takat leburnya. Apabila pancang jatuh secara normal, maka takat

lebur bagi bahan-bahan yang dibakar telah dicapai. Pancang jatuh secara normal ialah

22

Gambar 22: Pirometer Elektrik

Gambar 23: Pancang Seger

apabila pancang membengkok secara perlahan-lahan dan teratur dan akhirnya kepala

pancang sama tinggi dengan alasnya.

10.0 Bibliografi

Barnes, R. M. (1980), Motion and Study, Wiley Ltd., New York.

Frechette, V. D., L. D. Pye, Dan J. S. Reed (1994), Ceramic Engineering And Science,

Emerging Priorities, Materials Science Research, Vol. 8, Plenum, New York.

George T.A. Dan E. Jasjfi (1996), Industri Proses Kimia Edisi Kelima, Penerbit Erlangga,

Jakarta.

Hare, T. M. Dan H. Palmour III, Dalam G. Y. Onoda Dan L. L. Hench (Ed.) (1978),

Processing Of Ceramics Before Firing, Wiley, New York.

Herzog, D. R. (1985), Industrial Engineering Methods and Controls,Prentice Hall,

Virginia.

Kingery, W. D., D. H. Brown, Dan D. R. Williams (1976), Introduction To Ceramics, Eds.

2, Wiley, New York.

Popper, P. (Ed), Special Ceramics, Proc 6th Symp. Special Ceramic Brit. Ceramic Res

Association, 1974. Proceedings Of The 5th Annual Conference On Composite

And Advanced Ceramic Materials, Jan. 1981, diterbitkan Dalam Ceramic English

Science Proc. July-August 1981.

R.A Razak. (1993), Industri Keramik, Balai Pustaka, Jakarta.

23