Ada begitu banyak material di sekitar kita yang dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Tetapi sebelum memanfaatkannya, diperlukan pemahaman terhadap sifat-sifat mekanis material yang akan membantu menjelaskan respon suatu bahan terhadap deformasi yang terjadi dan beban yang bekerja. Berikut ini 8 sifat mekanis material yang wajib diketahui.
- Kegetasan atau brittleness
Sifat ini menunjukkan tidak ada deformasi plastis sebelum suatu material mengalami kerusakan. Material getas secara mendadak rusak tanpa munculnya tanda-tanda terlebih dahulu. Material dengan sifat kegetasan ini tak memiliki titik mulur atau proses penampang yang mengecil dan kekuatan patah. Beberapa contoh material yang memiliki sifat kegetasan antara lain semen cor, batu, besi cor. Material seperti ini menggunakan uji tekan untuk menentukan kekuatannya.
- Ketangguhan atau toughness
Sifat material ini memiliki keistimewaan yakni mampu menahan beban impact tinggi atau beban kejut. Ketika sebuah material mendapatkan beban impact, maka yang terjadi adalah sebagian energi dipindahkan dan sebagian energi diserap. Pengukuran ketangguhan ditentukan berdasarkan luasan di bawah kurva tegangan regangan dari titik asal hingga ke titik patah.
- Kekuatan atau strength
Sifat material yang satu ini ditentukan berdasarkan tegangan paling besar saat material mampu renggang sebelum akhirnya rusak. Material dengan sifat seperti ini tidak mempunyai nilai tertentu yang bisa mendefinisikan kekuatannya. Sebab perilaku material berbeda baik terhadap pembebanan maupun beban.
- Keuletan atau ductility
Material dengan sifat keuletan memiliki kemampuan deformasi terhadap beban tarik sebelum akhirnya patah. Material yang mempunyai sifat ulet adalah material yang bisa ditarik menjadi kawat tipis panjang dengan gaya tarik tanpa mengalami kerusakan. Keliatan material ditandai dengan persentase perpanjangan panjang ukur material selama melakukan uji tarik dan persentase pengurangan luas penampang.
- Kekakuan atau stiffness
Sifat material ini mempunyai kemampuan renggang pada tegangan tinggi dengan tidak diikuti regangan yang besar. Kemampuan inilah yang disebut ketahanan terhadap deformasi. Kekakuan material adalah fungsi dari modulus elastisitas dengan simbol E. Material dengan nilai modulus elastisitas yang tinggi berdeformasi lebih kecil terhadap beban jika dibandingkan dengan material dengan modulus elastisitas lebih rendah. Baja adalah salah satu contoh material dengan modulus elastisitas tinggi. Sedangkan kayu adalah contoh material dengan modulus elastisitas rendah.
- Elastisitas atau elasticity
Material yang mempunyai sifat elastisitas adalah material yang dapat kembali ke dimensi awal sesudah beban dilepaskan atau dihilangkan. Tetapi sangat sulit untuk dapat menentukan nilai yang tepat untuk sifat elastisitas ini. Pengukuran yang dilakukan hanya untuk menentukan batas elastisitas ataupun rentang elastisitas sebuah material.
- Kelenturan atau resilience
Sifat kelenturan ditandai dengan kemampuan material dalam menerima beban impact yang tinggi tanpa mengakibatkan tegangan lebih pada batas elastis. Keadaan ini menunjukkan, energi yang diserap selama masa pembebanan disimpan dan dikeluarkan saat material tidak lagi dibebani. Pengukuran terhadap kelenturan suatu material sama seperti pengukuran terhadap ketangguhan suatu material.
- Kelunakan atau malleability
Sifat kelunakan yang dimiliki oleh suatu material membuat material tersebut mampu mengalami deformasi plastis terhadap beban tekan sebelum akhirnya patah. Pada umumnya, material yang sangat liat juga mempunyai sifat cukup lunak.
Selain memahami sifat-sifat mekanis material, perlu diketahui pula pengelompokan material untuk memudahkan pemanfaatannya. Dalam bidang tehnik, material-material dikelompokkan ke dalam tiga kelompok yakni material campuran, material non logam, dan material logam.
Material logam dengan sifat-sifatnya yang khas adalah salah satu kelompok material yang paling banyak dipakai pada bidang teknik dan juga industri. Material logam ini sesungguhnya masih dibedakan lagi ke dalam dua golongan yakni material logam ferro dan material logam non ferro. Material logam ferro seperti besi cor, besi dan baja adalah material logam yang mengandung ferro atau besi. Sementara material logam non ferro adalah material logam yang tidak mengandung unsur besi. Misalnya saja tembaga, magnesium, dan aluminium.
Meskipun material logam yang paling banyak digunakan dalam bidang industri dan teknik, bukan berarti jenis material lainnya diabaikan begitu saja. Sekali lagi dengan memperhatikan sifat-sifatnya, material non logam digunakan untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan yang tidak bisa dipenuhi oleh sifat-sifat material logam.
Material non logam adalah material-material yang tidak memiliki kandungan logam di dalamnya. Misalnya saja kaca, polimer dan keramik. Kaca digunakan karena memiliki sifat yang unik yakni transparan, tidak bereaksi terhadap bahan kimia, keras dan kuat. Sedangkan contoh material polimer antara lain plastik dan karet. Sementara contoh material keramik yaitu ubin, gerabah hingga komponen-komponen elektronik.
Secara khusus, ada disiplin ilmu yang mempelajari tentang material. Disiplin ilmu ini disebut material science atau ilmu material. Ilmu material ini mempelajari hubungan antara sifat-sifat material dengan struktur material. Selanjutnya berbekal ilmu material tersebut dapat dilakukan rekayasa material. Rekayasa material hanya bisa dilakukan dengan mengetahui dasar hubungan struktur dan sifat bahan. Rekayasa material ini bertujuan untuk memperoleh sifat-sifat material yang diinginkan.
Nah, dengan memahami sifat-sifat mekanis material dan pengelompokkan material, maka kita bisa memilih serta memakai material untuk keperluan yang tepat. Kekeliruan dalam pemilihan material pun bisa dihindari. Selain itu, memadukan beberapa material yang berbeda juga menjadi lebih mudah dilakukan.