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