Serbuk alumina yaitu bubuk aluminium oksida (Al₂O₃)Sifat fisik dan kimianya yang unggul menjadikannya pilihan yang tak tergantikan dalam proses abrasif dan pemolesan. Kekerasannya tinggi (9 pada skala Mohs, hanya kalah dari beberapa material seperti berlian). Ketahanan ausnya yang sangat baik dan sifat kimianya yang stabil juga sangat baik. Tahan terhadap asam, alkali, dan oksidasi, bahkan pada suhu tinggi. Ukuran partikelnya dapat dikontrol secara presisi. Keunggulan ini membuatnya cocok untuk setiap tahap pemrosesan — mulai dari penggilingan kasar hingga pemolesan ultra-presisi. Material ini banyak digunakan di berbagai industri, termasuk logam, keramik, kaca, dan semikonduktor.
Aplikasi di Bidang Abrasif
Bahan abrasif adalah bahan yang digunakan untuk menggiling, lapping, dan pemolesan. Mereka menghilangkan material permukaan secara mekanis untuk memperbaiki bentuk dan hasil akhir permukaan. Karena kinerjanya yang unggul secara keseluruhan, bubuk alumina telah menjadi salah satu bahan abrasif yang paling umum.
Terutama digunakan sebagai bahan abrasif terikat, bahan abrasif berlapis, dan bahan abrasif lepas.
Bahan Abrasif Terikat
Bahan abrasif terikat adalah alat yang dibuat dengan mencampurkan bubuk alumina dengan bahan pengikat (seperti keramik, resin, atau karet), diikuti dengan proses pembentukan dan pengerasan untuk menghasilkan alat dengan bentuk dan kekuatan tertentu. Contoh umum meliputi roda gerinda, mata gerinda terpasang, dan cakram gerinda.
Roda gerinda
Ini adalah bahan abrasif terikat yang paling umum digunakan. Bubuk alumina berbutir kasar (8–60 mesh) digunakan untuk penggilingan kasar coran dan tempa. Bubuk ini dengan cepat menghilangkan kerak oksida, gerinda, dan material berlebih. Ini ideal untuk membentuk blok mesin dan alas perkakas mesin. Roda berbutir sedang (80–180 mesh) digunakan untuk penggilingan semi-finish guna menyempurnakan permukaan dan mempersiapkan pemesinan halus. Aplikasi yang umum adalah penggilingan eksternal rol bantalan.
Titik pemasangan dan cakram penggiling
Titik pemasangan kecil biasanya menggunakan bubuk alumina berbutir sedang hingga halus dan cocok untuk penggilingan lokal pada cetakan, rongga, dan permukaan lengkung kompleks.
Di sisi lain, cakram gerinda banyak digunakan untuk menghilangkan gerinda pada pelat dan pipa logam atau membersihkan sambungan las. Berkat ketahanan aus bubuk alumina yang tinggi, cakram ini dapat mempertahankan efisiensi penggilingan yang konsisten selama periode pengoperasian yang panjang.
Bahan Abrasif Berlapis
Bahan abrasif berlapis dibuat dengan mengaplikasikan bubuk alumina dengan perekat pada substrat seperti kertas, kain, atau kain non-woven. Produk yang umum digunakan antara lain amplas, kain abrasif, dan sabuk abrasif.
Amplas dan kain abrasif
Amplas, biasanya dibuat di atas alas kertas, menggunakan bubuk alumina berbutir halus (misalnya, 240–600 mesh) dan digunakan untuk pengamplasan permukaan kayu, plastik, dan logam. Dalam pembuatan furnitur, misalnya, ampelas digunakan untuk menghaluskan permukaan kayu sebelum mengaplikasikan primer.
Kain abrasif, yang menggunakan kain sebagai bahan pendukung, memiliki kekuatan lebih tinggi dan sering kali menggunakan butiran alumina sedang hingga kasar untuk menghilangkan karat dan membersihkan kerak pada logam—seperti praperawatan permukaan struktur baja.
Sabuk abrasif
Sabuk abrasif adalah alat abrasif berlapis yang sangat efisien yang dapat disesuaikan dengan menyesuaikan ukuran butiran bubuk alumina untuk mencapai presisi pemrosesan yang berbeda-beda.
Sabuk lebar digunakan untuk penggerindaan berkelanjutan material lembaran atau gulungan, seperti pelapisan permukaan pelat baja tahan karat. Sabuk sempit cocok untuk penggerindaan eksternal poros dan batang, menghasilkan keselarasan permukaan yang lebih baik serta keseragaman dan efisiensi penggerindaan yang lebih baik.
Bahan Abrasif Lepas
Bahan abrasif lepas merujuk pada partikel bubuk alumina yang tidak terikat atau tidak dilapisi yang digunakan dalam proses seperti sandblasting dan lapping.
Peledakan pasir
Serbuk alumina berbutir kasar didorong dengan kecepatan tinggi menggunakan udara bertekanan untuk membersihkan permukaan benda kerja, menghilangkan karat, gemuk, dan lapisan lama. Proses ini juga menciptakan kekasaran permukaan yang diinginkan untuk meningkatkan daya rekat lapisan.
Ini banyak digunakan untuk persiapan permukaan dalam pembuatan kapal, konstruksi jembatan, dan manufaktur komponen mesin.
Lapping
Dalam proses lapping, bubuk alumina berbutir sedang hingga halus dicampur dengan cairan penggiling untuk membentuk bubur. Bubur tersebut kemudian diaplikasikan di antara pelat pangkuan yang berputar dan benda kerja untuk menghilangkan material.
Misalnya, dalam penyelesaian roda gigi kotak roda gigi otomotif, pelapisan serbuk alumina dapat meningkatkan ketepatan dan kehalusan permukaan gigi, sehingga mengurangi kebisingan operasional.
Aplikasi di Bidang Poles
Pemolesan Logam
Bahan logam seperti baja tahan karat, paduan aluminium, dan paduan tembaga sering kali memiliki goresan halus setelah digiling, yang harus dihilangkan melalui pemolesan untuk meningkatkan penampilan dan kinerja.
Pemolesan kasar
Bubuk alumina berukuran mikron (5–10 μm) diformulasikan menjadi pasta atau bubur pemoles, yang diaplikasikan menggunakan kain atau roda sisal. Langkah ini menghilangkan bekas gerinda dan meratakan permukaan—misalnya, dalam pemolesan awal peralatan dapur baja tahan karat.
Pemolesan halus
Menggunakan bubuk alumina yang lebih halus (1–3 μm) dengan kemurnian tinggi, dan mengaplikasikannya dengan peralatan lunak seperti roda wol, memungkinkan pengurangan kekasaran permukaan lebih lanjut dan terciptanya hasil akhir cermin.
Proses ini umumnya digunakan untuk perlengkapan kamar mandi kelas atas dan rumah instrumen presisi.
Pemolesan Optik
Komponen optik seperti lensa, prisma, dan kaca optik membutuhkan kualitas permukaan yang sangat tinggi. Goresan sekecil apa pun atau ketidakrataan permukaan dapat memengaruhi transmitansi dan akurasi gambar.
Bubuk alumina ultrahalus dengan kemurnian tinggi (lebih dari 99%)—dengan ukuran partikel di bawah 0,5 μm—adalah bahan utama untuk pemolesan optik.
Selama proses tersebut, partikel alumina berinteraksi dengan permukaan kaca optik melalui pemotongan mikro dan gesekan, yang secara bertahap menghilangkan lapisan cacat.
Misalnya, dalam produksi lensa kamera dan teleskop, beberapa langkah pemolesan berbasis alumina diperlukan untuk mencapai akurasi permukaan dan transmisi cahaya yang unggul.
Pemolesan Semikonduktor
Industri semikonduktor menuntut kerataan dan kebersihan permukaan yang luar biasa. Serbuk alumina banyak digunakan dalam proses pemolesan wafer.
Dalam penipisan wafer belakang dan pemolesan sisi depan, bubur alumina ultrahalus menghilangkan lapisan kerusakan dan kontaminan untuk meningkatkan kerataan permukaan.
Khususnya pada tahap pemolesan kasar wafer silikon, bubuk alumina—dengan kekerasannya yang seimbang dan efisiensi pemotongan—secara efektif mengoreksi kerataan global, yang menjadi dasar untuk pemolesan mekanis kimia (CMP) berikutnya.
Kesimpulan
Dengan kombinasi sifat-sifatnya yang luar biasa, bubuk alumina terus memainkan peran utama dalam bidang bahan abrasif dan pemolesan.
Dari industri berat tradisional hingga manufaktur presisi canggih, jangkauan aplikasinya terus berkembang.
Seiring berkembangnya teknologi pemrosesan material dan permukaan, bubuk alumina diperkirakan akan menjadi material yang semakin penting dalam aplikasi kelas atas yang sedang berkembang dan proses manufaktur utama.
