Kebanyakan dari kita familiar dengan 4130, kita juga cari frame dengan
spesifikasi minimal "100% 4130",... tapi apa sih 4130 itu....?
4130 dan banyak material keren lainnya terdiri dari sekitar 95% besi
(Fe). Tapi besi dalam keadaan sendiri sifatnya sangat sangat lunak. Besi
murni kira2 kekuatannya cuma sepersepuluh kekuatan 4130, padahal 4130
cuma ada 95% besi... jadi sisanya yang 5% pasti sangat penting fungsinya.
Analogi pencampurannya seperti ini,.. Kamu bikin secangkir teh manis.
Kalo kamu masukkan sebuah tea bag (teh celup) ke air panas, partikel2
kecil dari daun tehnya akan keluar dari kantong teh dan melayang2 di
dalam air. sama halnya dengan gula, dia akan menghilang begitu saja ke
dalam air. jadi campuran itu akan 99% tetap berupa air tapi rasanya
jauuh lebih enak dari pada cuma air saja.
Hal ini juga yang berlaku pada proses pencampuran 4130 tadi. Metal yang
lain seperti Chromium dan Molybdenum dan metal2 yang lain bercampur
bersama tapi mereka tidak melebur menjadi satu.
Metal terdiri dari kristal2. jadi besi dalam pipa2 frame kita terdiri
dari kristal2 kecil yg menumpuk bersama2. ikatan antara kristal2 ini
sangat kuat, tapi ikatan dari 1 kristal ke kristal yg disebelahnya
relatif lemah. jadi sebuah besi dapat bisa dengan mudah dibengkokkan,
karena kristal2nya terpisah dengan mudah. Baja adalah besi dengan
sedikit karbon tercampur didalamnya. karbon2 ini mengisi celah2 diantara
kristal2 besi dan merekatkan mereka. hal ini menyebabkan sebuah baja
akan jauuhhh lebih susah di bengkokkan daripada besi.
Manusia telah membuat baja cukup lama, dan kita telah cukup menguasai
hal ini, sedikit perbedaan karbon akan membuat perbedaan yg significant
terhadap kekuatan baja. kita juga telah menggunakan baja dalam banyak
sekali aspek.
Untuk mendapatkan yg lebih baik lagi dari baja, kita menambahkan sedikit
dari beberapa metal lainnya. Cukup 1 atau 2% saja dan kita sudah
melangkah ke tingkatan yg sama sekali baru. Proses ini disebut
'alloying' atau baja campuran, 4130 masuk kedalam keluarga ini.
proses alloying ini melakukan hal yang sama seperti penambahan karbon,
mengisi celah2 kristal besi dengan kristal2 log`m lain yg lebih kecil
seperti chromium dan molybdenum. Semakin kecil celahnya, maka kristal2
besi akan melekat semakin kuat dan membuat struktur keseluruhan menjadi
jauh lebih kuat.
Baja akan selalu mempunyai kontaminasi didalamnya. unsur2 seperti
sulphur dan phosporous bisa masuk kedalamnya. sama seperti penambahan
sedikit karbon bisa menambah kekuatan secara signifikan, adanya unsur2
pengotor ini juga bisa merusak kekuatan struktur keseluruhan secara
signifikan. Proses menghilangkan unsur2 pengotor ini bisa jadi sangat
sulit dan mahal.
Jadi,... kita cuma harus mencampur bumbu2 yang tepat dalam kadar yg
sempurna lalu BAM! kita udah punya 4130??? urm... gak juga.
Setelah semua material siap, ada banyak sekali hal2 yang akan
mempengaruhi kekuatan struktur keseluruhan secara signifikan juga.
Salah satu yg terpenting adalah bagaimana dari campuran itu kita akan
membuat pipa. beberapa pipa yang murah dibuat dengan cara diroll dari
sebuah pelat, sementara yg mahal akan dibuat dengan cara 'ditarik' dari
sebuah bongkahan block 4130. kita juga dapat mengubah bentuk dan ukuran
dengan bantuan panas, nha.... disinilahh semuanya jadi makin rumit...
Ketika kita bicara 'kekuatan', kita sebenarnya tidak terlalu spesifik.
Ada beberapa macam 'kekuatan' tapi secara umum ketika kita memilih pipa
untuk frame sepeda, kita kan menginginkan 'ultimate tensile strength'
(UTS) yaitu perbandingan langsung sifat kekuatan dan lemahnya.
tapi didalamnya, kita akan menginginkan sifat 'yield strength' (kekuatan
terhadap beban yang akan membuatnya berubah bentuk secara permanen),
'fatique strength' (ketahanan terhadap beban berulang2) dan kita juga
akan menginginkan 'elongasi' (seberapa jauh material akan begkok sebelum
dia patah) yang baik.
sayangnya sifat2 material ini sering dihubung2kan. dengan menggunakan
perlakuan panas, kita dapat mengubah2 sifat logam tapi seiring naiknya
nilai UTS maka material akan menjadi semakin getas, jadi nilai elongasi
akan turun dan nilai UTS dan yield strength akan saling mendekati yg
berarti kekuatan lelahnya turun (fatique strength). hal ini artinya
kkita akan mendapatkan material yang memberikan sedikit peringatan
sebelum dia patah. sekarang nampak baik2 saja, sesaat kemudian sudah
patah
Info2 seperti ini ada gunanya gak sehhhh???
Well,... ya ini informasi dasar. dengan mengetahui hal ini mudah2an kita
akan menjadi lebih kebal terhadap promosi2 tukang jual frame.
sekarang kita lihat contoh yg spesisfik.
Frame A, adalah buatan Taiwan sangat biasa sekali. mungkin akan ada
stiker 'tri-moly' diatasnya atau ada stiker di down tube nya '100%
chromoly', yang sebetulnya gak ada artinya. bisa jadi salah satu pipanya
100% chromoly, tapi akan ada buanyakkk sekali pipa yang bisa
dideskripsikan sebagai chromoly dan kebanyakan cuma 'rubbish'.
Frame B, sebuah entry level frame dari sebuah perusahaan BMX yg beneran.
iklannya bilang frame itu 100% 4130, nha sekarang baru kita bisa
ngomong.. mungkin akan ada campuran chromium, molybdenum dalam skala
yang rasional. tentu saja akan lebih kuat dari pada frame A, tapi
seberapa banyak campuran pengotor yg ikut didalamnya adalah cuma Tuhan
yang tahu...
Frame C, adalah frame dari perusahaan milik rider. mungkin frame itu
pakai pipa 4130 bermerk atau ANSI 4130. ANSI artinya “American National
Standards Institute” atau standar nasional untuk material. mereka punya
peraturan yg ketat menyangkut pengkategorian material. jadi kalau pipa
sudah bawa serial ANSI maka bisa dipastikan pipa itu bagus. mungkin juga
frame C ini pakai pipa bermerk, tapi merk kan relatif.. bener tapi tetap
lebih baik daripada pipa tanpa merk atau tanpa standar ANSI.
Frame D, adalah frame paling bagus sedunia setengah. iklannya bilang
pipanya super buaguuussss dipress pake inilahh itulahh aau mungkin gak
sama sekali. tapi yg jelas pipanya spesial, bukan yg biasa.
Nha,... trus yg mana yg lebih kuat?
gak bisa dijawab semudah itu. kekuatan sebuah frame ditentukan tidak
hanya dari bahan apa dia dibuat.
Mungkin frame A dibuat dari pipa yg kekuatannya cuma setengah dari frame
C tapi jika dia dibuat dengan ketebalan 2x frame C maka bisa jadi frame
A akan mempunyai kekuatan yg sama bahkan mungkin lebih kuat. meskipun
akan jadi terlalu berat untuk dikendarai...
Frame D mungkin dibuat dari pipa yg 50% lebih kuat dari frame C, tapi
jika dia menggunakan pipa yg lebih tipis setengahnya untuk mengurangi
berat (ingat semua pipa 4130 adalah 95% besi, jadi perbedaan berat untuk
ketebalan yg sama bisa diabaikan) makan bisa jadi frame D malah akan
lebih lemah apabila faktor2 yg lain ikut dimasukkan.
Faktor2 lain itu apa aja?
Well,... peran paling besar akan dimainkan oleh desain dari frame itu
sendiri. tapi kita tidak akan membicarakan desain sekarang, melainkan
sesuai dengan topik material ini yaitu pengelasannya.
beberapa pembuat pipa akan membuat kita percaya seolah2 produk mereka yg
dibuat dan dikeraskan dengan udara akan menjadi lebih keras setelah
mengalami proses pengelasan. WOW! gimana mungkin????
kita lagi membicarakan pipa yang mempunyai tensile strength paling
tinggi, hampir 2x pipa2 biasa yg tanpa standar ANSI. pipa2 ini mungkin
dijual sebagai pipa 'seamless' yg artinya pipa ini dibuat dengan cara
'ditarik'/disedot dari sebuah blok baja menjadi sebuah pipa. proses ini
melalui perlakuan panas yg berulang2. proses ini tidak mudah dan sangat
mahal. semuanya hanya untuk menghindari berkurangnya kekuatan pipa
akibat proses pengelasan seperti pada pembuatan pipa dari plat....
OOITSSS... tunggu dulu. pipa seperti ini yg akan jadi lebih kuat setelah
dilas????
pipa yg dibuat dengan ditarik tadi juga melalui berbagai macam perlakuan
panas supaya kita bisa memperoleh sifat yg luar biasa dari baja tadi.
tapi pada saat kita mengelas, kita justru mengurangi sifat tadi tanpa
adanya perbaikan apapun. trus dimananya yg bikin setelah dilas malah
makin kuat?
kalo kita lihat lagi iklan2, maka kita akan tau bahwa 'lebih
kuat'/stronger itu tidak dijelaskan secara lebih spesifik. kuat
gimananya... ato apalah.... Bukan berarti pipa2 tadi kualitasnya
tembelek, tapi ini artinya bahwa sebaiknya kita jangan terlalu cepat
percaya iklan...
banyak/kalo ngga semua frame2 mahal biasanya pake pipa yg double butted.
Butted tuh apaan sihhh?? Butting adalah bentuk bagian dalam pipa dimana
pipa menjadi lebih tebal di beberapa area dan menjadi lebih tipis di
area yg lain. Single butted artinya, pipa menjadi lebih tebal hanya
disatu sisi, double butted pipa tebal dikedua sisi.
butted tubes artinya pipa menjadi lebih tebal didaerah tempat las dan
menjadi lebih tipis ditengah2 untuk mengurangi berat. tapi itu artinya
juga bahwa pipa kan semakin mudah penyok apabila kita menjatuhkan sepeda
kita ditengah2.
kesimpulannya...
kalau pembuat pipa untuk frame kita berani mempertaruhkan namanya demi
reputasi, maka itu adalah hal yg bagus. perusahaan seperti Reynolds
sudah membuat pipa2 bagus sejak lama sekali dan reputasi mereka
bergantung kepada bagaimana mereka mempertahankan kualitasnya.
tapi sej`k pipa2 tersebut meninggalkan pabrik, maka pembuat tidak punya
kontrol terhadap apa dan bagaimana pipa tadi akan digunakan.
misalnya kalau pembuat frame memakai pipa yg terlalu tipis dan mengelas
secara ngawur, maka pipa terbaik didunia juga cuma akan jadi frame
sampah yg dipake sekali langsung patah. sebaliknya beberapa perusahaan
bisa cuma menggunakan pipa biasa, namun dengan design frame yg bagus dan
quality control yg tinggi, mereka dapat membuat frame yg bagus dan dapat
tahan lama.
pakai pipa yg bagus tuh menyenangkan tapi dia tidak bisa menutup desain
dan proses produksi yg jelek. kalau sebuah perusahaan tidak pernah
membuat frame yg bagus, kemudian mereka pake pipa terbaik seduni
setengah juga ngga akan ada bedanya. atau juga kalau sebuah frame
sepertinya terlalu indah untuk jadi nyata seperti beratnya lebih ringan
dari kentut, maka mungkin frame itu juga gak akan bisa bertahan lebih
lama dari trendnya...
sebaliknya kalau sebuah perusahaan dengan reputasi tinggi membuat frame
menggunakan bahan yg bagus maka itu adalah jalan keluar yg paling
bagus... kalo kita mampu mengeluarkan uang untuk membelinya.
tambahan:
chromoly ga bisa dibedakan hanya dengan dilihat, dipegang atau ditimbang
beratnya. cara paling gampang ya dilihat sertifikatnya atau nomor seri
material yg ada di atas pipanya (Quamen saya ada nomor serinya 'MIL-SPEC
CHROMO 4130')
biasanya Chromoly dari frame buatan taiwan (biasanya pake chromoly
jepang merk Sanko) pake butted tubes, sebaliknya US made frames pake
chromo USA ngga pernah pake teknik butting. soalnya diyakini chromo USA
lebih tinggi kualitas materialnya sehingga dengan berat yg sama mereka
gak perlu bikin butting. bisa jadi salah sehh...
CHEERS :)
