Saat ini pneumatik merupakan salah satu pilar utama bagi berbagai industri, biasanya pneumatik digunakan dalam proses produksi atau manufacturing di industri. Pada materi kali ini akan berfokus pada Pneumatik dan Elektro Pneumatik, yang mana materi ini memiliki tujuan pembelajaran, capaian pembelajaran hingga study case yang akan di berikan nantinya.

1. SEJARAH

Pneumatik berasal dari bahasa Yunani, yaitu ‘pneuma’ (πνεῦμα) yang berarti napas atau udara. Istilah pneumatik selalu berhubungan dengan teknik penggunaan gas atau udara bertekanan, baik tekanan di atas 1 atmosfer maupun tekanan di bawah 1 atmosfer (vacum). Ide-ide di balik pneumatik pertama kali ditulis oleh matematikawan Yunani Hero of Alexandria pada abad pertama. Dia menulis dan menjelaskan bagaimana penemuannya menggunakan angin untuk menghasilkan daya dan menggerakkan benda-benda. Penemuan ini mempengaruhi fisikawan Jerman, Otto von Guernicke untuk menemukan pompa vakum pada tahun 1600-an. Pompa ini dapat menarik udara atau gas dengan menggunakan tekanan udara. Beberapa abad setelahnya.

Gambar 1. Demonstrasi Guernicke

Setelah penemuan Guernicke tersebut, Abad 1800an dan revolusi industri menghasilkan lebih banyak penemuan pneumatik. Misalnya pada tahun 1875 dimana John Wanamaker mengenalkan tabung pneumatik untuk memindahkan surat pada seluruh bangunan. 

Gambar 2. Penggunaan Tabung Pneumatik

Secara keseluruhan penemuan dan pengembangan dari teknologi pneumatik yang melibatkan banyak penemu selama beberapa abad yang terus berlanjut hingga saat ini menghasilkan penggunaan sistem udara terkompresi dan alat pneumatik pada banyak industri saat ini.

2. PENGERTIAN

Sistem pneumatik adalah sistem yang menggunakan udara terkompresi sebagai media untuk menggerakkan atau mengendalikan suatu alat. Udara terkompresi tersebut berasal dari udara yang ditekan oleh kompresor hingga mencapai tekanan yang dibutuhkan.

Udara terkompresi t kemudian dialirkan melalui pipa atau selang ke berbagai komponen pneumatik, seperti filter, regulator, katup, silinder, motor, dan lain-lain. Komponen pneumatik berfungsi untuk mengubah energi potensial udara terkompresi menjadi energi kinetik atau gerak. Komponen pneumatik juga berfungsi untuk mengatur aliran dan arah udara terkompresi sesuai dengan kebutuhan

3. PERBEDAAN SISTEM PNEUMATIK DENGAN HIDROLIK

Sistem pneumatik dan hidrolik memiliki perbedaan pada media yang digunakan, dimana sistem pneumatik memanfaatkan udara terkompresi sebagai media kerja untuk menghasilkan gerakan mekanis, sedangkan hidrolik memanfaatkan zat cair (biasanya oli) sebagai media kerja untuk menghasilkan tenaga dan mengontrol mekanisme.

Beberapa perbedaan lainnya, yaitu:​

• Pneumatik memiliki tekanan kerja yang lebih rendah dibandingkan dengan hidrolik, sehingga pneumatik lebih cocok untuk aplikasi yang membutuhkan gerakan cepat dan ringan, sedangkan hidrolik lebih cocok untuk aplikasi yang membutuhkan tenaga besar dan stabil.

• Pneumatik lebih mudah dalam instalasi dan perawatan, karena udara terkompresi tidak mudah bocor dan tidak perlu disaring atau dikeringkan, sedangkan hidrolik lebih rumit dalam instalasi dan perawatan, karena zat cair dapat bocor dan harus disaring dan dikeringkan untuk mencegah korosi dan kontaminasi.

• Pneumatik lebih ramah lingkungan, karena udara terkompresi tidak berbahaya bagi lingkungan, sedangkan hidrolik dapat menimbulkan polusi jika zat cair bocor atau tumpah.

4. FUNGSI SISTEM PNEUMATIK

Sistem pneumatik adalah sistem yang menggunakan udara bertekanan sebagai media untuk menggerakkan atau mengontrol aktuator mekanik. Sistem pneumatik memiliki beberapa fungsi utama, antara lain:​

• Mengubah energi potensial udara menjadi energi kinetik yang dapat digunakan untuk menggerakkan silinder, motor, atau alat lainnya.​

• Mengatur aliran udara dengan menggunakan katup, regulator, filter, dan komponen lainnya untuk mencapai tekanan, laju aliran, dan kualitas udara yang diinginkan.​

• Mengirim sinyal kontrol dengan menggunakan katup solenoid, katup pilot, atau katup logika untuk mengaktifkan atau menonaktifkan aktuator sesuai dengan logika sistem.​

• Menghemat energi dengan menggunakan sistem pemulihan energi, sistem start-stop otomatis, atau sistem kontrol kecepatan variabel untuk mengurangi konsumsi udara.​

​

5. KEUNGGULAN PNEUMATIK

Pneumatik banyak digunakan dalam industri, otomotif, pertanian, konstruksi, dan bidang lainnya karena memiliki beberapa keunggulan seperti kebersihan, keamanan, reliabilitas, nilai ekonomi, dan fleksibilitasnya.

• Bersih

Sistem Pneumatik tidak kotor karena menggunakan udara terkompresi. Jika sistem pneumatik mengalami kebocoran, hanya udara yang akan keluar. Udara tersebut tidak akan menetes atau menyebabkan kerusakan sehingga pneumatik cocok untuk aplikasi yang memerlukan higienis seperti lini produksi makanan.

• Aman

Sistem pneumatik sangatlah aman dibandingkan sistem lainnya. Jika pada sistem hidrolik kebocoran dapat berbahaya karena oli dapat terbakar, pada pneumatik hal itu tidak dapat terjadi.

• Fleksibel

Komponen dasar dari sistem pneumatik dapat digunakan pada pekerjaan yang berbeda-beda. Sistem pneumatik juga mudah untuk dipasang.

6. KELEBIHAN PNEUMATIK

Sistem pneumatik yang menggunakan udara memiliki beberapa keuntungan dibandingkan sistem hidrolik atau elektrik, antara lain:​

• Udara adalah media yang mudah didapat, murah, dan tidak berbahaya bagi lingkungan.​

• ​Udara memiliki sifat kompresibel yang memungkinkan penyimpanan energi dalam tangki udara dan penyesuaian tekanan sesuai dengan kebutuhan.

• Udara memiliki sifat isolator yang mencegah terjadinya percikan api atau lonjakan arus yang dapat menyebabkan kebakaran atau kerusakan peralatan.

• Udara memiliki sifat ringan dan fleksibel yang memudahkan instalasi dan perawatan sistem.

7. KEKURANGAN SISTEM PNEUMATIK

Sistem pneumatik juga memiliki beberapa kekurangan dan keterbatasan, antara lain:​

• Udara membutuhkan kompresor untuk meningkatkan tekanannya, yang memerlukan biaya investasi dan operasional yang cukup tinggi.​

• Udara memiliki sifat tidak stabil dan tidak linier yang menyebabkan variasi tekanan dan laju aliran yang dapat mempengaruhi kinerja sistem.​

• Udara memiliki sifat mudah terkontaminasi oleh debu, air, minyak, atau partikel lainnya yang dapat menyebabkan korosi, aus, atau kebocoran pada komponen sistem.​

• Udara memiliki sifat berisik yang dapat menimbulkan polusi suara dan gangguan pada lingkungan kerja.

8. APLIKASI

Mekanisasi dan otomatisasi dalam bidang proses dan manufaktur di industri menjadikan pneumatic automation menjadi pilar utama dalam banyak industri. Contohnya pada keperluan material handling, packaging, distributing, dan sorting system. Otomasi industri dengan pneumatik banyak digunakan di berbagai industri, misalnya industri makanan dan minuman, farmasi, logam, pertambangan dan petrokimia.

Gambar 3. Aplikasi sistem pneumatik

Beberapa contoh aplikasi sistem pneumatik lainnya adalah:​

• Sistem rem udara pada kendaraan berat seperti truk atau kereta api.​

• Sistem suspensi udara pada kendaraan penumpang atau barang untuk meningkatkan kenyamanan dan stabilitas berkendara.​

• Sistem pengangkatan dan penanganan bahan pada industri manufaktur atau logistik untuk meningkatkan produktivitas dan keselamatan kerja.​

• Sistem robotika dan otomasi pada industri elektronik atau otomotif untuk meningkatkan akurasi dan fleksibilitas proses produksi.