Evolusi Material Penyedot Debu

"Menyapu adalah pekerjaan yang sia-sia, menyapu berarti mengambil debu dari lantai, mencampurnya di udara dan menyebabkan debu tersebut dihirup oleh penghuni rumah. Kenyataannya, lebih baik debu tersebut dibiarkan saja”. Ini adalah tulisan seorang doctor 100 tahun yang lalu. Lebih dari generasi sebelumnya, bangsa Victoria dan familinya di negara – negara lain kuatir terhadap debu. Mereka menganggap debu membawa penyakit dan menyapu debu malah menyebarkannya dan menyebabkan debu tersebut lebih berbahaya, seperti kata menemukan vacuum cleaner.

Vacuum cleaner 1900-an dan sebelumnya digerakan oleh tenaga manusia (gambar 1.a). pengguna berdiri diatas tempat berdiri yang tersedia, memompa pegangan vacuum cleaner, mengkompres bellow ( yang dilengkapi leather flap-valves untuk menghasilkan aliran satu arah) yang akan mendorong udara ke suatu kotak logam yang berisi filter dengan laju aliran sekitar 1 liter/second.Vacuum cleaner ini hamper seluruhnya terbuat dari polymer alami dan riber kayu, kanvas, kulit dan karet, material-material ini dengan standar sekarang, termasuk primitive.

Material logam yang hanya digunakan untuk bellows ( soft iron ), kotak yang berisi filter (lembar mild steel, di-roll untuk membuat silinder) dan penghubung keduanya. Ini menunjukan penggunaan matrial pada 1990-an. Bahkan mobil tahun 1900, hampir seluruhnya terbuat dari kayu, kulit dan karet, hanya mesin dan rantainya yang terbuat dari logam.

Gambar 1. vacuum cleaner: (a) vacuum cleaner dengan tenaga tangan buatan tahun 1900, dibuat dari kayu dan kulit yang sangat besar. (b) Cylinder cleaner tahun 1950. (c) Lightweight cleaner tahun 1985 (d) sebuah pembersih sentrifugal dust tahun 1997.

Vacuum cleaner elektrik pertama kali muncul sekitar 1908. hingga 1950 desainnya telah berevolusi menjadi cylinder cleaner seperti gambar 1.3.b (laju aliran sekitar 10 liter/second) Aliran udaranya axial dan dihasilkan dari silinder yang digerakan oleh kipas elektrik. Kipas ini panjangnya setengah panjang silinder, sisanya untuk filter.

Satu kemajuan yang tercapai disini adalah pompa udara elektriknya, motornya, tentu saja berat, besar dan bedaya rendah tetapi dapat terus bekerja (tidak perlu istirahat jika dibandingkan “ tenaga manusia”). Tetapi ada hal lainya cleaner ini hampir semuanya terbuat dari logam, chasingnya, penutupnya, runernya, bahkan tube untuk mendorong debunya terbuat dari mild steel, logam telah menggantikan material alami secara keseluruhan.

Pengembangan sejak itu telah menjadi cepat, membawa dengan penggunaan yang inovatif dari material baru. 1985 penghisap debu Gambar 1.3(c) memiliki kekuatan dengan kisaran 18 pembantu rumah tangga yang bekerja tidak berhasil ( 800 watt) dan suatu laju alir udara yang bersesuaian; kini tersedia pembersih dengan dua kali kekuatan itu. arus udara pipa buang masih di sekitar sumbu dan pemindahan debu dengan penyariangan, tetapi unit ini lebih kecil dibanding pendahulunya pembersih silinder.

Ini dibuat mungkin oleh suatu yang lebih berat denga daya motor, mencerminkan bahan magnet lebih baik dan yang lebih tinggi yang beroperasi pada temperatur lilitan isolasi panas. Cassingnya mungkin seluruhnya polymeric, dan sebagai contoh mendisain dengan plastik lebih baik. Bagian atas tunggal cetakan, dengan semua tambahan besi derek dapat mencetak lebih cepat ke dalam komponen yang asli. Tidak keliatan logam di manapun, bahkan bagian lurus dari tabung pengisapan, logam terdapat dalam semua model yang lebih awal, kini polypropylene. Banyaknya komponen yang dikurangi, cassing hanya empat bagian komponen, menjaga kesatuan dengan hanya dengan satu pengikat, bandingkan dengan 11 komponen dan 28 pengikat pada pembersih tahun 1950. sekarang Cuma dengan satu pengikat. Untuk penyimpanan dan pengurangan biaya yang sangat besar, seperti ditunjukan Tabel 1.1.

Itu dapat dibantah yang disain ini ( banyak variasinya) sangat optimal untuk kebutuhan hari ini, itu merupakan perubahan dari prinsip kerja. proses atau material bisa meningkatkan performance. tetapi biaya jual tak dapat diterima oleh konsumen. Kita akan ditinggalkan, pembahasan penyeimbangan performace terhadap biaya kita bahas di bab berikutnya. Dan hanya dicatat di sini yang satu itu tidak sependapat produksi pabrikan . Pembersih ditunjukkan di Gambar 1.3(d) memanfaatkan suatu konsep berbeda, itu separasi sentrifugal, Banding dengan penyaringan. Untuk bekerja, kecepatan putaran dan kekuatan harus tinggi. produk lebih besar, lebih ribut, lebih berat dan jauh lebih mahal dibanding persaingan. Sekalipun begitu penjualan dan imajinatif, agresif dalam memasarkan.

Semua ini telah terjadi di dalam seumur hidup. Disain kompetitif memerlukan penggunaan yang inovatif penggunaan material baru dan penghisapan, dan pintar memilih dari sifat-sifat special material, kedua-duanya teknik dan aesthetic. Telah banyak digunakan oleh parbrik penghisap debu yang gagal untuk menginovasi dan inovative. Sekarang mereka bangkrut. Dan itu kita pikirkan dan bab mana yang kita ikuti, di mana kita mempertimbangkan apa yang mereka lupakan jumlah maksimum penggunaan material didalam disain.

reference : Material selection In mechanical Design Handbook