PROSES PRODUKSI II
KOMPOSIT
Dosen Pengampu :
Ir.
R. Benny Wahyuadi, M.M., M.B.A.
Disusunoleh
Kelompok 3 :
1. Darma Putra Satria
Nim : 2012080222
2. Eko Susilo
Nim :
3. Iwan Hermawan
Nim :
4. Liestiani Hasan
Nim :
2012080277
UNIVERSITAS
PAMULANG
FAKULTAS TEKNIK
Program
StudiTeknikIndustri
03TIDPB
Jl. Surya
Kencana No. 1 Pamulang
Tangerang
Selatan - Banten
KATA PENGANTAR
Segalapujibagi ALLAH SWT. Shalawat dan salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah SAW beserta keluarganya.
Atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas makalah ini.
Makalah ini disusun untuk memenuhi sebagiantugasmatakuliah
Proses Produksi1 yang telah ditentukan oleh Dosen Mata Kuliah Proses Produksi II.
Melalui makalah ini, Penulis berusaha untuk menyajikan materi tentang “KOMPOSIT”.
Dalam kesempatan ini Penulis tidak lupaucapkan terimakasih kepada
:
1.
Bapak Ir. R. Benny Wahyuadi, M.M., M.B.A. selaku Dosen Mata
Kuliah Proses Produksi II
2.
Orang Tua
3.
Rekan Kelompok
Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesan sempurna. Oleh Karena itu, kritik dan
saran yang bersifat membangun dari pembaca akan penulis terima dengan senang hati.
Semoga makalah ini bermanfaat bagi
yang membaca.
Tangerang
Selatan, 29 Oktober 2013
Penulis
DAFTAR
ISI
Kata
Pengantar………………………………………………....................... i
Daftar
Isi……………………………………………………………………. ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang……………………………………… 1
1.2
Rumusan Masalah…………………………………... 1
1.3
Tujuan Penulisan Makalah…………………………. 2
1.4
Metode Pengumpulan
Data………………………… 2
1.5
Ruang Lingkup Masalah……………………………. 2
BAB II PEMBAHASAN
KOMPOSIT
2.1 Pengertian Komposit…..…………………………... 3
2.2 Klasifikasi Komposit……………………..……….. 5
2.3 Tipe Komposit Serat……………………………… 7
2.4
Bagian Utama dari Komposit ………...…………. 8
2.5
Bahan-bahan Pembentuk Komposit……...........… 14
2.6
Karakteristik Material
Komposit.......................... 16
BAB III PENUTUP
3.1
Kesimpulan…………………………………………. 22
3.2
Saran………………………………………………... 25
Daftar Pustaka………………………………………………………………. 26
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Manusia sejak dari dulu telah berusaha untuk
manciptakan berbagai produk yang terdiri dari gabungan lebih dari satu bahan
untuk menghasilkan suatu bahan yang lebih kuat, contohnya penggunaan jerami
pendek untuk menguatkan batu bata di Mesir, panah orang Mongolia yang
menggabungkan kayu, otot binatang, sutera, dan pedang samurai Jepang yang
terdiri dari banyak lapisan oksida besi yang berat dan liat.
Kebanyakan teknologi modern memerlukan bahan dengan
kombinasi sifat-sifat yang luar biasa yang tidak boleh dicapai oleh bahan-bahan
lazim seperti logam besi, keramik, dan bahan polimer. Kenyataan ini adalah
benar bagi bahan yang diperlukan untuk penggunaan dalam bidang angkasa lepas,
perumahan, perkapalan, kendaraan dan industri pengangkutan. Karena
bidang-bidang tersebut membutuhkan density
yang rendah, flexural, dan tensile yang tinggi, viskosity yang baik dan hentaman yang
baik.
Terminologi komposit memunculkan beberapa
permasalahan, satunya ialah komposit. Komposit selalu dibentuk untuk
meningkatkan kekuatan, kekakua, ketahanan terhadap korosi, sifat-sifat listrik,
atau sekedar penampilannya. Menurut definisinya, komposit adalah struktur yang
dbuat dari bahan-bahan yang berbeda-beda, ciri-cirinya pun tetap terbawa
setelah komponen terbentuk sepenuhnya.
1.2
Rumusan
Masalah
1.
Apa yang dimaksud dengan komposit?
2.
Bagaimana dengan klasifikasi komposit?
3.
Apa itu tipe komposit serat?
4.
Apa saja bagian utama dari komposit?
5.
Apa saja bahan pembentuk komposit?
6.
Apa saja karakteristik material
komposit?
1.3
Tujuan Penulisan Makalah
Tujuan penyusunan makalah ini adalah untuk memenuhi sebagian tugas
mata kuliah Proses Produksi II serta memperdalam materi yang disampaikan.
1.4
Metode Pengumpulan Data
1. Dokumen
Cara
pertama yang penulis lakukan dengan pengumpulan data literature melalui
buku-buku yang berkaitan dengan judul makalah.
2. Browsing
Cara
kedua yang penulis lakukan dengan pencarian materi yang berkaitan dengan judul
mekalah melalui internet.
1.5
Ruang Lingkup Masalah
Perkembangan dibidang teknologi dan sciences
belakangan ini mendorong material komposit banyak digunakan pada berbagai macam
aplikasi produk. Secara global material komposit dikembangkan untuk
menggantikan material logam yang banyak digunakan sebelum berkembangnya
material komposit. Sehingga
dalam hal ini penulis membuat judul makalah tentang “KOMPOSIT”.
BAB II
PEMBAHASAN
KOMPOSIT
Perkembangan dibidang teknologi dan
sciences belakangan ini mendorong material komposit banyak digunakan pada
berbagai macam aplikasi produk. Secara global material komposit dikembangkan
untuk menggantikan material logam yang banyak digunakan sebelum berkembangnya
material komposit.
2.1
Pengertian Komposit
Menurut definisi, komposit adalah
struktur yang dbuat dari bahan-bahan yang berbeda-beda, ciri-cirinya pun tetap
terbawa setelah komponen terbentuk sepenuhnya.
Komposit adalah suatu material yang
terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material sehingga dihasilkan material
komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari
material pembentuknya.
Komposit memberikan suatu pengertian yang sangat luas
dan berbeda-beda, serta mengikuti situasi dan perkembangan bahan itu sendiri.
Gabungan dua atau lebih bahan merupakan suatu konsep yang diperkenalkan untuk
menerangkan definisi komposit.
Walaupun demikian definisi ini terlalu umum, karena
komposit ini merangkumi semua bahan termasuk plastik yang diperkuat dengan
serat, logam alloy, keramik,
kopolimer, plastik berpengisi atau apa saja campuran dua bahan atau lebih untuk
mendapatkan suatu bahan yang baru.
Komposit memiliki sifat mekanik yang
lebih bagus dari logam, kekakuan jenis (modulus Young/density) dan kekuatan jenisnya lebih tinggi dari logam.
Beberapa lamina komposit dapat ditumpuk dengan arah orientasi serat yang
berbeda, gabungan lamina ini disebut sebagai laminat.
Komposit dibentuk dari dua jenis material yang
berbeda, yaitu:
a. Penguat (Reinforcement),
yang mempunyai sifat kurang elastis tetapi lebih kaku serta lebih kuat.
b. Matriks, umumnya lebih elastis tetapi mempunyai
kekuatan dan kekakuan yang lebih rendah.
Secara garis besar ada 3 macam jenis
komposit berdasarkan penguat yang
digunakannya, yaitu :
a. Fibrous
Composites (Komposit Serat). Merupakan jenis
komposit yang hanya terdiri dari satu lapisan yang menggunakan penguat berupa
serat (fiber). Serat (fiber) yang digunakan bisa berupa glass fibers, carbon fibers, aramid fibers (poly aramide), dan sebagainya.
b. Laminated
Composites (Komposit Laminat). Merupakan jenis
komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan
setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri.
c. Particulalate
Composites (Komposit Partikel). Merupakan komposit
yang menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi
secara merata dalam matriksnya.
Sehingga komposit dapat
disimpulkan adalah sebagai dua macam atau lebih material yang digabungkan
atau dikombinasikan dalam sekala makroskopis (dapat terlihat langsung oleh
mata) sehingga menjadi material baru yang lebih berguna.
Komposit terdiri dari 2 bagian utama
yaitu :
a.
Matriks, berfungsi
untuk perekat atau pengikat dan pelindung filler
(pengisi) dari kerusakan eksternal.
b.
Filler
(pengisi), berfungsi
sebagai Penguat dari matriks.
2.2
Klasifikasi
Komposit
Klasifikasi bahan komposit dapat dibentuk dari sifat
dan sturkturnya. Bahan komposit dapat diklasifikasikan kedalam beberapa jenis.
Secara umum klasifikasi komposit yang sering digunakan antara lain seperti :
a.
Klasifikasi menurut kombinasi
material utama, seperti metal-organic atau
metal anorganic.
b.
Klasifikasi menurut karakteristik bult-from, seperti system matrik atau laminate.
c.
Klasifikasi menurut istribusi unsure
pokok, seperti continous dan disontinous.
d.
Klasifikasi menurut fungsinya,
seperti elektrikal atau structural.
Sedangkan klasifikasi menurut komposit serat (fiber-matrik composites) dibedakan
menjadi beberapa macam antara lain :
a.
Fiber
composite (komposit serat) adalah gabungan serat dengan matrik.
b.
Filled
composite adalah gabungan matrik
continous skeletal dengan matrik yang kedua.
c.
Flake
composite adalah gabungan serpih rata dengan metrik.
d.
Particulate
composite adalah gabungan partikel dengan matrik.
e.
Laminate
composite adalah gabungan lapisan atau unsur pokok lamina.
Secara umum bahan komposit terdiri dari dua macam,
yaitu bahan komposit partikel (particulate
composite) dan bahan komposit serat (fiber
composite). Bahan komposit partikel terdiri dari partikel–partikel yang
diikat oleh matrik. Bentuk partikel ini dapat bermacam–macam seperti bulat,
kubik, tetragonal atau bahkan berbentuk yang tidak beraturan secara acak.
Sedangkan bahan komposit serat terdiri dari serat – serat yang diikat oleh
matrik. Bentuknya ada dua macam yaitu serat panjang dan serat pendek.
2.2.1 Bahan Komposit Partikel
Dalam struktur komposit, bahan komposit
partikel tersusun dari partikel–partikel yang disebut bahan komposit partikel (particulate composite). Bahan komposit
partikel umunya digunakan sebagai pengisi dan penguat bahan komposit keramik (ceramic matrik composites). Bahan
komposit partikel lebih lemah dibanding bahan komposit serat. Bahan komposit partikel
mempunyai keunggulan ketahanan terhadap kekurangan air, tidak muda retak dan
mempunyai daya pengikat dengan matrik yang baik.
2.2.2 Bahan Komposit Serat
2.3.
Tipe
Komposit Serat
Untuk memperoleh komposit yang kuat,
harus dapat menempatkan serat dengan benar. Berdasarkan penempatanya terdapat
beberapa tipe serat pada komposit yaitu :
2.3.1 Continuous
Fiber Composite
Continuous atau uni-directional, mempunyai serat panjang
dan lurus, membentuk lamina diatara matriknya. Jenis komposit ini paling sering
digunakan. Tipe ini mempunyai kelemahan pada pemisahan antar lapisan. Hal ini
dikarnakan kekuatan antar lapisan dipengaruhi oleh matriknya.
2.3.2 Woven Fiber Composite (bi-dirtectional)
Komposit ini tidak mudah dipengaruhi
pemisahan antar lapisan karena susunan seratnya juga mengikat serat antar
lapisan. Akan tetapi susunan serat memanjangnya yang tidak begitu lurus
mengakibatkan kekuatan dan kekakuan akan melemah.
2.3.3 Discontinuous Fiber Composite
Discontinuous
Fiber Composite adalah tipe komposit dengan serat pendek.
Tipe ini dibedakan lagi menjadi 3 :
a.
Discontinuous
fiber
b.
Off-axis
aligned discontinuous fiber
c.
Randomly
oriented discontinuous fiber
2.3.4 Hybrid Fiber
Composite
Hybrid Fiber
Composite merupakan komposit gabungan antara serat tipe serat
lurus dengan serat acak. Tipe ini digunakan supaya dapat mengganti kekurangan
sifat dari kedua tipe dan dapat menggabungkan kelebihannya.
2.4 Bagian Utama
dari Komposit
2.4.1 Reinforcement
Salah satu
bagian utama dari komposit adalah reinforcement (penguat) yang berfungsi
sebagai penanggung beban utama pada komposit.
2.4.1.1 Serat Gelas (Glass Fiber)
Glass fiber adalah bahan
yang tidak mudah terbakar. Serat jenis ini biasanya digunakan sebagai penguat
matrik jenis polymer. Komposisi kimia serat gelas sebagain besar adalah
SiO2 dan sisanya adalah oksida-oksida alumunium (Al), kalsium (Ca), magnesium
(Mg), natrium (Na), dan unsur-unsur lainnya.
Berdasarkan
bentuknya serat gelas dapat dibedakan menjadi beberapa macam antara lain :
a. Roving
Berupa benang panjang yang digulung mengelilingi
silinder.
b. Yarn
Berupa bentuk benang yang lekat dihubungkan pada
filamen.
c.
Chopped Strand
Adalah strand
yang dipotong-potong dengan ukuran tertentu kemudian digabung menjadi satu
ikatan
d.
Reinforcing
Mat
Berupa
lembaran chopped strand dan continuous strand yang tersusun
secara acak.
e.
Woven Roving
Berupa
benang panjang yang dianyam dan digulung pada silinder
f. Woven Fabric
Berupa serat yang dianyam seperti
kain tenun.
Berdasarkan
jenisnya serat gelas dapat dibedakan menjadi beberapa macam antara lain :
a. Serat E-Glass
Serat
E-Glass adalah salah satu jenis serat yang dikembangkan sebagai penyekat atau
bahan isolasi. Jenis ini mempunyai kemampuan bentuk yang baik.
b. Serat C-Glass
Serat
C-Glass adalah jenis serat yang mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap
korosi.
c. Serat S-Glass
Serat S-Glass adalah jenis serat yang mempunyai
kekakuan yang tin.
2.4.2 Matrik
Matrik
adalah fasa dalam komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar
(dominan). Matrik mempunyai fungsi sebagai berikut :
a.
Mentransfer tegangan ke serat secara
merata.
b.
Melindungi serat dari gesekan
mekanik.
c.
Memegang dan mempertahankan serat
pada posisinya.
d.
Melindungi dari lingkungan yang
merugikan.
e.
Tetap stabil setelah proses
manufaktur.
Sifat-sifat
matrik :
a.
Sifat mekanis yang baik.
b.
Kekuatan ikatan yang baik.
c.
Ketangguhan yang baik.
d.
Tahan terhadap temperatur.
Menurut
Gibson, matrik dalam struktur komposit dapat dibedakan menjadi:
2.4.2.1 Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composites – PMC)
Bahan ini
merupajan bahan komposit yang sering digunakan, biasa disebut polimer
berpenguat serat (FRP – Fibre Reinforced Polymers or Plastics). Bahan
ini menggunakan suatu polimer berbahan resin sebagai matriknya, dan suatu jenis
serat seperti kaca, karbon dan aramid (Kevlar) sebagai penguatannya.
Komposit ini
bersifat :
a.
Biaya pembuatan lebih
rendah
b.
Dapat dibuat dengan produksi
massal
c.
Ketangguhan baik
d.
Tahan simpan
e.
Siklus pabrikasi dapat
dipersingkat
f.
Kemampuan mengikuti
bentuk
g.
Lebih ringan.
Jenis
polimer yang sering digunakan :
a. Thermoplastic
Thermoplastic
adalah plastik yang dapat dilunakkan berulang kali (recycle) dengan
menggunakan panas. Thermoplastic merupakan polimer yang akan menjadi
keras apabila didinginkan. Thermoplastic akan meleleh pada suhu tertentu, melekat mengikuti
perubahan suhu dan mempunyai sifat dapat balik (reversibel) kepada sifat
aslinya, yaitu kembali mengeras bila didinginkan. Contoh dari thermoplastic yaitu
Poliester, Nylon 66, PP, PTFE, PET, Polieter sulfon, PES, dan Polieter
eterketon (PEEK).
b. Thermoset
Thermoset tidak dapat
mengikuti perubahan suhu (irreversibel). Bila sekali pengerasan telah
terjadi maka bahan tidak dapat dilunakkan kembali. Pemanasan yang tinggi tidak
akan melunakkan thermoset melainkan akan membentuk arang dan terurai
karena sifatnya yang demikian sering digunakan sebagai tutup ketel, seperti jenis-jenis
melamin. Plastik jenis thermoset tidak begitu menarik dalam proses daur
ulang karena selain sulit penanganannya juga volumenya jauh lebih sedikit
(sekitar 10%) dari volume jenis plastik yang bersifat thermoplastic.
Contoh dari thermoset yaitu Epoksida, Bismaleimida (BMI), dan Poli-imida
(PI).
Aplikasi PMC
yaitu sebagai berikut :
1. Matrik berbasis poliester dengan serat gelas.
a.
Alat-alat rumah tangga
b.
Panel pintu kendaraan
c.
Lemari perkantoran
d.
Peralatan elektronika
2.
Matrik berbasis
termoplastik dengan serat gelas (kotak air radiator).
3.
Matrik berbasis
termoset dengan serat carbon.
a.
Rotor helikopter
b.
Komponen ruang angkasa
c.
Rantai pesawat terbang
2.4.2.2 Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composites – MMC)
Bahan ini
menggunakan suatu logam seperti aluminium sebagai matrik dan penguatnya dengan
serat seperti silikon karbida.
1.
Kelebihan MMC dibandingkan dengan PMC :
a.
Transfer tegangan dan
regangan yang baik.
b.
Ketahanan terhadap
temperature tinggi
c.
Tidak menyerap
kelembapan.
d.
Tidak mudah terbakar.
e.
Kekuatan tekan dan
geser yang baik.
f.
Ketahanan aus dan muai
termal yang lebih baik
2.
Kekurangan MMC :
a.
Biayanya mahal
b.
Standarisasi material
dan proses yang sedikit
3. Matrik pada MMC :
a.
Mempunyai keuletan
yang tinggi
b.
Mempunyai titik lebur
yang rendah
c.
Mempunyai densitas
yang rendah.
4. Proses pembuatan MMC :
a.
Powder metallurgy
b.
Casting/liquid
ilfiltration
c.
Compocasting
d.
Squeeze casting
5.
Aplikasi MMC, yaitu sebagai berikut :
a.
Komponen automotive
(blok-silinder-mesin,pully,poros gardan,dll)
b.
Peralatan militer
(sudu turbin,cakram kompresor,dll)
c.
Aircraft (rak listrik
pada pesawat terbang)
d.
Peralatan Elektronik
2.4.2.3 Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composites –
CMC)
Bahan ini
menggunakan keramik sebagai matrik dan diperkuat dengan serat pendek, atau
serabut-serabut (whiskers) dimana terbuat dari silikon karbida atau
boron nitride.
1.
Matrik yang sering digunakan pada CMC adalah :
a. Gelas anorganik.
b. Keramik gelas
c. Alumina
d. Silikon Nitrida
2.
Keuntungan dari CMC :
a.
Dimensinya stanil
bahkan lebih stabil daripada logam
b.
Sangat tanggung,
bahkan hampir sama dengan ketangguhan dari cast iron
c.
Mempunyai
karakteristik permukaan yang tahan aus
d.
Unsur kimianya stabil pada temperature tinggi
e.
Tahan pada temperatur
tinggi (creep)
f.
Kekuatan &
ketangguhan tinggi, dan ketahanan korosi
3.
Kerugian dari CMC
a.
Sulit untuk diproduksi
dalam jumlah besar
b.
Relatif mahal dan non-cot effective
c.
Hanya untuk aplikasi
tertentu
4.
Aplikasi CMC, yaitu sebagai berikut :
a.
Chemical processing
b. Power generation
c.
Wate
d.
Kombinasi dalam
rekayasa wisker SiC/alumina polikristalin untuk perkakas potong
e.
Serat grafit/gelas
boron silikat untuk alas cermin laser
f.
Grafit/keramik gelas
untuk bantalan,perapat dan lem
g.
SiC/litium
aluminosilikat (LAS) untuk calon material mesin panas
2.5 Bahan - bahan Pembentuk Koposit
Bahan pembuat fiberglass pada
umumnya terdiri dari 11 macam bahan, 6 macam sebagai bahan utama dan 5 macam
sebagai bahan finishing. Sebagai bahan utama yaitu erosil, pigmen, resin,
katalis, talk, mat, sedangkan sebagai bahan finishing antara lain : aseton,
PVA, mirror, cobalt, dan dempul.
2.5.1 Aerosil
Bahan ini berbentuk bubuk sangat
halus seperti bedak bayi berwarna putih. Berfungsi sebagai perekat mat agar fiber glass menjadi kuat dan tidak mudah
patah/pecah.
2.5.2 Pigment
Pigmen adalah zat pewarna sebagai
pencampur saat bahan fiber glass
dicampur. Pemilihan warna disesuaikan dengan selera pembuatnya. Pada umumnya
pemilihan warna untuk mempermudah proses akhir saat pengecatan.
2.5.3 Resin
Bahan ini berujud cairan kental
seperti lem, berkelir hitam atau bening. Berfungsi untuk mencairkan atau
melarutkan sekaligus juga mengeraskan semua
bahan yang akan dicampur. Biasanya bahan ini dijual dalam literan atau
dikemas dalam kaleng.
2.5.4 Katalis
Zat ini berwarna bening dan
berfungsi sebagai pengencer. Zat kimia ini biasanya dijual bersamaan dengan
resin, dan dalam bentuk pasta. Perbandingannya adalah resin 1 liter dan
katalisnya 1/40 liter.
2.5.5 Talk
Sesual dengan namanya bahan ini berupa bubuk berwarna putih seperti sagu.
Berfungsi sebagal campuran adonan fibercglass
agar keras dan agak lentur.
2.5.6 Mat
Bahan ini berupa anyaman mirip kain
dan terdiri dari beberapa model, dari model anyaman halus sampai dengan anyaman
yang kasar atau besar dan jarang-jarang. Berfungsi sebagai pelapis campuran
adonan dasar fiberglass, sehingga sewaktu unsur kimia tersebut bersenyawa dan
mengeras, mat berfungsi sebagai pengikatnya. Akibatnya fiber glass menjadi kuat dan tidak
getas.
2.5.7 Aseton
Pada umumnya cairan ini berwarna
bening, fungsinya seperti katalis yaitu untuk mencairkan resin. Zat
ini digunakan apabila adonan terlalu kental yang akan mengakibatkan
pembentukan fiberglass menjadi sulit dan lama keringnya.
2.5.8 PVA
Bahan ini berupa cairan kimia
berkelir biru menyerupai spiritus. Berfungsi untuk melapis antara master mal atau cetakan dengan bahan fiber glass. Tujuannya adalah agar kedua
bahan tersebut tidak saling menempel, sehingga fiberglass hasil cetakan dapat
dilepas dengan mudah dari master mal atau cetakannya.
2.5.9 Mirror
Sesuai namanya, manfäatnya hampir
sama dengan PVA, yaitu menimbulkan efek licin. Bahan ini berwujud pasta dan
mempunyai warna bermacam macam.
2.5.10 Cobalt
Cairan kimia ini berwarna
kebiru-biruan. Berfungsi sebagai bahan aktif pencampur katalis agar cepat
kering, terutama apabila kualitas katalisnya kurang baik dan terlalu encer.
Bahan ini dapat dikategorikan sebagai bahan penyempurna, sebab tidak semua
bengkel menggunakannya. Hal ini tergantung pada kebutuhan pembuat dan kualitas
resin yang digunakannya. Perbandingannya adalah 1 tetes cobalt dicampur dengan
3 liter katalis. Apabila perbandingan cobalt terlalu banyak, dapat menimbulkan
api.
2.5.11 Dempul fiberglass
Setelah hasil cetakan terbentuk dan dilakukan
pengamplasan, permukaan yang tidak rata dan berpori-pori perlu dilakukan
pendempulan. Tujuannya agar permukaan fiberglass hasil cetakan menjadi lebih halus dan rata
sehingga siap dilakukan pengerjaan lebih lanjut.
2.6 Karakteristik Material
Komposit
2.6.1
Sifat –
sifat Material Komposit
Dalam
pembuatan sebuah material komposit, suatu pengkombinasian optimum dari
sifat-sifat bahan penyusunnya untuk mendapatkan sifat-sifat tunggal sangat
diharapkan. Beberapa material komposit polymer diperkuat serbuk yang memiliki
kombinasi sifat-sifat yang ringan, kaku, kuat dan mempunyai nilai kekerasan
yang cukup tinggi. Disamping itu juga sifat dari material komposit dipengaruhi
oleh beberapa faktor yaitu material yang digunakan sebagai bentuk komponen
dalam komposit, bentuk geometri dari unsur-unsur pokok dan akibat struktur dari
sistem komposit, cara dimana bentuk satu mempengaruhi bentuk lainnya
Menurut Agarwal dan Broutman, yaitu
menyatakan bahwa bahan komposit mmpunyai cirri-ciri yang berbeda dan komposisi
untuk menghasilkan suatu bahan yang mempunyai sifat dan cirri tertentu yang
berbeda dari sifat dan ciri konstituen asalnya. Disamping itu konstituen asal
masi kekal dan dihubungkan melalui suatu antara muka.
Dengan kata lain, bahan komposit
adalah bahan yang heterogen yang terdiri dari fasa yang tersebar dan fasa yang
berterusan. Fasa tersebar selalu terdiri dari serat atau bahan pengukuh,
manakalah yang berterusannya terdiri dari matriks.
2.6.2 Jenis – jenis Material Komposit
2.6.2.1 Material Komposit Serat
Material komposit serat yaitu
komposit yang terdiri dari serat dan bahan dasar yang diproduksi secara
fabrikasi, misalnya serat + resin sebagai bahan perekat, sebagai contoh adalah
FRP (Fiber Reinforce Plastic) plastik
diperkuat dengan serat dan banyak digunakan, yang sering disebut fiber glass.
2.6.2.2 Komposit Lapis (Laminated Composite)
Komposit lapis yaitu komposit yang terdiri dari
lapisan dan bahan penguat, contohnya polywood, laminated glass yang
seringdigunakan sebagai bahan bangunan dan kelengkapannya.
2.6.2.3 Komposit Partikel (Particulate Composite)
Komposit partikel yaitu komposit yang terdiri dari
partikel dan bahan penguat seperti butiran (batu dan pasir) yang diperkuat
dengan semen yang sering kita jumpai sebagai betin.
2.6.3 Propertis Material Komposit
Kemajuan kini telah mendorong peningkatan dalam
permintaan terhadap bahan komposit. Perkembangan bidang sciences dan teknologi
mulai menyulitkan bahan konvensional seperti logam untuk
memenuhi keperluan aplikasi baru. Bidang angkasa lepas, perkapalan, automobile
dan industri pengangkutan merupakan
contoh aplikasi yang memerlukan bahan-bahan yang berdensity rendah, tahan
karat, kuat, kokoh dan tegar. Dalam kebanyakan bahan konvensional seperti
keluli, walaupun kuat ia mempunyai density yang tinggi dan rapuh. Sifat maupun
karakteristik dari komposit ditentukan
oleh :
a.
Material yang menjadi penyusun
komposit
b.
Karakteristik komposit ditentukan
berdasarkan karakteristik material penyusun menurut rule of mixture sehingga akan berbanding secara proporsional.
c.
Bentuk dan penyusunan struktural
dari penyusun
d.
Bentuk dan cara penyusunan komposit
akan mempengaruhi karakteristik komposit.
e.
Interaksi antar penyusun
f.
Bila terjadi interaksi antar
penyusun akan meningkatkan sifat dari komposit.
2.6.4 Kelebihan Material Komposit
Material
komposit mempunyai beberapa kelebihan berbanding dengan bahan konvensional seperti
logam. Kelebihan tersebut pada umumnya dapat dilihat dari beberapa sudut
yang penting seperti sifat-sifat mekanikal dan fisikal dan biaya. Seperti yang diuraikan dibawah ini :
a.
Sifat-sifat
mekanikal dan fisikal
Pada umumnya
pemilihan bahan matriks dan serat memainkan
peranan penting dalam menentukan
sifat-sifat mekanik dan sifat komposit. Gabungan matriks dan serta dapat
menghasilkan komposit yang mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih
tinggi dari bahan konvensional.
b.
Biaya
Faktur biaya juga memainkan peranan
yang sangat penting dalam membantu perkembangan
industri komposit. Biaya yang
berkaitan erat dengan penghasilan suatu produk yang seharusnya memperhitungkan beberapa aspek seperti biaya
bahan mentah, pemprosesan, tenaga manusia, dan sebagainya.
2.6.5 Kekurangan Material Komposit
a.
Tidak tahan terhadap beban shock
(kejut) dan crash (tabrak) dibandingkan dengan metal.
b.
Kurang elastis
c.
Lebih sulit dibentuk secara plastis.
2.6.6 Kegunaan Material Komposit
Penggunaan
material komposit sangat luas, yaitu untuk :
a.
Angkasa luar
= Komponen kapal terbang, Komponen Helikopter, Komponen satelit.
b.
Kesehatan =
Kaki palsu, Sambungan sendi pada pinggang
c.
Marine atau Kelautan
= Kapal layar, Kayak
d.
Industri
Pertahanan = Komponen jet tempur, Peluru, Komponen kapal selam
e.
Industri
Pembinaan = Jembatan, Terowongan, Rumah, Tanks.
f.
Olah raga
dan rekreasi = Sepeda, Stik golf, Raket tenis, Sepatu olah raga
g.
Automobile = Komponen
mesin, Komponen kereta
h.
Angkasa luar
= Komponen kapal terbang, Komponen Helikopter, Komponen satelit.
2.6.7 Contoh Material Komposit
1. Plastik
diperkuat fiber:
a. Diklasifikasikan
oleh jenis fiber :
v
Wood (cellulose fibers in a lignin and hemicellulose
matrix)
v
Carbon-fibre reinforced plastic atau CRP
v
Glass-fibre reinforced plastic atau GRP (informally, "fiber glass")
b.
Diklasifikasikan
oleh matriks:
v
Komposit
Thermoplastik, di antaranya :
·
Long fiber thermoplastics or long fiber reinforced
thermoplastics
·
Glass mat thermoplastics
v
Thermoset Composites
2. Metal matrix
composite MMC:
a.
Cast iron putih
b. Hardmetal
(carbide in metal matrix)
c. Metal-intermetallic
laminate
3. Ceramic matrix composites:
a.
Cermet (ceramic and metal)
b.
concrete
c.
Reinforced carbon-carbon (carbon fibre in a graphite
matrix)
d.
Bone (hydroxyapatite reinforced with collagen fibers).
4. Organic matrix or ceramic aggregate composites
a.
Mother of Pearl
b.
Syntactic
foam
c.
Asphalt concrete
5. Chobham armour
6. Engineered
wood
a.
Plywood
b.
Oriented strand board
c.
Wood plastic composite (recycled wood fiber in
polyethylene matrix)
d.
Pykrete (sawdust in ice matrix)
7. Plastic-impregnated or laminated paper or textiles
a.
Arborite
b.
Formica
(plastic)
BAB
III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Perkembangan
dibidang teknologi dan sciences belakangan ini mendorong material komposit
banyak digunakan pada berbagai macam aplikasi produk.
2.
Komposit
dapat disimpulkan adalah sebagai dua macam atau lebih
material yang digabungkan atau dikombinasikan dalam sekala makroskopis (dapat
terlihat langsung oleh mata) sehingga menjadi material baru yang lebih berguna.
3. Klasifikasi
bahan komposit dapat dibentuk dari sifat dan sturkturnya. Bahan komposit dapat
diklasifikasikan kedalam beberapa jenis.
a. Bahan
komposit partikel
b. Bahan
komposit serat
4.
Dalam tipe Komposit Serat, Untuk
memperoleh komposit yang kuat, harus dapat menempatkan serat dengan benar.
Berdasarkan penempatanya terdapat beberapa tipe serat pada komposit yaitu :
a.
Continuous
Fiber Composite
b.
Woven Fiber
Composite (bi-dirtectional)
c.
Discontinuous
Fiber Composite
d.
Hybrid Fiber
Composite
5.
Bagian utama dari komposit, antara
lain :
a. Reinforcement
b. Matrik
§
Komposit Matrik Polimer (Polymer
Matrix Composites – PMC)
§
Komposit Matrik Logam (Metal
Matrix Composites – MMC)
§
Komposit Matrik Keramik (Ceramic
Matrix Composites – CMC)
6.
Bahan - bahan Pembentuk Koposit
Bahan pembuat fiberglass pada
umumnya terdiri dari 11 macam bahan, 6 macam sebagai bahan utama dan 5 macam
sebagai bahan finishing. Sebagai bahan utama yaitu erosil, pigmen, resin,
katalis, talk, mat, sedangkan sebagai bahan finishing antara lain : aseton,
PVA, mirror, cobalt, dan dempul.
7.
Karakteristik Material Komposit
a.
Sifat – sifat Material Komposit
Dalam pembuatan sebuah material
komposit, suatu pengkombinasian optimum dari sifat-sifat bahan penyusunnya
untuk mendapatkan sifat-sifat tunggal sangat diharapkan. Beberapa material
komposit polymer diperkuat serbuk yang memiliki kombinasi sifat-sifat yang
ringan, kaku, kuat dan mempunyai nilai kekerasan yang cukup tinggi. Disamping
itu juga sifat dari material komposit dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu
material yang digunakan sebagai bentuk komponen dalam komposit, bentuk geometri
dari unsur-unsur pokok dan akibat struktur dari sistem komposit, cara
dimana bentuk satu mempengaruhi bentuk lainnya
b.
Jenis – jenis Material Komposit
·
Material Komposit Serat
·
Komposit
Lapis (Laminated Composite)
·
Komposit Partikel (Particulate
Composite)
c.
Propertis Material Komposit
Kemajuan kini telah mendorong peningkatan dalam
permintaan terhadap bahan komposit. Perkembangan bidang sciences dan teknologi mulai menyulitkan
bahan konvensional seperti logam untuk memenuhi keperluan aplikasi baru.
d.
Kelebihan Material Komposit
Material komposit mempunyai beberapa
kelebihan berbanding dengan bahan konvensional seperti
logam. Kelebihan tersebut pada
umumnya dapat dilihat dari beberapa sudut yang penting seperti sifat-sifat
mekanikal dan fisikal dan biaya.
e.
Kekurangan Material Komposit, salah
satunya :
·
Tidak tahan terhadap beban shock
(kejut) dan crash (tabrak) dibandingkan dengan metal.
f.
Kegunaan Material Komposit
·
Penggunaan
material komposit sangat luas, salah satunya untuk Angkasa luar = Komponen
kapal terbang, Komponen Helikopter, Komponen satelit.
g. Contoh
Material Komposit
·
Plastik
diperkuat fiber:
-
Diklasifikasikan
oleh jenis fiber : Wood (cellulose fibers
in a lignin and hemicellulose matrix)
-
Thermoset
Composites
·
Metal matrix composite MMC, salah satunya adalah :
-
Cast iron putih
·
Ceramic matrix composites, salah satunya:
-
Cermet (ceramic and metal)
·
Organic matrix/ceramic aggregate composite, salah satunya
adalah :
-
Mother of
Pearl
·
Chobham armour
·
Engineered wood, salah satunya adalah :
-
Plywood
·
Plastic-impregnated or laminated paper or textiles,
salah satunya adalah :
-
Arborite
3.2
Saran
1.
Hambatan dalam aplikasi material
komposit umumnya adalah soal biaya. Meskipun sering kali proses manufaktur
material komposit lebih efisien, namun material mentahnya masih terlalu mahal.
Material komposit masih belum bisa secara total menggantikan material
konvensional seperti baja, tetapi dalam banyak kasus kita memiki kebutuhan akan
hal itu. Tidak diragukan, dengan teknologi yang terus berkembang, pengunaan
baru dari material komposit akan bermunculan. Jadi dalam upaya ini, harusnya
diadakan penelitian atau peninjauan kembali tentang material material mentahkomposit yang lebih efisien
sehingga dapat mengirit biaya.
2.
Bahan komposit merupakan salah satu
jenis material yang banyak diteliti di bidang Fisika Material. Jadi, Penggunaan
material komposit
pada masa
sekarang ini haruslah terus mengalami peningkatan seiring dengan kemajuan
banyaknya penggunaan material dengan mengedepankan bobot yang ringan sedangkan
sifat mekanisnya tetap terjaga bahkan lebih baik. Contoh mudah dapat kita lihat
pada perkembangan material sepeda motor dari tahun 1970.
DAFTAR
PUSTAKA
1. John
A, Schey. 2009. Proses Manufaktur. Yogyakarta : Penerbit Andi.
Diterjemahkan
oleh : Ir. Rines M.T., Dwiyani Asih, Indah Sri Utami, Basuki Heri Winarno
pada tanggal 25 Oktober 2013, jam 20.48
3. http://www.scribd.com/doc/114100451/Artikel-Dinamika-mengenal-Bahan-Komposit-Berpenguat- Serat-Alam
pada
tanggal 25 Oktober 2013 jam 20.58
pada tanggal 25
Oktober 2013 . 20.59
Tidak ada komentar:
Posting Komentar