laporan labtek

8/16/2019 laporan labtek

1/27

BAB I

PENDAHULUAN

A. LatarBelakang

Perkembangan zaman diikuti oleh perkembangan teknologi yang semakin

maju. Perkembangan teknologi ini membutuhkan dukungan dari faktor –

faktor lainnya, seperti SDM, pengetahuan, dan tentu material pendukungnya.

Perlu disadari, semakin banyak teknologi yang membutuhkan material yang

sifatnya bertentangan, seperti kuat, tapi ringan. Pada material yang sudah

dikenal sejak lama seperti logam, terdapat batasan – batasan yang

mengakibatkan sifat seperti itu tidak bias dipenuhi.

Atas dasar inilah orang mempelajari dan kemudian menciptakan material

yang bernama komposit. etapi, material ini tidaklah sesempurna itu.

erdapat beberapa faktor yang berpengaruh kepada sifatnya.

.

B. Tujuan

!. Mempelajari proses pembuatan komposit, khususnya dengan teknik "et

hand lay up dan compression molding.

#. Mempelajari teknik$teknik karakterisasi komposit, khususnya

karakterisasi sifat mekanik dengan ujitarik dan pengujian fraksi %olume.

&. Mempelajari pengaruh metode manufaktur dan pengaruh fraksi %olume

material penyusun terhadap sifat mekanik komposit.


2/27

BAB II

TEORI DASAR

Material komposit merupakan gabungan secara makroskopis dari dua jenis

material atau lebih. 'abungan secara mikroskopik tidak dapat dikatakan komposit

karena istilahnya adalah senya"a ataupun paduan. (omposit dibentuk dari

penguat )reinforced* dan pengikat )matri+*. Material komposit dapat dibagi

berdasarkan jenis penguat dan jenis matriksnya. erdasarkan jenis penguatnya,

komposit dibedakan menjadi Particle-reinforced Composite, Fiber-reinforced

Composite, dan Structural-reinforced Composite. Sedangkan berdasarkan jenis

matriksnya, kompositdibedakan menjadi Polymer Matrix Composite (PMC),

Metal Matrix Composite (MMC), dan Ceramic Matrix Composite (CMC). Dari

semua jenis pembagian tersebut PM- yang diperkuat fiber menjadi jenis komposit

yang paling sering digunakan. al ini disebabkan PM- memiliki keunggulan

dalam kemudahan proses produksinya dan sifat mekanik spesifik yang tinggi

dibandingkan jenis komposit yang lain.

PM- dapat dibagi berdasarkan jenis matriksnya yaitu polimer thermoset dan

termoplast. Pembagian ini akan berpengaruh pada beberapa factor antara lain

proses manufaktur )tekanan, temperature, dan "aktu* dan sifat yang akan

dihasilkan. erikut adalah perbandingan proses manufaktur thermoset dengan

termoplast/

0enisMatriks )temperature* P )tekanan* "aktu

ermosetermoplastik

1amun,secara lebih komprehensif berikut perbandingan semua properties

dari polimer thermoset dan termoplastik/

Material Properties

Ter!osets Ter!oplasti"s

Stiffness 2 $


3/27

Strength 2 $

oughness $ 23atigue life 2 $

-reep resistance 2 $

hermal e+pansion 2 $

-hemical resistance $ 2

emperature tolerance 2 $

Manu#a"turing$Pro"essa%ilit&


Simplicity of chemistry $ 2

4o" %iscosity 2 $

Processing temperature 2 $

Processing pressure 2 $

Processing time $ 2

Processing en%ironment $ 2

5eformability $ 2

5ecycling $ 2

Pada percobaan kali ini, ada juga istilah berupa preform. Preform adalah

pembentuk komposit, terbuat dari serat dengan susunan arsitektur tertentu )dengan

atau tanpa polimer* untuk mempermudah proses manufaktur dan atau

memperoleh sifat komposit yang diinginkan. Preform sendiri terbagi menjadi dua,

yaitu dry preform dan wet preform. Prepreg )pre impregnation* merupakan salah

satu dari "et preform. Prepreg ini merupakan serat yang sudah diimpregnasikan

oleh suatu polimer tetapi masih belum curing.

Sifat mekanik dari suatu komposit bisa dipengaruhi oleh beberapa macam

faktor, yakni /

!. 0enis serat)penguat* dan polimer )matriks*

0enis serat dan matriks yang digunakan akan mempengaruhi sifat mekanik

kompositnya karena serat dan polimernya mempunyai kekuatan dan kekakuan

yang berbeda$beda. 5entang kekakuan dan kekuatan komposit bisanyanya berada

diantara serat dan polimernya.


4/27

#. 3raksi 6olum

0umlah %olume serat atau matriks per jumlah %olume komposit dari suatu

komposit akan mempengaruhi sifat mekanik serat pula. Semakin besar fraksi

%olume seratnya, semakin baik pula sifat mekaniknya.

&. Arah orientasi serat

Arah pembebanan suatu komposit akan dipengaruhi arah orientasi serat. iasanya

komposit akan memiliki sifat mekanik yang lebih baik jika diberikan tengangan

sesuai dengan arah seratnya )longitudinal* dibanding arah tegak lurus seratnya

)trans%ersal*.

7. 8katan antar muka )8nterface*

8katan antara serat dan matriks akan mempengaruhi sifat mekanik dari komposit

juga. 0ika interface baik, sifat mekaniknya baik pula. 0ika interface buruk, sifat

mekaniknya juga akan buruk pula. 3aktor interface ini sulit untuk dihitung atau

diperhitungkan. iasanya dalam aplikasinya, interface diasumsikan sudah bagus

karena memprediksikannya yang relatif sulit. Padahal, faktor ini sangatlah

mempengaruhi sifat mekanik komposit. Sedikit saja ada cacat pada interface, akan

menurunkan sifat mekanin secara signifikan khususnya di kekuatan komposit.

9. 0enis Preform

Preform mempunyai macam$macam jenis. ermacam$macam jenis preform

tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan yang berbeda$beda. 0adi, jenis

preform juga akan mempengaruhi sifat mekanik komposit.

Padapercobaan kali ini digunakan jenis PM- yang matriksnya adalah

polimer thermoset dan proses manufaktur yang akan dilakukan adalah wet and

lay-up dan compression molding . Proses manufaktur lainnya adalah spray-up,

!"#$, dan Pultrution.

:et and 4ay$;p

Pada proses "et hand lay$up, dry reinforcement dan resin )2 katalis*

ditaruh pada permukaan cetakan. 5esin ditekan dengan menggunakan rol untuk

diimpregnasi. eberapa lapisan dapat ditambahkan secara bertahap sesuai

kebutuhan. Setelah diimpregnasi komposit akan mengalami curing dan mengeras.


5/27

Metode ini diaplikasikan dalam pembuatan tangki penyimpanan air, badan perahu,

dan bath$up.

'ambar proses manufaktur dengan metode "et hand lay$up.

-ompression Molding

Pada compression molding, preform serat diletakkan pada cetakan.(etika

panas dan tekanan diberikan oleh cetakan, preform mengalir sesuai bentuk

komponen yang diinginkan. (emudian terjadi curing dan setelah terjadi

pengerasan yang cukup, didapat komposit yang diinginkan. -ompression molding

memerlukan pemanasan dan tekanan yang tinggi. Metode ini digunakan untuk

pembuatan pintu mobil.

'ambar proses manufaktur dengan metode compression molding

Spray$;p

Spray up adalah metode manufaktur dengan menggunakan serat

diskontinu )pendek* dicampur polimer dan katalisnya yang digabungkan pada


6/27

suatu alat spray kemudian disemprotkan ke cetakan yang sudah dirancang sesuai

dengan rancangan komposit yang ingin dibuat.

6A58 )6acuum Assisted 5esin 8njection*

6A58 dilakukan pada kondisi %akum dan tekanan yang relati%e konstan

dan tidak terlampau besar sehingga jumlah udara yang terjebak di dalam komposit

bias diminimalisir yang berimplikasi pada jumlah %oid yang bias diminimalisir

juga. Semakin kecil fraksi %olume %oid maka impregnasi akan semakin baik dan

gaya antarmuka antara matriks dan serat dapat terjadi dengan baik. 8mplikasinya

pada sifat mekanik adalah kekuatan yang dihasilkan serta kekakuannya. Sifat

mekanik yang dihasilkan dari proses 6A58 akan paling tinggi karena pada proses

manufakturnya. -ara kerja 6A58 ini adalah dengan mengadakan lapisan ruang

%akum untuk men$impregnasi menggunakan dri%ing force resin ke serat )penguat*

dengan prinsip dasar adanya perbedaan tekanan di bagian runag %akum dan di

udara luarnya. 5uang %akum memiliki tekanan yang lebih besar dibanding udara

bagian luar.


7/27

'ambar manufaktur degan metode 6A58

Pultrusion

'ambar proses manufaktur dengan metode pultrusion

Dalam pultrution ini ada istilah yang disebut com-lin%. -om$link adalah

polimer thermoplast yang dibuat menjadi seperti serat dan manufakturnya

kemudian menjadi bersamaan dengan seratnya agar terdispersi secara sempurna.

8ni dilakukan agar difusinya sedekat mungkin.

Selain proses manufaktur, karakterisasi komposit juga penting dilakukan

untuk keperluan desain dan control kulaitas. (arakterisasi komposit mencakup

sifat fisik, mekanik, hingga termal. ;ntuk karakterisasi sifat mekanik komposit,

dapat dilakukan pengujian tarik dengan menggunakan mesin uji uni%ersal. asil

pengujian tarik dapat diperoleh kekuatan tarik komposit, modulus elastisitas, dan

regangan maksimum komposit. Sedangkan, karakterisasi sifat fisik dapat

dilakukan dengan metode uji fraksi %olum. Dengan metode ini dapat diperoleh

fraksi %olum untuk tiap komponen penyusun komposit maupun jumlah %oidnya.


8/27

3raksi%olum juga dapat digunakan untuk memperkirakan kekakuan

maupun kekuatan tarik komposit. Metode ini disebu t #ule of Mixture.

Persamaan #ule of Mixture tersebut/

m + )!$6f *

Dimana m adalah modulus elastisitas matriks, dan 6f adalah

fraksi %olum serat.


9/27

BAB III

DATA PER'OBAAN DAN PEN(OLAHAN DAT

Uji T arik ) o!posit

Dari data yang didapat pada saat percobaan, data tersebut dikon%ersi sehingga

didapat engineering stress dan engineering strain.

σ = F

Aoε=

∆ l

lo

(emudian engineering stress dan engineering strain di plot dalam grafik, didapat

gradien kur%a menunjukkan kekakuan?modulus elastisitas )>*.

0enis Mesin / arnogrocki

(ecepatan arik / # mm?menit

0umlah Spesimen / 7 uah

4oad -ell / #@@.@@@


10/27

BAB I*

ANALISIS DATA

Pada praktikum kali ini di lakukan proses pembuatan polimer melalui dua

cara yaitu "et hand lay up dan compression molding. -ara "et hand lay up lebih

mudah di lakukan daripada compression molding namun hasil yang di dapat akan

lebih bagus apabila menggunakan compression molding. 8ni dapat dilihat dari

hasil yang di dapat saat praktikum dimana komposit yang menggunakan proses

compression molding terlihat lebih halus dan rata permukaannya namun karena

kesalahan dalam pembebanan maka komposit menjadi bending. Sedangkan hasil

dari proses "et hand lay up terlihat lebih rata namun permukaannya banyak yang

bolong$ bolong

dan ada bagian

dimana matriks

belum terimpregnasi secara maksimal. al ini dikarenakan saat proses "et hand

lay up dibutuhkan tangan yang ahli dan berpengalaman sedangkan praktikan

sendiri baru pertama kali mencoba dengan metode tersebut. Pada proses

compression molding tekanan dan impregnasi matriks lebih merata daripada

menggunakan metode "et hand lay up ini dikarenakan pada compression molding

digunakan alat penekan sedangkan metode "et hand lay up hanya menggunakan

roll yang di tekan oleh tangan.

Pengujian arik Spesimen

Pada spesimen komposit yang telah di buat dengan metode "et hand lay

up dan compression molding di potong dengan ukuran #9 cm + #.9 cm. pada

pengujian tarik ini digunakan ! spesimen "et hand lay up dan ! spesimen

compression molding. Dari pengujian tarik yang telah di lakukan di dapatkan data

sebagi berikut /

Spesimen

> percobaan

)'Pa*

< composite )percobaan*

)MPa*

; ! !.&&7@ #&@.9BB#

-M ! !.@@#B! #@!.@B!@B#&


11/27

erdasarkan literatur, kekuatan tarik serat gelas adalah &79$&C MPa dan matriks

polyester adalah 9@$9 MPa. Dari data yang di dapat setelah uji tarik nilai tarik

komposit berada di ba"ah niali tarik serat gelas dan di atas nilai tarik polyester.

Data yang di dapatkan hampir mendekati teori dimana kekuatan tarik komposit

akan berada di antara nilai kekuatan tarik matriks dan penguatnya. 1amun jika di

lihat dari data yang di dapat, nilai kekuatan tarik spesimen yang di dapatkan

menggunakan metode "et hand lay up lebih tinggi daripada kekuatan tarik dari

compression molding. al ini dapat terjadi di karenakan spesimen yang di uji

tarik dari compression molding mengalami patah pada bagian pinggir yang di grip

atau di jepit saat uji tarik. Patah ini disebabkan karena spesimen mengalami

bending dan ketebalan yang tidak merata terutama pada bagian yang di grip.

Selain itu pada bagian spesimen yang di grip sebelumnya telah mengalami sedikit

keruasakan yang dapat mengakibatkan adanya konsentrasi tegangan pada bagian

tesebut. Sebenarnya nilai kekuatan tarik dari spesimen compression molding

masih bisa naik, namun karena gagal pada bagian yang di grip menyebabkan

spesimen tersebut mempunyai kekuatan tarik lebih rendah daripada yang

seharusnya. Di lihat dari bentuk patahannya sesuai dengan ASM D &@&C dapat

disimpulkan bah"a pada spesimen "et hand lay up mengalami patah D'M atau

S'M. Patah yang terjadi berupa edge delamination yang terjadi pada gage length

dan menjalar dari tengah samapai ujung gage length. Sedangkan pada spesimen

compression molding berupa '8 dimana patah terjadi di bagian dalam grip

bagian atas saat di uji tarik.

Spesimen

> percobaan

)'Pa*

< composite )percobaan*

)MPa*

; ! !.&&7@ #&@.9BB#

-M ! !.@@#B! #@!.@B!@B#&


12/27

Dari data di atas juga dapat dilihat nilai dari modulus elastisitas kedua spesimen

dimana nilai > untuk "et hand lay up lebih besar dari pada nilai compression

molding. hal ini terjadi juga karena spesimen yang gagal pada bagian grip

sehingga nilai modulus elastisitas dan kekuatan tariknya tidak sesuai dengan teori.

;ji 3raksi 6olume

Pada pengujian kali ini di lakukan dengan menggunakan & spesimen "et hand lay

up dan & spesimen compression molding dengan ukuran masing$masing #.9cm +

#.9 cm. dari pengujjian fraksi %olume di dapatkan data yang seedikit aneh dimana

nilai fraksi %oidnya minus.

+et an, "o!pression

spesimen ! # & ! # &

massa kering )gram* &. &. &.B &.7 &. &.&

massa terendam

)gram*

#.# #.& #.# !.C #.! #

%olume komposit

)cm&*

!.9 !.& !. !.9 !.9 !.&

massa jenis komposit)g?cm&*

#.7 #. #.& #.# #.7 #.9&

fraksi %olume serat @.9B @. @.99 @.9B @.9B @.

fraksi %olume matriks @.9 @.B! @. @.9C @.@ @.#

fraksi %olume %oid $@.&7 [email protected] $@.&! $@.!B $@.#C $@.&@

al ini dapat terjadi karena ukuran spesimen yang digunakan untuk percobaan

tidak murni #.9 cm + #.9 cm sehingga akan mempengaruhi nilai dari fraksi

%olume material tersebut. Menurut teori semakin sediki fraksi %oidnya dan

semakin tinggi fraksi fibernya maka kekuatan spesifik dari komposit tersebut akan

semakin tinggi. dari data yang di dapat susah untuk di analisis dari nilai fraksinya

di karenakan nilai fraksi %oidnya bernilai negati%e. Dilihat dari nilai fraksi

fibernya komposit compression molding lebih tinggi daripada "et hand lay up.

1amun hal ini tidak dapat menyimpulkan bah"a nilai kekuatan spesifik

compression molding lebih tinggi daripada "et hand lay up. al ini dikarenakan

nilai fraksi %oid yang bernilai ngatif.


13/27

Selain itu dari uji fraksi %olume kita juga dapat menghitung nilai kekuatan tarik

dari komposit dan nilai modulus elastisitas dari composite.

Spesimen

E komposit(GPa)

Epercobaan(GPa)

σ composite(MPa)

σ composite(percobaan)(MPa)

; ! !.&&7@ 79.79&@& ##@7.#C!B@B #&@.9BB#

; # !.@@#B! 79.B!9@9 ##7C.@B7 #@!.@B!@B#&

0ika dibandingkan antara hasil perhitungan kekuatan dan modulus elastisitas

dengan uji tarik dan dengan uji fraksi %olum memiliki nilai yang cukup jauh

berbeda. 1ilai kekuatan dan modulus elastisitas dari hasil percobaan uji tarik jauh

lebih kecil dari hasil perhitungan fraksi %olum. Seharusnya hasil percobaan dan

perhitungan tidak jauh berbeda. al ini dikarenakan proses manufakturnya yang

kurang baik. (emungkinan inilah yang membuat hasil tidak presisi?akurat.


14/27

BAB *

)ESIMPULAN DAN SARAN

A. )esi!pulan

!. (ekuatan tarik dan modulus elastisitas komposit poliester berpenguat serat

gelas dengan metode :et and 4ay ;p dan -ompression Molding adalah

#. Dari uji fraksi %olume di dapatkan

+et an, "o!pression

spesimen ! # & ! # &

massa kering )gram* &. &. &.B &.7 &. &.&

massa terendam

)gram*

#.# #.& #.# !.C #.! #

%olume komposit !.9 !.& !. !.9 !.9 !.&

massa jenis komposit #.7 #. #.& #.# #.7 #.9&

fraksi %olume serat @.9B @. @.99 @.9B @.9B @.

fraksi %olume matriks @.9 @.B! @. @.9C @.@ @.#

fraksi %olume %oid $@.&7 [email protected] $@.&! $@.!B $@.#C $@.&@

Spesimen

E komposit(GPa)

Epercobaan(GPa)

σ composite(MPa)

σ composite(percobaan)(MPa)

; ! !.&&7@ 79.79&@& ##@7.#C!B@B #&@.9BB#

; # !.@@#B! 79.B!9@9 ##7C.@B7 #@!.@B!@B#&

B. Saran

Spesimen> percobaan

)'Pa*< composite )percobaan*

)MPa*

; ! !.&&7@ #&@.9BB#

-M ! !.@@#B! #@!.@B!@B#&


15/27

Sebaiknya saat pemotongan lebih diperhatikan presisi ukuran spesimen

agar tidak terjadi koreksi saat perhitungan.

BAB *I


16/27

DA-TAR PUSTA)A

Astrom, . ., E Manufacturing of Polymer CompositesF, !st ed., -hapman and

all, 4ondon, !CC.

0uda"isastra, . Slide (uliah E Material &omposit F re%. @7. 8. andung. #@!7

ASM D @C# – @@

ASM D &@&C – @@

LAMPIRAN


17/27

Tugas setela Praktiku!

!. erdasarkan literatur, jelaskan perbedaan sifat fisik dan mekanik komposit

matri+ termoset yang diperoleh dari metode berikut / "et hand lay up,

compression molding, dan 6A58G

Sifat mekanik yang dihasilkan dengan metode 6A58 akan memiliki sifat

mekanik yang paling tinggi dibandingkan dengan compression molding dan

"et hand lay$up. 8ni dikarenakan proses manufaktur pada 6A58 dilakukan

pada kondisi %akum dan tekanan yang relatif konstan juga tidak terlampau

besar sehingga jumlah udara yang terjebak di dalam komposit bisa

diminimalisir yang berimplikasi pada jumlah %oid yang bisa diminimalisir

juga. Semakin kecil fraksi %olume %oid akan membuat sifat mekanik dari

komposit semakin baik pula dan interface antara serat dan matriks terjadi

dengan baik. Dengan adanya perbedaan tekanan di ruang %akum dan udara

luar juga akan memberikan tekanan yang merata pada cetakan sehingga proses

manufaktur dengan metode 6A58 akan lebih merata dan rapih. Sedangkan

compression molding memiliki sifat mekanik yang lebih baik daripada "et

hand lay$up sesuai dengan percobaan yang telah kita lakukan.

#. 0elaskan faktor$faktor yang menentukan sifat mekanik kompositG

a. 0enis serat)penguat* dan polimer )matriks*

0enis serat dan matriks yang digunakan akan mempengaruhi sifat mekanik

kompositnya karena serat dan polimernya mempunyai kekuatan dan

kekakuan yang berbeda$beda. 5entang kekakuan dan kekuatan komposit bisanyanya berada diantara serat dan polimernya.

b. 3raksi 6olum

0umlah %olume serat atau matriks per jumlah %olume komposit dari suatu

komposit akan mempengaruhi sifat mekanik serat pula. Semakin besar

fraksi %olume seratnya, semakin baik pula sifat mekaniknya.

c. Arah orientasi serat


18/27

Arah pembebanan suatu komposit akan dipengaruhi arah orientasi serat.

iasanya komposit akan memiliki sifat mekanik yang lebih baik jika

diberikan tengangan sesuai dengan arah seratnya )longitudinal* dibanding

arah tegak lurus seratnya )trans%ersal*.

d. 8katan antar muka )8nterface*

8katan antara serat dan matriks akan mempengaruhi sifat mekanik dari

komposit juga. 0ika interface baik, sifat mekaniknya baik pula. 0ika

interface buruk, sifat mekaniknya juga akan buruk pula. 3aktor interface

ini sulit untuk dihitung atau diperhitungkan. iasanya dalam aplikasinya,

interface diasumsikan sudah bagus karena memprediksikannya yang relatif

sulit. Padahal, faktor ini sangatlah mempengaruhi sifat mekanik komposit.

Sedikit saja ada cacat pada interface, akan menurunkan sifat mekanin

secara signifikan khususnya di kekuatan komposit.

e. 0enis Preform

Preform mempunyai macam$macam jenis. ermacam$macam jenis

preform tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan yang berbeda$

beda. 0adi, jenis preform juga akan mempengaruhi sifat mekanik

komposit.

Rangku!an Praktiku!

Material komposit merupakan gabungan secara makroskopis dari dua jenis

material atau lebih. 'abungan secara mikroskopik tidak dapat dikatakan komposit

karena istilahnya adalah senya"a ataupun paduan. (omposit dibentuk dari

penguat )reinforced* dan pengikat )matri+*. Material komposit dapat dibagi

berdasarkan jenis penguat dan jenis matriksnya. erdasarkan jenis penguatnya,

komposit dibedakan menjadi Particle-reinforced Composite, Fiber-reinforced

Composite, dan Structural-reinforced Composite. Sedangkan berdasarkan jenis

matriksnya, kompositdibedakan menjadi Polymer Matrix Composite (PMC),

Metal Matrix Composite (MMC), dan Ceramic Matrix Composite (CMC). Dari

semua jenis pembagian tersebut PM- yang diperkuat fiber menjadi jenis komposit


19/27

yang paling sering digunakan. al ini disebabkan PM- memiliki keunggulan

dalam kemudahan proses produksinya dan sifat mekanik spesifik yang tinggi.

PM- dapat dibagi berdasarkan jenis matriksnya yaitu polimer thermoset dan

termoplast. Polimer thermoset bila dipanaskan tidak berubah bentuk. 8katan pada

thermoset berupa cross$linking. hermoset tidak mempunyai g dan tidak bias di

recycle. ermoplast merupakan polimer yang berupa ikatan sekunder. hermoset

mempunyai g dan m serta dapat di recycle. Pembagian ini akan berpengaruh

pada beberapa factor antara lain proses manufaktur )tekanan, temperature, dan

"aktu* dan sifat yang akan dihasilkan. erikut adalah perbandingan proses

manufaktur thermoset dengan termoplast/

0enisMatriks )temperature* P )tekanan* "aktu

ermoset

ermoplastik

1amun,secara lebih komprehensif berikut perbandingan semua properties

dari polimer thermoset dan termoplastik/

Material Properties


Stiffness 2 $

Strength 2 $

oughness $ 2

3atigue life 2 $

-reep resistance 2 $

hermal e+pansion 2 $

-hemical resistance $ 2

emperature tolerance 2 $

Manu#a"turing$Pro"essa%ilit&


Simplicity of chemistry $ 2

4o" %iscosity 2 $

Processing temperature 2 $


20/27

Processing pressure 2 $

Processing time $ 2

Processing en%ironment $ 2

5eformability $ 2

5ecycling $ 2

:et and 4ay$;p

Pada proses "et hand lay$up, dry reinforcement dan resin )2 katalis*

ditaruh pada permukaan cetakan. 5esin ditekan dengan menggunakan rol untuk

diimpregnasi. eberapa lapisan dapat ditambahkan secara bertahap sesuai

kebutuhan. Setelah diimpregnasi komposit akan mengalami curing dan mengeras.

Metode ini diaplikasikan dalam pembuatan tangki penyimpanan air, badan perahu,

dan bath$up.

'ambar proses manufaktur dengan metode "et hand lay$up.

-ompression Molding

Pada compression molding, preform serat diletakkan pada cetakan.(etika

panas dan tekanan diberikan oleh cetakan, preform mengalir sesuai bentuk

komponen yang diinginkan. (emudian terjadi curing dan setelah terjadi

pengerasan yang cukup, didapat komposit yang diinginkan. -ompression molding

memerlukan pemanasan dan tekanan yang tinggi. Metode ini digunakan untuk

pembuatan pintu mobil.


21/27

'ambar proses manufaktur

dengan metode compression molding

Spray$;p

Spray up adalah metode manufaktur dengan menggunakan serat

diskontinu )pendek* dicampur polimer dan katalisnya yang digabungkan pada

suatu alat spray kemudian disemprotkan ke cetakan yang sudah dirancang sesuai

dengan rancangan komposit yang ingin dibuat.

6A58 )6acuum Assisted 5esin 8njection*

6A58 dilakukan pada kondisi %akum dan tekanan yang relati%e konstan

dan tidak terlampau besar sehingga jumlah udara yang terjebak di dalam komposit

bias diminimalisir yang berimplikasi pada jumlah %oid yang bias diminimalisir

juga. Semakin kecil fraksi %olume %oid maka impregnasi akan semakin baik dan


22/27

gaya antarmuka antara matriks dan serat dapat terjadi dengan baik. 8mplikasinya

pada sifat mekanik adalah kekuatan yang dihasilkan serta kekakuannya. Sifat

mekanik yang dihasilkan dari proses 6A58 akan paling tinggi karena pada proses

manufakturnya. -ara kerja 6A58 ini adalah dengan mengadakan lapisan ruang

%akum untuk men$impregnasi menggunakan dri%ing force resin ke serat )penguat*

dengan prinsip dasar adanya perbedaan tekanan di bagian runag %akum dan di

udara luarnya. 5uang %akum memiliki tekanan yang lebih besar dibanding udara

bagian luar.

'ambar manufaktur degan metode 6A58

Pultrusion

'ambar proses manufaktur dengan metode pultrusion

Dalam pultrution ini ada istilah yang disebut com-lin%. -om$link adalah polimer

thermoplast yang dibuat menjadi seperti serat dan manufakturnya kemudian

menjadi bersamaan dengan seratnya agar terdispersi secara sempurna. 8ni

dilakukan agar difusinya sedekat mungkin.


23/27

Selain proses manufaktur, karakterisasi komposit juga penting dilakukan

untuk keperluan desain dan control kulaitas. (arakterisasi komposit mencakup

sifat fisik, mekanik, hingga termal. ;ntuk karakterisasi sifat mekanik komposit,

dapat dilakukan pengujian tarik dengan menggunakan mesin uji uni%ersal. asil

pengujian tarik dapat diperoleh kekuatan tarik komposit, modulus elastisitas, dan

regangan maksimum komposit. Sedangkan, karakterisasi sifat fisik dapat

dilakukan dengan metode uji fraksi %olum. Dengan metode ini dapat diperoleh

fraksi %olum untuk tiap komponen penyusun komposit maupun jumlah %oidnya.

3raksi%olum juga dapat digunakan untuk memperkirakan kekakuan

maupun kekuatan tarik komposit. Metode ini disebu t #ule of Mixture.

Persamaan #ule of Mixture tersebut/

m + )!$6f *

Dimana m adalah modulus elastisitas matriks, dan 6f adalah

fraksi %olum serat.

;ji fraksi %olume dapat dihitung dengan menghitung/

6olume komposit / 6c = )Mck$ Ms*?Hair

Densitas kompsit / Hc = Mk ?6c

3raksi %olume serat ν f = ) A pI Ak I 1*?Hserat gelasI 6c

3raksi %olume matri+ ν m = )Mk – )A pIAk I1**?H poliester I 6c

3raksi%oid / ν % = ! –ν

f –ν

m

Dimana A p adalah areal density yang didapat dari perbandingan berat komposit

)"et hand lay$upJ compression molding* dengan luas komposit )!9 + &@ cm #*. Ak

adalah luas area komposit yang akan di uji. Mk adalah massa kering komposit dan

Ms adalah massa komposit ketika terendam air dan 1 adalah jumlah lapisan.

Tugas Ta!%aan

!. -ontoh Metal Matri+ -omposite G


24/27

cylinder slee%es in engines )tribology*, piston$recess "alls )tribology*,

brake pad backing plates )"eight*, bearings )thermal e+pansion*, brake

discs )tribology*, sporting goods or heat$sinks in electronics.

#. 'ambar pemrosesan composite dengan matri+ polimer thermoset dan

termoplast masing$masing 7.

Ter!oset

:et hand lay up

Spray up

Prepeg lay up


25/27

-ompression molding

Te!oplast

-ompression Molding

8njection Molding


26/27

Pultrusion

5olling


27/27

laporan labtek

Documents