MAKALAH

FIBER REINFORCED PLASTIC

Disusun Oleh :

1. Ratri Rahmawati 21030112130111

2. Alfan Nuroini 21030112130113

3. Probondari Ardana I. 21030112130114

4. Nugraheni Dwiandini 21030112130118

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2013

MAKALAH

FIBER REINFORCED PLASTIC

Disusun Oleh :

1. Ratri Rahmawati 21030112130111

2. Alfan Nuroini 21030112130113

3. Probondari Ardana I. 21030112130114

4. Nugraheni Dwiandini 21030112130118

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2013

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.

Alhamdulillahirabbilalamin, banyak nikmat yang Allah berikan, tetapi

sedikit sekali yang kita ingat. Segala puji hanya layak untuk Allah Tuhan seru

sekalian alam atas segala berkat, rahmat, taufik, serta hidayah-Nya yang tiada

terkira besarnya, sehingga makalah dengan judul ” FIBER REINFORCED

PLASTIC” ini dapat terselesaikan.

Dengan terselesaikannya makalah ini diucapkan terima kasih kepada:

Bapak Dr.rer.nat. Heru Susanto, S.T., M.M., M.T. selaku dosen pembimbing

matakuliah Ilmu Bahan Rekayasa. Dari sanalah semua kesuksesan ini berawal,

semoga semua ini bisa memberikan sedikit kebahagiaan dan menuntun pada

langkah yang lebih baik lagi.

Makalah ini diharapkan dapat menambah pengetahuan dari pembaca,

sehingga pembaca sekalian dapat mengerti dan memahami tentang material fiber

reinforced plastic. Selain itu diharapkan setelah membaca makalah ini pembaca

lebih tertarik lagi belajar di bidang teknik kimia.

Meskipun diharapkan isi dari makalah ini bebas dari kekurangan dan

kesalahan, namun tidak ada gading yang tak retak. Oleh karena itu, diharapkan

kritik dan saran yang membangun agar makalah ini lebih baik lagi. Semoga

makalah ini bermanfaat bagi semua pembaca.

Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.

Semarang,14 September 2013

Penyusun

Bab I

Pendahuluan

Ada banyak macam material bahan yang dapat digunakan untuk peralatan

di industri. Setiap bahan memiliki karakteristik yang berbeda-beda dan juga

memiliki kelebihan dan kekurangan. Dengan adanya karakteristik serta kelebihan

dan kekurangannya, industri dapat memilih material bahan mana yang cocok

untuk digunakan di dalamnya.

Fibre Reinforced Plastic (FPR) merupakan plastik yang diperkuat oleh

serat kaca yang merupakan bahan material yang ringan kuat dan mudah dibentuk.

FPR banyak digunakan juga dalam kehidupan sehari-hari, salah satunya yaitu

untuk pembuatan body kit mobil.

Dalam makalah ini akan dibahas secara lebih dalam mengenai pengertian,

konstruksi, kelebihan dan kekurangan. Sedangkan aplikasi FRP dalam dunia

industry diantaranya untuk pembuatan kapal laut, pesawat terbang, pembuatan

alat-alat olahraga, dalam bidang kesehatan juga digunakan sebagai bahan pembuat

kaki palsu. Aplikasi FRP dalam industri kimia yaitu sebagai bahan pembuat tank

dan berbagai macam pipa.

Bab II

Isi

a. Pengertian FRP

Istilah fiberglass itu adalah penyederhanaan istilah yang terdiri dari

dua kata yaitu ‘fiber’ yang artinya serat dan ‘glass’ yang artinya kaca.

Sesungguhnya fiberglass adalah salah satu jenis dari bahan komposit yang

merupakan paduan dari dua bahan yang mempunyai sifat fisika dan kimia

yang berbeda dimana perbedaan tersebut pun masih dapat terlihat secara

mikroskopik maupun makroskopik dalam paduan akhir material komposit

tersebut. Istilah fiberglass yang sudah secara umum dipakai saat ini

sebenarnya mewakili istilah bahasa Inggris sebagai berikut:

Fiberglass Reinforced Plastic (FRP), yang jika diterjemahkan

bunyinya adalah plastik yang diperkuat oleh serat kaca.

Glass-fiber Reinforced Plastic (GRP), yang jika diterjemahkan

bunyinya adalah juga plastik yang diperkuat oleh serat kaca.

Fiber-reinforced Plastic atau Fiber-reinforced Polymer (FRP),

yang jika diterjemahkan bunyinya adalah plastik atau polymer yang

diperkuat oleh serat.

Melihat pemakaian bahan komposit di kapal boat, maka sebenarnya

isitlah yang paling tepat adalah istilah FRP yang maksudnya adalah

Fiber-reinforced Plastic atau Fiber-reinforced Polymer. Untuk lebih

sederhana dan mudah dipahami, maka isitlah FRP yang akan digunakan

adalah untuk Fiber-reinforced Plastic karena secara umum material

polymer juga banyak dikenal sebagai plastik (walaupun karet misalnya,

juga termasuk salah satu material polymer).

Plastik di dalam konstruksi FRP ini dalam wujudnya ada dalam

bentuk resin cair (umumnya jenis polyester, vinylester dan epoxy),

sedangkan seratnya bisa dibuat dari bahan gelas (umumnya jenis E-glass),

karbon, Kevlar (serat sintetis aramid), bambu, dll.

Sedangkan istilah fiberglass di kapal boat sebaiknya hanya digunakan

jika bahan kompositnya memang terdiri dari serat kaca dan plastik.

b. Konstruksi fibreglass dan FRP

Sebagai bahan komposit, FRP terdiri dari bahan dasar utama sbb :

Serat penguat : kaca (E-glass), karbon, Kevlar (serat sintetis aramid),

bambu, dll.

Resin (cair) : polyester, vinylester dan epoxy

Resin (cair) gelcoat : polyester, vinylester dan epoxy

dan bahan penunjang sbb:

Katalis (MEKP, methyl ethyl ketone peroxide)

Pengeras (hardener) untuk resin epoxy

Pewarna (pigment)

Pengental (filler)

Konstruksi FRP dibuat dengan mencampurkan serat penguat dan resin

dengan menggunakan cetakan yang sesuai dengan bentuk yang diinginkan.

Mengapa konstruksi FRP terdiri dari paduan serat penguat dan resin sebagai

dua material utama? Hal ini karena masing-masing material mempunyai

fungsi yang berbeda yaitu :

Serat penguat : sebagai kekuatan konstruksi.

Resin konstruksi : sebagai perekat serat penguat yang memberikan

kekakuan bentuk dan juga kekedapan air di kapal.

Bayangkan jika kita mencaoba membuat konstruksi FRP dengan

hanya serat saja, bagaimana membentuknya? Namun kalau hanya dengan

resin saja tidak akan ada kekuatannya. Jadi di sini dapat dilihat bahwa dalam

konstruksi FRP, serat penguat berfungsi sebagai pemberi fungsi kekuatan dan

resin sebagai pemberi fungsi kekakuan bentuk dan kekedapan air.

Ilustrasi konstruksi FRP dibanding dengan konstruksi komposit pada

beton bertulang baja adalah seperti gambar di bawah :

Pada konstruksi beton bertulang baja, dapat dilihat bahwa semen

adalah sebagai pemberi fungsi kekakuan bentuk dan tulangan baja berfungsi

sebagai pemberi fungsi kekuatan.

Sedangkan pada konstruksi FRP, dapat dilihat bahwa resin adalah

sebagai pemberi fungsi kekakuan bentuk (dan juga kekedapan air pada kapal

boat) seperti halnya semen pada konstruksi beton bertulang baja dan lapisan

serat penguat berfungsi sebagai pemberi fungsi kekuatan seperti halnya

tulangan baja pada konstruksi beton bertulang baja. Mengenai bentuknya,

konstruksi FRP bisa dibentuk menurut cetakan sesuai keinginan.

Mengenai wujud dari material penguat dari konstruksi FRP bisa dalam bentuk

:

Chopped Strand Mat (CSM); berwujud sebaran serat yang relatif

pendek dan acak. Biasanya hadir dalam kode yang menyebutkan tiga

angka di belakang CSM, contoh CSM 300. Artinya adalah CSM dengan

kepadatan 300 gram per meter persegi (300 gr/m2).

Woven Roving (WR); berwujud seperti anyaman dengan kelompok

serat panjang yang relatif tebal. Biasanya hadir dalam kode yang

menyebutkan tiga angka di belakang WR, contoh WR 600. Artinya

adalah WR dengan kepadatan 600 gram per meter persegi (600 gr/m2).

Multi Axial; berwujud seperti anyaman dengan arah serat memanjang,

melintang dan juga menyilang.

Fiber Cloth; berwujud seperti kain tipis.

c. Kelebihan dan Kekurangan FRP

Kelebihan dari FRP:

1. Memiliki berat yang ringan

Bahkan FRP termurah jauh lebih padat, dan karena itu lebih ringan

daripada baja atau aluminium.

2. Mechanical Strength

FRP memiliki mechanical strength yang tinggi, merupakan bahan yang

kuat dan kaku untuk beratnya yang relatif ringan.

3. High Impact Strength

Berbeda dengan kebanyakan logam, FRP tidak berubah bentuk bahkan

ketika pecah.

4. Resilience (Ketahanan)

Produk FRP memiliki lapisan keras. The gelcoat yang mengcover dan

mewarnai produk fiberglass dapat disesuaikan untuk memberikan

kekerasan yang lebih besar atau ketahanan yang lebih besar.

5. Formability

FRP dapat dibentuk untuk hampir semua bentuk yang diinginkan. Kita

bisa membuat atau menyalin banyak bentuk dengan mudah. Cetakan

untuk FRP lebih murah untuk dibuat dibandingkan dengan untuk logam

atau plastik. Ini sangat mudah untuk mengubah berat dan kekuatan

produk tanpa harus membuat cetakan baru.

6. Chemical Resistance

FRP memiliki reaktivitas yang kecil, sehingga ideal digunakan sebagai

pelindung untuk permukaan dimana tumpahan bahan kimia mungkin

terjadi. Hal ini berguna dalam pembangunan tangki, pipa, saluran dan

struktur lainnya dipabrik kimia, pengolahan air dan industri minyak

bumi.

7. Corrosion Resistance

Tidak seperti logam, FRP tidak berkarat dan dapat digunakan untuk

membuat struktur yang tahan lama.

8. Weatherproof

Karena ketahanannya terhadap kimia dan korosi, serta finishing dengan

gelcoat membuat FRP cocok digunakan di luar ruangan.

9. Electrically insulating

Bagi mereka yang bekerja di industri listrik, bahan seperti FRP yang

tidak menghantarkan listrik sangat penting untuk keselamatan.

10. Thermally Insulating

FRP tidak hanya tahan lama, tetapi juga mempertahankan suhu, sehingga

mengurangi biaya pemanasan dan pendinginan. Permukaannya nyaman

untuk disentuh, menjadi tidak panas atau dingin.

11. Fire Resistance

Dengan penambahan aditif khusus, fiberglass dapat dibuat tahan api.

12. Low Thermal Expansion

FPR tidak mudah terpengaruh oleh perubahan suhu eksternal, sehingga

cocok digunakan di wilayah yang suhunya fluktuatif.

13. Anti-magnetic, no sparks

FPR tidak memilki medan magnet dan tahan percikan listrik, sehingga

aman untuk industri listrik.

14. Low Maintenance

Saat digunakan, produk FPR membutuhkan perawatan minimal.

15. Durable custom colours

FPR sebagai fiberglass dapat berwarna, mengkilap, ataupun kusam, dapat

juga memilki pola yang indah. Gelcoat pada otomotif dapat bertahan

dengan estimasi waktu sampai dengan 20 tahun.

Kekurangan dari FRP :

1. Harga FRP sangat mahal

2. Fleksibilitas kurang

3. Lebih sulit dibentuk plastis

4. Tidak kuat terhadap beban berlebih dan momentum berlebih.

d. Jenis- jenis aplikasi FRP

Fiber Reinforced Plastic digunakan dalam pembuatan :

a) Pesawat terbang dan militer

• Pada boing 777, 10% dari berat strukturnya berasal dari fiber-reinforced

epoxy dan 50% dari aluminum alloy.

• Fiber-reinforced polymer juga digunakan pada baling-baling dari

helikopter, yang jauh lebih ringan dari aluminum dan juga lebih mampu

menahan getaran dari baling-baling

b) Aplikasi luar angkasa

• Pada umumnya, fiber-reinforced polymer digunakan untuk komponen-

komponen kecil, seperti solar array, antena, optical platform, dll.

• Carbon fiber-reinforced epoxy tube digunakan untuk membangun

rangka struktur dari low earth orbit satelite.

• Struktur ini mendukung untuk optical bench, solar array panel, antenna

reflector dan modul-modul lainnya.

c) Bidang otomotif

Pada industri otomotif, penggunaan fiber-reinforced composit bisa dibagi

3:

Komponen bodi

Komponen chassis

Komponen mesin

Pengaplikasiannya komponen bodi tersebut antara lain :

• Pada bagian luar, kap mesin dan pintu harus mempunyai kekuatan dan

kemampuan menahan benturan.

• Material yang digunakan adalah penguat fiber E-glass sheet molding

compound (SMC) composite.

• E-glass fiber digunakan karena jauh lebih murah daripada serat karbon

• Serat karbon hanya digunakan untuk kebutuhan balap (extrem),yang

butuh daya tahan yang sangat tinggi

d) Peralatan olahraga

• Fiber-reinforced digunakan agar peralatan olahraga tersebut lebih

ringan, tahan getaran, dan desainnya bisa lebih fleksible

• Pada sepeda balap, penggunaan serat karbon berhasil menurunkan

bobot dari 9 kg (tahun 1980an) menjadi hanya 1,1kg (tahun 1990an).

• Untuk mengurangi ongkos,serat karbon biasanya dicampur dengan serat

kaca atau dengan kevlar 49.

e) Kapal Laut

• Glass fiber-reinforced polyester pada umumnya digunakan untuk

bermacam tipe dari kapal.

• Carbon fiber-reinforced epoxy biasanya hanya digunakan untuk

keperluan racing boat/balap.

f) Infrastruktur

• Penguat dengan serat fiber sangat berpotensi untuk menggantikan beton

dan baja pada jembatan, bangunan dan berbagai infrastruktur lainnya.

g) Kesehatan (kaki palsu, Sambungan sendi pada pinggang dan lain-lain.)

h) Sebagai bahan pembuatan berbagai macam jenis pipa, tank.

Bab III

Penutup

a. Kesimpulan

1. Fiber Reinforced Plastic merupakan plastik atau polimer yang diperkuat

oleh serat kaca yang memiliki sifat perbaduan dari sifat keduanya.

2. Konstruksi FRP dibuat dengan mencampurkan serat penguat dan resin

dengan menggunakan cetakan yang sesuai dengan bentuk yang

diinginkan. Dimana serat penguat sebagai kekuatan konstruksi dan resin

konstruksi sebagai perekat serat penguat yang memberikan kekakuan

bentuk dan juga kekedapan air.

3. Kelebihan FRP diantaranya memiliki berat yang ringan dan memiliki

ketahanan yang tinggi, sedangkan kekurangannya diantaranya adalah

harganya yang mahal dan fleksibilitasnya kurang.

4. FRP digunakan dalam berbagai bidang diantaranya pesawat terbang dan

militer, aplikasi luar angkasa, dan otomotif.

b. Saran

1. Dapat ditemukan manfaat lain dari FRP yang berguna bagi masyarakat.

2. Peneliti dapat menemukan material baru yang dapat menutupi

kekurangan dari FRP.

3. Wujud dari FRP dapat dikembangkan lebih variatif lagi.

DAFTAR PUSTAKA

AC Fibreglass Ltd. 2006. Advantages of fibre-reinforced plastics.

http://live.isitesoftware.co.nz/acFibreglass/advantages/. Diakses 8 Oktober

2013.

Anonim. 2013. Fiber-reinforced plastic. http://en.wikipedia.org/wiki/Fibre-

reinforced_plastic. Diakses 8 Oktober 2013.

Burgoyne, Chris. 2009. Fiber reinforced polymers – Strengths, weakness,

opportunities, and threats. Joseriski.blogspot.com/2011/03/komposit.html.

Diakses 8 Oktober 2013.

Kastury, Satish dkk. 2003. Fiber-Reinforced Plastic Manufactures. Florida:

University of Florida.

Krisnan, Nino. 2011. Penggunaan Konstruksi Fiberglass (dan FRP) di Kapal Boat.

http://boatindonesia.com/2011/10/penggunaan-konstruksi-fiberglass-dan-

frp-di-kapal-boat/. Diakses 8 Oktober 2013.