bahan komposit - · pdf filemengalami tempering sekalipun. ... • yang termasuk dalam...

BAHANKOMPOSIT

• Komposit adalah suatu tipe material yang terjadinya karena pencampuranatau kombinasi beberapa bahan yang menghasilkan sifat-sifat tertentu yanglebih baik yang tidak dimiliki oleh bahan asalnya.

• Definisi Bahan komposit menurut Schwartz :1. Tahap/Peringkat AtasSuatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih atom yang berbeda. Ini termasuk

alloy polimer dan keramik. Bahan-bahan yang terdiri dari unsur asal sajayang tidak termasuk dalam peringkat ini.

2. Tahap/Peringkat MikrostrukturSuatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih struktur molekul atau fasa

merupakan suatu komposit. Mengikuti definisi ini banyak bahan yangsecara tradisional dikenal sebagai komposit seperti kebanyakan bahanlogam. Contoh besi keluli yang merupakan alloy multifusi yang terdiri darikarbon dan besi.

3. Tahap/Peringkat MakrostrukturMerupakan gabungan bahan yang berbeda komposisi atau bentuk bagi

mendapatkan suatu sifat atau ciri tertentu. Dimana konstituen gabunganmasih tetap dalam bentuk asal, dimana dapat ditandai secara fisik danmelihatkan kesan antara muka antara satu sama lain.

PENDAHULUAN HOME

• Komposit dapat memberikan sifat-sifat mekanis tertentu secara kombinasiseperti sifat-sifat :STIFFNESSSTRENGTHWEIGHTHARDNESSHIGHT TEMPERATURE PERFORMANCECORROSION RESISTANT

• Sifat maupun Karakteristik dari komposit ditentukan oleh 3 hal yaitu :1. Material yang menjadi penyusun komposit

Karakteristik komposit ditentukan berdasarkan karakteristik material penyusun menurut rule of mixture sehingga akan berbanding secara proporsional.

2. Bentuk dan penyusunan struktural dari penyusunBentuk dan cara penyusunan komposit akan mempengaruhi karakteristik komposit.

3. Interaksi antar penyusunBila terjadi interaksi antar penyusun akan meningkatkan sifat dari komposit.

PENDAHULUAN HOME

PENDAHULUAN HOME

• LOGAM – LOGAM• LOGAM – KERAMIK• LOGAM – POLYMER• KERAMIK – POLYMER• KERAMIK – KERAMIK• POLYMER – POLYMER

Komposit digolongkan atas 3 kategori yaitu :

• PARTICULATED COMPOSITE• FIBER COMPOSITE• LAMINAR COMPOSIT

KOMBINASI BAHAN KERAMIK

HOME

Sumber: Diktat Ilmu Pengetahuan Bahan Industri, oleh Ir.Hastono Reksotenojo Msc.Eng.Met , Bab 8 : Hal 191

KOMPOSIT DIGOLONGKAN ATAS 3 KATEGORI, YAITU:

Particulate Composite Fiber Composite

Laminar Composite


Komposit lebih dekat didefinisikan sebagai bahan yang menyatu dan memiliki sifat tertentu atau disebut dengancampuran dengan komposisi :

m = f1 ρ1 + f2 ρ2 + f3 ρ3 = fn ρn

m = f1 ρ1

dimana :f = fraksi volumeρ = massa jenis.

Dalam hal kapasitas panas berlaku pula kaidah ini, jadi :C = ∑ f1 ρ1 ( J / 0 C )

Disayangkan, bahwa ternyata kaidah campuran sepertiformula di atas tidak dapat diperlukan terhadap sifat-sifatseperti : kekerasan ( hardness ) dan kekuatan ( strength )

PARTICULATE COMPOSIT

HOME

Particulate Composite material banyak mengandung berbagai macamkombinasi bahan logam, keramik dan polymer. Salah satu yang terkenaladalah bahan : Cemented Carbide, yaitu bahan yang mengandungpartikel-partikel keramik keras yang tersebar dalam matrik logam.

Contoh :•Tungsten Carbide (WC) memiliki kekerasan sangat tinggi karena itudapat dipergunakan sebagai alat potong “pahat” (cutting tools) danmampu memotong baja yang telah mengalami quenching maupunmengalami tempering sekalipun.•Karbida sendiri sangat keras, karena itu sangat tepat digunakansebagai alat potong. Lebih-lebih bahan ini memiliki temperature leburyang tinggi pula, karenanya toleransi yang diberikan selam aprosesmachining akibat pengaruh temperatur dapat terpenuhi dan memenuhipersyaratan engineering process.

APLIKASI BAHAN PARTICULATE COMPOSITE

HOME

A 60 K 6 V

TYPE

A – Al2O3

C – SiC

C3 – BN

D – Diamant

GRIT

12 – 24 – Coarse

30 – 60 – Medium

70 – 180 – Fine

GRADE

A – I – Soft

J – P –

Medium

Q – Z – Hard

STRUCTURE

1 – 2 – Low

Porocity

3 – 11 –

Medium

12 – 24 – High

STRUCTURE

V – Glassy

B – Resin

R – Rubber

E – Sodium Silika

O - Oxychloride


Dari grafik di sampingdapat diketahuiperbandingan antara tingkatelastisitas dan tingkatkekuatan. Semakin elastisbahan, maka akan semakinmenurun tingkatkekuatannya. Untukmendapatkan hasil yang maksimal, maka bahanpolimer dicampur dengantanah liat sehinggamempunyai sifat mekanisyang baik (ditunjukkanpada grafik di samping).

Pengaruh tanah liat terhadap sifat Polyethylene

Sumber: Diktat Ilmu Pengetahuan Bahan Industri, oleh Ir.Hastono Reksotenojo Msc.Eng.Met ,Bab 8 : Hal 195

Fiber composite sendiri memiliki beberapa tipe dan ini tergantung

dari produsen suatu negara penghasil bahan. Berhubung sampai

kini Amerika Serikat adalah produsen terbesar di dunia dari

bahan komposit ini, maka tipe yang akan kita bahas adalah

berdasarkan produk Amerika Serikat dan menurut hasil

produknya, maka terdapat 3 macam (tipe) Fiber Composit, yaitu

Komposit-komposit yang memiliki basis bahan-bahan berikut ini

yaitu :

1. G L A S S

2. A R A M I D

3. C A R B O N

FIBER COMPOSITE HOME

Glass fiber dipergunakan untuk memperkuat matrikplastic untuk membentuk struktur komposit, sehinggamemiliki sifat-sifat yang menguntungkan seperti :•Kekuatan bahan yang tinggi terhadap rasio berat•Dapat mempertahankan bentuknya dengan stabil•Tahan terhadap panas, dingin dan kelembaban•Memiliki ketahanan terhadap korosi•Bahan isolator yang baik•Mudah di fabrikasi dan relatif berharga rendah.

Berkaitan dengan sifat-sifat di atas, maka fiber glass memiliki 2 sifat utama yaitu :•E glass, huruf E disini menyatakan “electrical”•S glass, huruf S menyatakan “high strength”

GLASS FIBER

Glass fiber manufacturing process terjadi diawali dengan bahan dasarsebagai raw glass components. Dalam posisi bahan bahan baku iniberada dalam suatu bejana, kemudian disalurkan dengan gayaberatnya sendiri masuk kedalamruangan dijadikan “molten glass” kemudian menuju dapur (furnace) untuk dicairkan. Dibagian bawahdari gambar, terlihat proses diteruskan menjadi bahan siapuntuk di proses lanjut menjadi : bentuk benang-benang kaca ataudapat pula diproses menjadi : bentuk anyaman yang kemudiantergulung.


Bahan ini termasuk composite dengan komponen aromaticpolymida, yaitu fiber polymer yang tidak akan khusus di bahasdisini dan hanya disajikan dalam kaitannya dengan sifatnyadibandingkan dengan fiberglass lainnya.

ARMID FIBER


Carbon fiber composite produksinya terutama berbasis pada duamacam bahan, yaitu : PAN & P, artinya : PAN = Polyaccrylonitrile danP = Pitch. Secara umum carbon fiber diproduksi dari bahan PAN danmelalui tahapan proses berikut ini :

CARBON FIBER

Sumber: Diktat Ilmu Pengetahuan Bahan Industri, oleh Ir.Hastono ReksotenojoMsc.Eng.Met , Bab 8 : Hal 199

Berikut ini diberikan suatu matriks bahan untuk Fiber Plastik CompositeMaterials untuk memperbandingkan bahan baik, bahan ini satu dengan yanglainnya agar dapat dengan mudah membaca sifat-sifatnya, sehingga dalamaplikasi penggunaannya dapat membantu pemakai untuk memilih materialyang dikehendaki dengan mudah dan lebih tepat.Data utama yang diperlukan adalah :•SPECIFIC TENSILE STRENGTH•SPECIFIC TENSILE MODULUS

Kedua data-data diatas diratiokan dengan“density” bahan.

Pada gambar diatas terdapat data : Kevlar 49, artinya Kevlar adalah bahan Armid fiber dari aromatik polyamida Kevlar 49 digunakan untuk industri : aerospace, kelautan, automotive. Sedang kevlar 29 penggunaannya untuk : Sarung ( rope ), kabel.

MATRIK BAHAN KOMPOSIT

HOME


MANUFACTURING PROCESS HOME

- Plated- Clade- Coated Metals- Manual Lay-up- Automated lay-up- Spray up- Filament winding- Pultrusion- Resin Transfer

Molding

http://3.bp.blogspot.com/_Z49ue9MOwvQ/TQV10YTiloI/AAAAAAAAAEA/12w9z-LJNd4/s1600/supply+chain.jpg

8.6 MANUFACTURING PROCESS

From ref. principle of materials science, an Engineering is serve in some material manufacture process: Fiber Plastic composite materials.


• Yang termasuk dalam bahan diantaranya adalah : Coating protective surfaces, cladding, bimetals,dan lain-lain. Banyak pula bahan laminar komposit ini digunakan untuk menanggulangi korosi.Keuntungan menggunakan bahan ini adalah, bahwa harganya cukup murah memiliki sifatmekanis, yang kuat dan ringan. Kelebihan lainnya pada bahan laminar komposit ini adalah antaralain tahan abrasi, wujudnya menarik dan berkarakteristik ekspansi panas. Dengan sifat-sifat yangdimiliki seperti di atas, maka bahan laminar komposit ini memiliki masa depan yang baik sekalidalam industry menjangkau ruang lingkup yang sangat luas.

• Mengingat mendesaknya waktu penulisan tentang laminar composite ridak dapat terbahas padatulisan ini dan akan disampaikan pada lanjutan diktat ini. Hanya agar mendapat gambaransingkat dibawah ini dilampirkan suatu Tabel Sifat Mekanis bahan yang termasuk dalam jajaranLaminar Composite.

LAMINAR COMPOSITE HOME

ISOSTATIC PROCESS

bahan komposit - · pdf filemengalami tempering sekalipun. ... • yang termasuk dalam...

Documents