8/18/2019 Pembuatan komposit Filament Winding

1/4

 FILAMENT WINDING

1. Pendahuluan

  Filament widing  merupakan proses pembuatan produk komposit closed form hollow part 

dengan cara melilitkan continuous reinforcement   atau mono filament   ke sekelililing mandrel 

sampai didapatkan lapisan yang diinginkan. Metode winding  menggunaan mesin yang memiliki

6-7 axes , berbagai parameter diatur oleh operator diantaranya kecepatan winding , sudut widing ,

 penempatan fiber, suhu resin dan tegangan fiber. Sudut lilitan mendekati ! disebut hoop

winding  dan lilitan yang menggunakan sudut lainnya disebut helical winding . "ika fiber melalui

resin bath  sebelum dililit ke mandrel   disebut wet winding , #ika menggunakan fiber  pregpreg 

disebut dr winding , sedangkan resin yang diaplikasikan ke fiber setelah dililitkan ke madrel 

disebut  post!impregnation.Metode  filament winding   memiliki banyak aplikasi diantaranya

 pembuatan helikopter, li"uid natural gas$%&'(, natural gas# o$gen tan%  dan lain lain. )da

 beberapa kelebihan filament winding  yaitu*

1.  Filament winding   memiliki repeatibilitas yang tinggi. Menghasilkan produk yang

seragam dengan kualitas yang tinggi.

+. )rah kekuatan diatur dengan mengatur sudut lilitan dan pola lilitan.. iaya produksi yang lebih murah .

. /apat memproduksi produk yang besar.

0. iaya material yang murah.6. ekuatan produk yang tinggi karena persentase fiber yang digunakan tinggi.

ekurangan metode filament winding  diantaranya*

1. entuk produk yang komplek akan membutuhkan desain madrel  yang komplek sehingga

membutuhkan biaya tambahan

+. 2idak dapat memproduksi produk dengan bentuk lengkungan terbalik.

&' Peralatan yang mahal seperti mandrel . ualitas permukaan produk yang lebih buruk dibandingkan dengan metode autocla(e

33. omponen Material

8/18/2019 Pembuatan komposit Filament Winding

2/4

1. )einforcement 

   )einforcement   yang digunakan tergantung kepada design produk yang diinginkan.

 )einforcement  yang murah akan memiliki sifat yang kurang bagus dan sebaliknya reinforcement 

yang mahal akan menghasilkan propertis yang bagus. Glass#carbon,dan aramid fibre  dapat

digunakan sebagai reinforcement.  E! Glass  merupakan standar fiber yang digunakan karna

kandungan alkali yang rendah$diba4ah 15( dan harga yang murah. *+! Glass memiliki propertis

yang lebih baik dibandingkan dengan E!Glass tetapi memiliki harga yang lebih mahal. arbon

dan aramid memiliki sifat makanik yang lebih baik dibandingkan dengan semua tipe fiber  glass.

/ikarenakan harga material yang mahal maka karbon dan aramid hanya digunakan pada industri

 pesa4at terbang dan industri pertahanan. erikut perbandingan propertis dari reinforcement 

yang digunakan dalam filament winding .

2abel 0.1 Perbandingan Sifat iber 

iber ekuatan Modulus

elastis

3katan etahana

n abrasi

2egangan

maksimu

m

/ensitas iaya

-glass Sedang Sedang 2inggi 2inggi Sedang 2inggi 8endah

S+-glass 2inggi 2inggi Sedang 2inggi Sedang 2inggi Sedang

arbon 2inggi 2inggi 2inggi 8endah 8endah 8endah 2inggi

)ramid 2inggi 2inggi 8endah 8endah Sedang 8endah 2inggi

2abel 0.+ Sifat Mekanik iber 

iber /ensity

$kg9m(

2ensile

Strength$'pa

(

Specific

Strength

$Mpa m9kg(

lastic

Modulus

$'pa(

Specific

Modulus

$Mpa m9kg(

Maximum

Strain$5(

-glass +,0!!-+,6!! +.!-.! !.:-1.+ 60-:! +0-! .0-0.!

S+-glass +,!!-+,0!! .-.: 1.-1.6 :!-11! 0-0 0.!-0.0

arbon 1,7!!-1,:!! .0-.! +.!-+. +!-+0! 1!-1! 1.!-+.!

)ramid 1,!!-1,0!! +.0-.! 1.6-+.! 1!!-1! 60-0 +.!-.:

  Pelapisan fiber disebut  si,ing . Pelapisan fiber bertu#uan untuk meningkatkan sifat mekanik,

meningkatkan ikatan antara fiber dan matrik serta meningkatkan moisture resistance dari sistem

komposit. Material yang biasa digunakan untuk si,ing  adalah silane.

+.8esin

8/18/2019 Pembuatan komposit Filament Winding

3/4

  8esin merupakan matrik material setelah curing . )da beberapa syarat resin yang digunakan

diantaranya*

1. Mengikat fiber dan mendistribusikan beban yang diterima

+. Men#aga fiber dari abrasi selama winding  dan abrasi dan korosi setelah curing . Memberikan kekuatan antar lapisan

. Mangatur sifat kimia dan elektrik dari komponen komposit

  Matrik yang digunakan dapat berupa termoset maupun termoplastik dalam proses filament 

winding . Pemilihan material matrik tergantung kepada desain sifat produk yang diinginkan.

 Epo$# polester  dan (inil eter  merupakan resin yang sering digunakan dalam  filament winding .

 -henolic#polimide dan silicon  biasanya digunakan untuk menghasilkan produk yang memiliki

sifat temperatur yang tinggi dan konduktifitas elektrik yang bagus akan tetapi memiliki harga

material yang lebih mahal.

  .uring temperature# pot life dan ;iskositas resin merupakan parameter yang sangat penting

selama proses  filament winding . .uring temperature sangat mempengaruhi sifat makanik dari

 produk yang dihasilkan.

8/18/2019 Pembuatan komposit Filament Winding

4/4

 Filament winding machine  dan mandrel  disiapkan. iber ditempatkan dalam gulungan

winding machine  dan mandrel   di poros dari mesin.  Mould   mengeluarkan agent   yang

diaplikasikan ke mandrel .

+' Winding 

iber dililitkan ke mandrel  sesuai pola dan sudut yang diatur. Pengunaan kode komputer dapat dilakukan untuk mendapatkan akurasi yang diinginkan

&' .uring 

Setelah proses winding  selesai, mandrel  ditempatkan kedalam o;en untuk proses curing 

dan proses curing  #uga dapat dilakukan pada suhu ruang.

. Pelepasan mandrel 

Setelah proses curing   selesai mandrel   dilepaskan dengan berbagai metode yang

tergantung kepada tipe mandrel  yang digunakan.