TUGAS MEKANIKA BAHAN KOMPOSIT

Proses Manufaktur Komposit

Oleh :

Nama : Ade Rachmad Hidayatullah

Kelas : A

Nim : 1211021

JURUSAN TEKNIK MESIN S-1

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL

MALANG

2014

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ................................................................................................................................................. 2

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................................................. 4

1.1 Latar Belakang ....................................................................................................................... 4

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................................................. 4

1.3 Tujuan .................................................................................................................................... 4

BAB II PEMBAHASAN .............................................................................................................................. 6

2.1 Pengertian Komposit .............................................................................................................. 6

2.2 Klasifikasi Komposit ............................................................................................................. 7

2.2.1 Bahan Komposit Partikel .......................................................................................................... 8

2.2.2 Bahan Komposit Serat .............................................................................................................. 8

2.3. Tipe Komposit Serat ............................................................................................................... 8

2.3.1 Continuous Fiber Composite .................................................................................................... 9

2.3.2 Woven Fiber Composite (bi-dirtectional) ................................................................................. 9

2.3.3 Discontinuous Fiber Composite ................................................................................................ 9

2.3.4 Hybrid Fiber Composite ............................................................................................................ 9

2.4 Bagian Utama dari Komposit .......................................................................................................... 9

2.4.1 Reinforcement .......................................................................................................................... 9

2.4.2 Matrik ...................................................................................................................................... 11

2.5 Bahan - bahan Pembentuk Koposit ............................................................................................. 15

2.5.1 Aerosil ..................................................................................................................................... 15

2.5.2 Pigment ................................................................................................................................... 15

2.5.3 Resin ....................................................................................................................................... 15

2.5.4 Katalis ..................................................................................................................................... 15

2.5.5 Talk ......................................................................................................................................... 16

2.5.6 Mat ........................................................................................................................................ 16

2.5.7 Aseton ..................................................................................................................................... 16

2.5.8 PVA ......................................................................................................................................... 16

2.5.9 Mirror ...................................................................................................................................... 16

2.5.10 Cobalt ...................................................................................................................................... 17

2.5.11 Dempul fiberglass ................................................................................................................... 17

2.6 Karakteristik Material Komposit ................................................................................................ 17

2.6.1 Sifat sifat Material Komposit ............................................................................................. 17

2.6.2 Jenis jenis Material Komposit .............................................................................................. 18

2.6.3 Propertis Material Komposit ................................................................................................ 18

2.6.4 Kelebihan Material Komposit ................................................................................................. 19

2.6.5 Kekurangan Material Komposit .............................................................................................. 20

2.6.6 Kegunaan Material Komposit ................................................................................................. 20

2.6.7 Contoh Material Komposit ...................................................................................................... 20

BAB III PENUTUP .................................................................................................................................... 22

3.1 Kesimpulan ................................................................................................................................. 22

3.2 Saran ........................................................................................................................................... 24

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, viskosityyang 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

1. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan komposit

2. Untuk mengetahui klasifikasi komposit

3. Untuk mengetahui tipe dari komposit serat

4. Untuk mengetahui bagian utama dari komposit

5. Untuk mengetahui bahan pembentuk komposit

6. Untuk mengetahui karakteristik material komposit

BAB II PEMBAHASAN

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, logamalloy, 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 ataulaminate.

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 partikelpartikel yang diikat oleh matrik. Bentuk partikel ini

dapat bermacammacam 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 partikelpartikel

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

Bahan komposit serat terdiri dari seratserta yang terikat oleh matrik yang saling

berhubungan. Bahan komposit serat ini terdiri dari dua macam, yaitu serat panjang

(continous fiber) dan serat pendek (short fiberdan whisker). Penggunaan bahan komposit

serat sangat efesien dalam menerima beban dan gaya. Karena itu bahan komposit serat

sangat kuat dan kaku bila dibebani searah serat, sebaliknya sangat lemah bila dibebani

dalam arah tegak lurus 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 thermoplasticyaitu

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 jenisthermoset tidak begitu menarik dalam proses daur ulang karena

selain sulit penanganannya juga volumenya jauh lebih sedikit (sekitar 10%) dari volume

jenis plastik yang bersifatthermoplastic. 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 glassmenjadi 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 bahanfiber 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, manfatnya 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

Untuk sampai saat ini pembimbingan mata kuliah mekanika bahan komposit

sudah sangat baik. Dosen mata kuliah mekanika bahan komposit juga sudah menguasai

materi tentang mekanika bahan komposit. Untuk kedepannya mahasiswa dapat diberi

tahu maanfaat yang diperoleh dalam mengikuti mata kuliah tersebut untuk di dunia kerja