A. Casting atau Pengecoran

Proses Pengecoran atau casting atau foundry adalah salah satu metoda pembuatan atau pembentukan produk melalui pencairan logam di dalam tungku peleburan kemudian dituangkan/dicor ke dalam rongga cetakan yang memiliki bentuk geometri seperti produk akhirnya. Namun demikian pengecoran juga dapat digunakan pada suatu proses manufaktur yang menghasilkan bagian-bagian produk tertentu dengan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Salah satu ciri khas dari pengecoran ini adalah selalu terjadi pelelehan/pencairan dan pembekuan logam secara berurutan.

Klasifikasi Pengecoran

Berdasarkan pada jenis cetakan yang digunakan, proses pengecoran dapat diklasifikan menjadi dua katagori yaitu:

1. Pengecoran dengan cetakan sekali pakai.

2. Pengecoran dengan cetakan permanen.

Proses pengecoran yang menggunakan cetakan sekali pakai, produk coran dapat dikeluarkan dari cetakan dengan cara menghancurkannya. Dengan demikian setiap pengecoran selalu dibutuhkan cetakan yang baru. Sehingga proses pengecoran memerlukan tahapan dan waktu yang relatif panjang.

Namun demikian, untuk bentuk- bentuk geometri benda cor tertentu, cetakan pasir dapat menghasilkan produk coran per jamnya lebih dari 100 buah produk.

Pada pengecoran dengan cetakan permanen, cetakan dapat digunakan berulang. Cetakan permanen umumnya terbuat dari bahan logam. Dengan demikian, secara keseluruhan, proses pengecoran menjadi lebih cepat dibanding dengan menggunakan cetakan sekali pakai. Logam yang dicor harus mempunyai titik lebur yang lebih rendah dari pada titik lebur logam cetakan.

Contoh Produk Hasil Pengecoran

Beragam produk dapat dibuat dengan teknologi pengecoran/foundry seperti ditunjukkan pada gambar di bawah. Block Mesin kendaraan merupakan salah satu produk yang dihasilkan melalui teknologi coran. Beberapa produk yang dibentuk melalui proses pengecoran dapat ditemui di sekitar dan di dalam rumah, seperti keran air, katup gas LPG, body pompa air, roda gigi, impeller untuk pompa dan sebagainya.

Contoh Produk Hasil Proses Pengecoran

Gambar:

Proses pengecoran logam (casting) adalah salah satu teknik pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian dituangkan ke dalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat. Sebagai suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan, pengecoran digunakan untuk menghasilkan bentuk asli produk jadi. Dalam proses pengecoran, ada empat faktor yang berpengaruh atau merupakan ciri dari proses pengecoran, yaitu :1. Adanya aliran logam cair ke dalam rongga cetak.

2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan dan pendinginan dari logam dalam cetakan.

3. Pengaruh material cetakan.

4. Pembekuan logam dari kondisi cair.

I.2 Klasifikasi PengecoranDengan memperhatikan kondisi diatas, secara umum proses pengecoran dapat dibagi menjadi : 1. Pengecoran dengan cetakan pasir (Sand Casting)2. Pengecoran dengan cetakan permanen (Permanent Mold Casting)3. Pengecoran sentrifugal (Centrifugal Casting)4. Pengecoran cetak-tekan (Die Casting)5. Pengecoran dengan cetakan plaster (Plaster Mold Casting) 6. Pengecoran dengan pola hilang (Investment Casting) 7. Lain-lain proses pengecoran yang tidak termasuk diatas.8. Setiap jenis pengecoran yang tersebut diatas akan menghasilkan produk dengan sifat-sifat yang berbeda, baik kwalitas, kwantitas, ukuran (volume dan bentuk) dan lain sebagainya. Dalam segi perencanaan, pemilihan serta penentuan proses pengecoran harus pula dipertimbangkan adanya faktor ekonomis dan praktis. Klasifikasi pengecoran berdasarkan umur dari cetakan, ada pengecoran dengan cetakan nonpermanen/cetakan sekali pakai yang terbuat dari bahan pasir (expendable mold) dan ada pengecoran dengan cetakan permanen atau cetakan yang dipakai berulang-ulang kali yang biasanya dibuat dari logam (permanent mold) yang memiliki kegunaan dan keuntungan yang berbeda.1 Pengecoran Permanen (Permanent Mold)Pengecoran permanen menggunakan cetakan permanen (permanent mold) yaitu cetakan yang dapat digunakan berulang-ulang dan biasanya dibuat dari logam. Cetakan permanen yang digunakan adalah cetakan logam yang biasanya digunakan pada pengecoran logam dengan suhu cair rendah. Coran yang dihasilkan mempunyai bentuk yang tepat dengan permukaan licin sehingga pekerjaan pemesinan berkurang. Pengecoran permanen antara lain:

1. Pengecoran Gravitasi (Gravity Permanent Mold Casting)Pengecoran gravitasi adalah pengecoran dimana logam cair yang dituangkan ke dalam saluran masuk menggunakan gravitasi. Karena adanya tekanan gravitasi, cairan logam mengisi ke seluruh ruang dalam rongga cetakan.

2. Pengecoran Cetak Tekan (Pressure Die Casting)Pengecoran cetak tekan/tekanan adalah pengecoran dimana logam cair yang dituangkan ke dalam saluran masuk menggunakan bantuan tekanan dari luar.

3. Pengecoran Sentrifugal (Centrifugal Die Casting)Pengecoran sentrifugal adalah pengecoran yang menggunakan cetakan berputar, cetakan yang berputar akan menghasilkan gaya sentrifugal yang akan mempengaruhi kualitas coran. Coran yang dihasilkan akan memiliki bentuk padat, permukaan halus dan sifat fisik struktur logam yang unggul. Pengecoran sentrifugal biasanya digunakan untuk benda coran yang berbentuk simetris.

2 Pengecoran Nonpermanen (Expendable Mold)Pengecoran expendable mold menggunakan cetakan yang tidak permanen, hanya dapat digunakan satu kali. Perbedaan antara cetakan permanendengan cetakan non-permanen terletak pada penggunaan bahan cetakan dimana cetakan permanen menggunakan logam dan cetakan non-permanen menggunakan pasir. Pengecoran cetakan pasir memberikan fleksibilitas dan kemampuan yang tinggi jika dibandingkan dengan cetakan logam. Pengecoran cetakan pasir memiliki keunggulan antara lain mudah dalam pengoperasiannya, biayanya relatif lebih murah dan dapat membuat benda dengan ukuran yang besar.Cetakan biasanya dibuat dengan memadatkan pasir. Pasir yang dipakai biasanya pasir alam atau pasir buatan yang mengandung tanah lempung. Cetakan pasir mudah dibuat dan tidak mahal. Pasir yang digunakan kadang-kadang dicampur pengikat khusus, misalnya air-kaca, semen, resin furan, resin fenol atau minyak pengering, karena penggunaan zat-zat tersebut memperkuat cetakan atau mempermudah operasi pembuatan cetakan. Logam yang dapat digunakan pada pengecoran ini adalah besi, baja, tembaga, perunggu, kuningan, aluminium ataupun logam paduan. Pengecoran non-permanen antara lain:

1. Cetakan pasir basah (Green-Sand Mold),Cetakan ini dibuat dari pasir cetak basah. Cetakan pasir basah merupakan cetakan yang paling banyak digunakan. Prosedur pembuatan cetakan pasir basah dapat dilihat pada Gambar 2.1

2.Cetakan kulit kering, cetakan kulit kering merupakan cetakan pasir yang menggunakan campuran pengikat. cetakan ini dapat memiliki kekuatan yang meningkat jika permukaan dalam cetakan dipanaskan atau di keringkan sebelum di tuangkan logam cair,cetakan kuit kering dapat diterapkan pada pengecoran produk-produk yang besar.

Pembuatan Cetakan Pasir

3.Cetakan pasir kering (Dry-sand molds)

Cetakan dibuat dari pasir yang kasar dengan campuran bahan pengikat. Sebelum digunakan, cetakan ini harus dipanaskan di dalam dapur karena tempat cetakan terbuat dari logam. Cetakan pasir kering tidak menyusut jika terkena panas dan bebas dari gelembung udara. Cetakan pasir kering banyak digunakan pada pengecoran baja.

4. Cetakan Lempung (Loam molds), Cetakan ini digunakan untuk benda cor yang kasar. Kerangka cetakan terdiri dari batu bara atau besi yang dilapisi dengan lempung dimanapermukaannya diperhalus. Selanjutnya cetakan dikeringkan agar kuat menahan beban logam cair. Pembuatan cetakan lempung memakan watu yang lama sehingga agak jarang digunakan.

5. Cetakan furan (Furan molds)Pada cetakan ini, pasir kering dan tajam dicampur dengan asam fosfor. Kemudian resin furan ditambahkan secukupnya dan campuran diaduk hingga mesin merata. Langkah selanjutnya, pasir dibentuk dan dibiarkan mengeras, biasanya dibutuhkan waktu 1 atau 2 jam agar bahan cukup keras. Pasir resin furan dapat digunakan sebagai dinding atau permukaan pada pola sekali pakai.

6. Cetakan CO2Pasir yang bersih dicampur dengan natrium silat dan campuran dipadatkan di sekitar pola. Kemudian dialirkan gas CO2 dan campuran tanah akan mengeras. Cetakan CO2 diterapkan untuk bentuk yang rumit dan dapat menghasilkan permukaan yang licin. Pasir cetak yang digunakan harus memiliki bentuk dan ukuran yang halus dan bulat serta memiliki syarat-syarat sebagai berikut :

a. Kemampuan pembentukan adalah sifat ini memungkinkan pasir cetak bisa mengisi semua sisi dan ujung dari pola sehingga menjamin bahwa hasil coran memiliki dimensi yang benar.

b. Plastisitas adalah bisa bergerak naik maupun turun mengisi rongga-rongga yang kosong.

c. Kekuatan basah adalah kekuatan ini menjamin cetakan tidak hancur/rusak ketika diisi dengan cairan logam ataupun ketika dipindah-pindahkan.

d. Kekuatan kering adalah kekuatan yang diperlukan pada saat cetakan mengering karena perpindahan panas dengan cairan logam.

e. Permeabilitas adalah kemampuan cetakan untuk membebaskan udara panas dan gas dari dalam cetakan selama operasi pengecoran melalui celah-celah pasir cetak. (Surdia, Tata., Teknik Pengecoran Logam, 1992)Pengertian Deformasi Elastis Dan Plastis

Perubahan bentuk pada bahan/logam dapat dibedakan menjadi dua yaitu deformasi elastis dan deformasi plastis.

Deformasi Elastis

Deformasi elastis adalah deformasi atau perubahan bentuk yang terjadi pada suatu benda saat gaya atau beban itu bekerja, dan perubahan bentuk akan hilang ketika gaya atau bebannya ditiadakan. Artinya, bila beban ditiadakan, maka benda akan kembali ke bentuk dan ukuran semula.

Deformasi Plastis

Deformasi plastik adalah deformasi atau perubahan bentuk yang terjadi pada benda secara permanen, walaupun beban yang berkerja ditiadakan.

Secara skamatika, perbedaan deformasi elastis dan deformasi plastis yang ditunjukkan dalam suatu diagram tegangan-regangan dapat dilihat pada gambar di bawah. Bila suatu benda dikenai beban sampai daerah plastis, maka perubahan bentuk yang terjadi adalah gabungan antara deformasi elastis dan deformasi plastis. Penjumlahan dari kedua deformasi ini merupakan deformasi total. Bila beban yang bekerja ditiadakan, maka deformasi elastis akan hilang juga, sehingga yang tertinggal adalah deformasi plastis.

1. Proses pengecoran (casting)

Suatu teknik pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian dituangkan kedalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat.

2. Proses pemesinan (machining)

Proses pemotongan logam disebut sebagai proses pemesinan adalah proses pembuatan dengan cara membuang material yang tidak diinginkan pada benda kerja sehingga diperoleh produk akhir dengan bentuk, ukuran, dan surface finish yang diinginkan.

3. Proses pembentukan logam (metal forming)

Proses metal forming adalah melakukan perubahan bentuk pada benda kerja dengan cara memberikan gaya luar sehingga terjadi deformasi plastis.

4. Proses pengelasan (welding)

Proses penyambungan dua bagian logam dengan jalan pencairan sebagian dari daerah yang akan disambung. Adanya pencairan dan pembekuan didaerah tersebut akan menyebabkan terjadinya ikatan sambungan.

5. Proses perlakuan panas (heat treatment)

Heat treatment adalah proses untuk meningkatkan kekuatan material dengan cara perlakuan panas.

6. Surface treatment

Proses surface treatment adalah proses perlakuan yang diterapkan untuk mengubah sifat karakteristik logam pada bagian permukaan logam dengan cara proses thermokimia, metal spraying.

Proses pemesinan atau lebih spesifik lagi proses pembuangan material (material removal proces), memberikan ketelitian yang sangat tinggi dan fleksibilitas (keluwesan) yang besar. Namun demikian proses ini cenderung menghasilkan sampah dari proses pembuangan material tersebut secara sia-sia.

Proses deformasi memanfaatkan sifat beberapa material ( biasanya logam ) yaitu kemampuannya mengalir secara plastis pada keadaan padat tanpa merusak sifat-sifatnya. Dengan menggerakkan material secara sederhana ke bentuk yang kita inginkan ( sebagai lawan dari membuang bagian yang tidak diperlukan ), maka sedikit atau bahkan tidak ada material yang terbuang sia-sia.

Namun demikian biasanya gaya yang diperlukan cukup tinggi. Di samping itu, mesin-mesin dan perkakas yang diperlukan harganya mahal sehingga jumlah produksi yang besar merupakan alasan pokok untuk membenarkan pemilihan proses ini.

Kegunaan material logam dalam masyarakat modern ditentukan oleh mudah tidaknya material tersebut dibentuk (forming) kedalam bentuk yang bermanfaat. Hampir semua logam mengalami deformasi sampai pada tingkat tertentu selama proses pembuatannya menjadi produk akhir.

Ingat dalam proses pengecoran, strand dan slabs direduksi ukurannya dan diubah ke dalam bentuk-bentuk dasar seperti plates, sheet, dan rod. Bentuk-bentuk dasar ini kemudian mengalami proses deformasi lebih lanjut sehingga diperoleh kawat (wire) dan myriad ( berjenis jenis) produk akhir yang dihasilkan melalui tempa (forging), ekstrusi, sheet metal forming dan sebagainya.

Deformasi yang diberikan dapat berupa aliran curah (bulk flow) dalam 3 dimensi, geser sederhana (simple shearing), tekuk sederhana atau gabungan (simple or compound bending) atau kombinasi dari beberapa jenis proses tersebut.

Tegangan yang diperlukan untuk mendapatkan deformasi tersebut dapat berupa tarikan (tension), tekan (compression), geseran (shear) atau kombinasi dari beberapa jenis tegangan tersebut. Kecepatan, temperature, toleransi, surface finish.

Kemampuan untuk menghasilkan berbagai bentuk dari lembaran logam datar dengan laju produksi yang tinggi merupakan merupakan kemajuan teknologi yang nyata. Peralihan dari proses pembentukan dengan tangan ke metode produksi besar besaran menjadi faktor penting dalam meningkatan standar kehidupan selama periode tersebut.

Pada dasarnya, suatu bentuk dihasilkan dari bahan lembaran datar dengan cara peregangan dan penyusutan dimensi elemen volume pada tiga arah utama yang tegak lurus sesamanya. Bentuk yang diperoleh merupakan hasil penggabungan dari penyusutan dan peregangan lokal elemen volume tersebut. Usaha telah dilakukan untuk menggolongkan berbagai macam bentuk yang mungkin pada pembentukan logam menjadi beberapa kelompok tertentu, tergantung pada kontur produk produk. Sachs membagi komponen komponen lembaran logam menjadi 5 katagori.

1. Komponen lengkungan tunggal.

2. Komponen flens yang diberi kontur- termasuk komponen dengan flens rentang dan flens susut.

3. Bagian lengkung

4. Komponen ceruk dalam termasuk cawan, kotak kotak dengan dinding tegak atau miring

5. komponen ceruk dangkal termasuk bentuk pinggan, galur (beaded), bentuk bentuk timbul dan bentuk bentuk berkerut.

Cara lain untuk menggolongkan proses pembentukan lembaran logam adalah dengan menggunakan operasi khusus seperti pelengkungan, pengguntingan, penarikan dalam, perentangan, pelurusan.

Perlu dicatat berbeda dengan proses deformasi pembentukan benda secara keseluruhan, pembentukan lembaran biasanya dilakukan dalam bidang lembaran itu sendiri oleh tegangan tarik. Gaya tekan pada bidang lembaran hendaknya dihindari karena ini akan menyebabkan terjadinya pelengkungan, pelipatan dan keriput pada lembaran tadi. Pada proses pembentukan lembaran, susut tebal hendaknya dihindarkan karena dapat terjadi penciutan dan akan kegagalan mengakibatkan kegagalan dalam proses pembuatan produk.

KOMPOSIT

A. Bahan Komposit Kata komposit dalam pengertian bahan komposit berarti terdiri dari dua atau lebih bahan yang berbeda yang digabung atau dicampur secara makroskopis. Pada bahan komposit, sifat-sifat unsur pembentuknya masih terlihat jelas. Justru keunggulan bahan komposit di sini adalah penggabungan sifat-sifat unggul masing-masing unsur pembentuknya tersebut. Pada umumnya bahan komposit terdiri dari dua unsur, yaitu serat (fiber) dan bahan pengikat serat-serat tersebut yang disebut matriks. Unsur utama bahan komposit adalah serat. Serat ini yang menentukan karakteristik bahan kompositnya, seperti kekakuan, kekuatan serta sifat-sifat mekanik yang lain. Sedangkan matriks bertugas melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik (Hadi, 2000). Magnet komposit merupakan bahan magnet yang dicampur atau diikat dengan bahan pengikat bukan magnet. Magnet komposit ini dibuat dengan cara mencampurkan serbuk magnet dengan bahan pengikat. Jika bahan pengikatnya menggunakan polimer maka akan diperoleh magnet komposit yang bersifat rigid atau elastis. Sifat kelenturan magnet komposit ditentukan oleh bahan polimer yang digunakan, bila digunakan polimer bersifat elastis (seperti karet alam) dengan serbuk magnet heksaferit maka akan diperoleh elastoferit dan sebaliknya, bila menggunakan polimer termoplastik maka akan diperoleh rigid bondet magnet.

(Sudirman, dkk, 2002). Adanya fraksi bahan pengikat tak magnet, maka sifat magnet komposit akan lebih rendah dibandingkan dengan magnet siter. Namun demikian keunggulan bahan magnet komposit diantaranya adalah: 1. Jenis bahan magnet dan pengikat serta metoda pemrosesan magnet komposit dapat divariasi sesuai kebutuhan. 2. Mempunyai sifat mekanik yang sangat baik 3. Dapat diproduksi dalam bentuk tiga dimensi yang kompleks. 4. Perubahan bentuk akibat pemrosesan bahan sangat kecil. 5. Proses pembuatan bahan relatif lebih mudah dibanding magnet sinter. (Ridwan dkk, 2002).

B. Pembuatan Kompon Karet Campuran karet dengan bahan-bahan kimia tertentu dan bahan pengisi dengan komposisi serta urutan pencampuran tertentu akan menghasilkan kompon. Tujuan pembuatan kompon karet adalah untuk memperbaiki sifat-sifat dari karet alam yang kadang-kadang mempunyai sifat fisika dan kimia yang kurang menguntungkan untuk keperluan suatu produk barang jadi. Untuk pembuatan barang jadi karet dari lateks (getah karet alam), umumnya diperlukan lateks pekat sebagai bahan baku, yang diperoleh dengan cara sentrifugal atau dengan cara pendadihan. Karena lateks pekat yang merupakan bahan pokok itu berupa cairan, maka bahan kimia yang merupakan bahan pembantu ini, harus juga berupa cairan, yang disebut juga dengan istilah dispersi atau emulsi. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan campuran yang homogen. Jadi untuk membuat kompon karet yang bahan bakunya berupa lateks dilakukan dengan melalui beberapa tahap, yaitu meliputi: pembuatan lateks pekat,

pembuatan dispersi atau emulsi, pencampuran dan vulkanisasi. 1. Pembuatan Lateks Pekat Untuk pembuatan lateks pekat pusingan (centrifuged latex) penambahan amoniak di tempat-tempat pengumpulan di kebun dilakukan sampai jumlahnya menjadi 2 - 3 gram untuk setiap liter lateks kebun. Setelah sampai di tempat pengolahan, lateks kebun disaring dan dikumpulkan dalam suatu tempat penampungan. Volume dari lateks ini harus diketahui dengan tepat dan sekalian dilakukan penentuan kadar karet keringnya. Kemudian lateks tersebut dibiarkan selama 24 jam, supaya terjadi pengendapan dari kotoran-kotoran dan dari magnesiumamoniumfosfat. Zat yang berasal dari garam-garam magnesium dan garam-garam dari asam fosfat yang berada dalam lateks dan dari amoniak yang ditambahkan. Penentuan kadar amoniak dalam lateks dilakukan dengan jalan peniteran (titration) dengan asam khlorida (hydrochloric acid) yang telah diketahui kadarnya. Setelah dibiarkan selama 24 jam, lateks kemudian dimasukkan ke dalam alat pemusing. Selama dilakukan pemusingan, lateks kebun yang telah dibubuhi amoniak tadi terpisah menjadi dua bagian: 1. Yang keluar dari bagian atas ialah lateks pekat. 2. Yang keluar dari bagian bawah ialah lateks encer yang biasanya disebut lateks skim. Lateks pekat yang diperoleh lantas dikumpulkan dalam tempat pengumpulan dalam tempat penyimpanan dan dibubuhi amoniak lagi sehingga jumlahnya menjadi 7 sampai 10 gram gas amoniak untuk setiap liter lateks pekat.

2. Pembuatan Dispersi atau Emulsi Untuk membuat dispersi diperlukan suatu alat gilingan peluru (ball mill), sedang untuk membuat emulsi diperlukan alat pengaduk (stirrer). Dalam pembuatan dispersi atau emulsi diperlukan juga bahan pembantu lainnya, misalnya: bahan pendispersi (dispersing agent) atau bahan pengelmusi (emulsifing agent), bahanan pemantap, air dan sebagainya bergantung pada jenis bahan kimianya. Kita dapat menggunakan bahan-bahan pendispersi dan bahan-bahan pengemulsi yang tersedia di pasaran seperti: dispersal, darvan dan vultanol sebagai bahan pendispersi. Asam oleat dan trietanolamin sebagai bahan pengemulsi. Bahan yang akan dibuat dispersi, dicampur dengan bahan pendispersi dan air, lalu dimasukkan ke dalam gilingan peluru, kemudian diputar pada alat pemutar gilingan peluru. Kecepatan putaran sekitar 35-70 putaran per menit, dijalankan selama 24 jam, tergantung kepada jenis bahan kimia yang akan dibuat dispersi. Untuk membuat emulsi maka bahan yang akan dibuat emulsi dan bahan pengelmusi dimasukkan ke dalam tabung, kemudian diaduk dengan alat pengaduk selama beberapa waktu sampai diperoleh emulsi yang bagus. 3. Pembuatan Kompon atau Pencampuran Lateks pekat dicampur dengan bahan kimia yang telah dibuat dispersi atau emulsi dengan susunan kompo tertentu sesuai dengan tujuan barang jadi karet yang akan dibuat. Pencampuran dilakukan di dalam tangki yang ukurannya bermacam-macam, disesuaikan dengan keperluannya. Untuk mencampur biasanya dipakai satu urutan penambahan tertentu, yaitu: pertama bahan-bahan vulkanisasi (bahan pencepat, belerang dan dispersi-dispersi seng oksida). Kemudian antioksidan-antioksidan, bahan-bahan pengisi, zat-zat warna dan bahan-bahan pelunak. Tetapi, tergantung dari proses yang dipakai, dapat diadakan perubahan-perubahan, apabila dirasa perlu. Campuran diaduk perlahan-lahan dan dijaga jangan sampai terjadi pengotoran sampai campuran tersebut homogen, campuran yang diperoleh disebut kompon lateks. Kompon lateks sebelum dicetak untuk membuat barang karet adalah dalam keadaan cair. Kalau perlu ditambahkan bahan pemantap ke dalam kompon lateks agar tidak menggumpal. Dalam pembuatan barang karet jadi dari kompon karet ini untuk mempercepat penggumpalan dapat ditambahkan asam format. 4. Vulkanisasi Vulkanisasi adalah tahap terakhir proses pembuatan barang karet. Setelah karet mentah dicampur dengan bahan-bahan kimia tersebut dan kemudian dipanaskan, maka akan menghasilkan karet matang atau vulkanisat. Pada proses vulkanisasi molekul-molekul karet diikat oleh belerang membentuk suatu jaringan tiga dimensi dan karet yang semula plastis akan berubah menjadi elastis. Reaksi antara molekul-molekul karet dengan belerang berlangsung sangat lambat, membutuhkan waktu beberapa jam. Dengan menambahkan bahan pemercepat dan bahan penggiat (aktivator), maka waktu vulkanisasi dapat dipersingkat menjadi beberapa menit. Lazimnya waktu vulkanisasi barang karet yang tebal dipilih suhu vulkanisasi sekitar 1400 C dengan waktu vulkanisasi yang agak lama, karena karet adalah penghantar panas yang buruk. Sebaliknya untuk memasak barang karet yang tipis dipilih suhu sekitar 1600 C dengan waktu vulkanisasi yang lebih singkat. Bila waktu vulkanisasi kurang atau lebih dari waktu optimumnya, maka akan berpengaruh terhadap sifat fisika dari barang karet yang dihasilkan. Perubahan sifat karet alam setelah divulkaniasasi diantaranya adalah: 1. Berubah dari sifat plastis menjadi elastis. 2. Tidak larut dalam pelarut organik tetapi hanya akan mengambang. 3. Ketahanan sobek dan ketahanan pengusangan bertambah baik. 4. Lebih tahan terhadap suhu rendah dan tinggi dapat digunakan dari - 1500 C sampai + 700 C. Pada proses vulkanisasi kecuali diberikan panas perlu pula diberi tekanan pada kompon karet untuk menekan keluar udara yang ada di dalam kompon karet. Bila tidak diberi tekanan maka bagian tengah barang karetnya akan berongga- rongga. Pada kompon karet yang divulkanisasi kurang matang akan terbentuk pula, rongga-rongga yang menyebabkan bentuk barang karetnya kurang sempurna.

C. Sifat Kemagnetan Komposit Berbeda dengan magnet hasil pengecoran atau magnet keramik, magnet komposit umumnya memiliki keunggulan sifat-sifat mekanik sesuai dengan rancangan pembuatannya. Namun demikian sebagaimana magnet lainnya, sifat kemagnetan komposit juga diketahui berdasarkan kurva histerisis magnetiknya. Untuk mendapatkan kurva histeresis suatu bahan magnet, pertama-tama ditinjau cuplikan bahan ferromagnetik yang tidak termagnetisasi. Kemudian bahan tersebut diletakkan pada medan magnet luar, intensitasnya dinaikkan perlahan- lahan secara kontinyu, maka dapat dilakukan karakterisasi bahan tersebut dengan besaran-besaran yang ada. Permeabilitas merupakan bagian dari lengkungan histerisis seperti ditunjukan Saat dimana intensitas medan magetik nol dan medan magnet menunjukkan harga tertentu yaitu Br merupakan besaran yang disebut ketertambatan (remanensi). Br ini adalah nilai remanensi magnet yang tersisa di dalam bahan setelah pengaruh medan magnet ditiadakan. Di mana kekuatan dari magnetnya ditentukan oleh besarnya nilai Br dari bahan. Dan saat dimana medan magnet berharga nol sedang intensitas medan magnetik menunjukan harga tertentu yaitu Hc disebut dengan gaya koersivitas bahan ferromagnetik. Nilai Hc ini menyatakan besar medan magnet balik yang di butuhkan guna menghilangkan kemagnetan suatu bahan. Untuk produk energi (BHmaks) diperoleh dari hasil perkalian antara B dan H. Di mana makin tinggi remanensi, makin besar gaya koersivitas dan loop histerisis makin gemuk dan makin besar pula produk energinya. Suatu kelas bahan magnet yang sering digunakan untuk membuat magnet permanen adalah bahan ferit, yang merupakan oksida yang disusun oleh hematit (-Fe2O3) sebagai komponen utama. Pada umumnya ferit dibagi menjadi tiga kelas : a. Ferit Lunak, ferit ini mempunyai formula MFe2O4, dimana M = Cu, Zn, Ni, Co, Fe, Mn, Mg dengan struktur kristal seperti mineral spinel. Sifat bahan ini mempunyai permeabilitas dan hambatan jenis yang tinggi, koersivitas yang rendah. b. Ferit Keras, ferit jenis ini adalah turunan dari struktur magneto plumbit yang dapat ditulis sebagai MFe12O19, dimana M = Ba, Sr, Pb. Bahan ini mempunyai gaya koersivitas dan remanen yang tinggi dan mempunyai struktur kristal heksagonal dengan momen-momen magnetik yang sejajar dengan sumbu c. Magnet jenis ini lebih murah untuk diproduksi dan banyak digunakan sebagai magnet permanen. c. Ferit Berstruktur Garnet, magnet ini mempunyai magnetisasi spontan yang bergantung pada suhu secara khas. Strukturnya sangat rumit, berbentuk kubik dengan sel satuan disusun tidak kurang dari 160 atom (Idayanti, 2002).

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, logam alloy, 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 KompositKlasifikasi 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 atau laminate.

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 PartikelDalam 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 SeratBahan 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 fiber dan 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 SeratUntuk memperoleh komposit yang kuat, harus dapat menempatkan serat dengan benar. Berdasarkan penempatanya terdapat beberapa tipe serat pada komposit yaitu :

2.3.1 Continuous Fiber CompositeContinuous 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 CompositeDiscontinuous Fiber Composite adalah tipe komposit dengan serat pendek.

Tipe ini dibedakan lagi menjadi 3 :

a. Discontinuous fiberb. Off-axis aligned discontinuous fiberc. Randomly oriented discontinuous fiber2.3.4 Hybrid Fiber CompositeHybrid 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 Komposit2.4.1 ReinforcementSalah 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. RovingBerupa benang panjang yang digulung mengelilingi silinder.

b. YarnBerupa 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 MatBerupa lembaran chopped strand dan continuous strand yang tersusun secara acak.

e. Woven RovingBerupa benang panjang yang dianyam dan digulung pada silinder

f. Woven FabricBerupa serat yang dianyam seperti kain tenun.

Berdasarkan jenisnya serat gelas dapat dibedakan menjadi beberapa macam antara lain :

a. Serat E-GlassSerat E-Glass adalah salah satu jenis serat yang dikembangkan sebagai penyekat atau bahan isolasi. Jenis ini mempunyai kemampuan bentuk yang baik.

b. Serat C-GlassSerat C-Glass adalah jenis serat yang mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap korosi.

c. Serat S-GlassSerat S-Glass adalah jenis serat yang mempunyai kekakuan yang tin.