POLIMER & KOMPOSIT

TUGAS

Diajukan guna melengkapi tugas polimer & komposit dan salah satu syarat untuk

menyelesaikan Program Studi Teknik (S1) dan mencapai gelar Sarjana Teknik

Oleh

Achmad Hadi Kurniawan 071910101022

Devis Alif Qafaby 071910101034

Rendy Destya 071910101046

Dicky Adi Tyagita 071910101052

Dimas Dwi Kusuma 071910101054

Discovery Afrianto 071910101094

TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JEMBER

2008

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan rasa syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang

telah melimpahkan Ramat serta hidayah-Nya, sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas makalah tepat pada waktunya. Dimana materi dari

penyusunan makalah ini berdasarkan teori-teori yang telah didapat dibangku

kuliah, dan dibantu dengan pustaka online yang berhubungan dengan penulisan

laboran ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laboran ini tidak akan dapat

terselesaikan dengan baik tanpa adanya bantuan baik berupa dukungan moril dan

material juga rangkaian keputusan kebijaksanaan dari berbagai pihak.

Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis igin mengucapkan tarima kasih

kepada yang terhormat:

1. Bapak Sholahudin Yunus, selaku Dosen Mata Kuliah Komposit

2. Serta teman-teman Jurusan Teknik Mesin

Akhir kata tiada gading yang tak retak, karena itu penulis menerima kritik dan

saran yang bersifat membangun. Semoga makalah ini bermanfaat bagi penulis dan

pembaca.

Jember, 6 Mei 2008

Penyusun

ABSTRAK

Orientasi, ukuran, dan bentuk serta material serat adalah faktor-faktor yang

mempengaruhi properti mekanik dari lamina. Serat alam yang dikombinasikan

dengan resin sebagai matrik akan dapat menghasilkan komposit alternatif yang

salah satunya berguna untuk aplikasi material industri. Dengan memvariasikan

lebar serat tersebut diharapkan akan didapatkan hasil properti mekanik komposit

yang maksimal untuk mendukung pemanfaatan komposit alternatif. Makalah ini

menganalisa tentang komposit penguat serat alam acak.

Dalam makalah ini dapat dicontohkan dalam serat alam yang berupa serat

bambu. Dengan perlakuan yang pertama dilakukan adalah penentuan

materialbambu, kemudian perlakuan yang terdiri dari cara pemotongan,

pengeringan,mengiris / mengirat bambu dengan lebar 5 mm dengan ketebalan 0,5

mm danmenganyam untuk membuat bahan layer komposit. Kemudian dilanjutkan

denganpembuatan komposit dengan ketebalan tertentu dengan proses hand lay up.

Untuk kekuatan dan kekakuan komposit ini akan dilakukan pengujian tarik dan

bending. Dari pengujian didapatkan bahwa kekuatan tarik aktual terbesar dimiliki

oleh komposit dengan lebar serat 5 mm dengan nilai σaktual sebesar 16,806

Kg/mm2. Regangan tarik terbesar dimiliki komposit dengan lebar serat 5 mm

dengan nilai εaktual sebesar 0,012. Sedangkan modulus elastisitas tarik terbesar

dimiliki komposit dengan lebar serat 5 mm dengan nilai sebesar 1421,129

kg/mm2. Kekuatan bending terbesar dimiliki oleh komposit dengan lebar serat

5mm dengan nilai 17,60533 kg/mm2. Hasil tersebut sudah memenuhi syarat untuk

aplikasi material kulit kapal, sesuai standar BKI (Biro Klasifikasi Indonesia).

PENDAHULUAN

Serat sebagai elemen penguat sangat menentukan sifat mekanik dari komposit

karena meneruskan beban yang didistribusikan oleh matrik. Orientasi, ukuran, dan

bentuk serta material serat adalah faktor-faktor yang mempengaruhi property

mekanik dari lamina. Serat alam yang dikombinasikan dengan resin sebagai

matrik akan dapat menghasilkan komposit alternatif yang salah satunya berguna

untuk aplikasi material industri. Dengan memvariasikan lebar serat woven

tersebut diharapkan akan didapatkan hasil properti mekanik komposit yang

maksimal untuk mendukung pemanfaatan komposit alternatif.

Dalam pembahasan komposit penguat serat alam acak yang dicontohkan

dengan bambu memiliki keunggulan komposit serat bambu dibandingkan dengan

fiber glass adalah komposit serat bambu lebih ramah lingkungan karena mampu

terdegradasi secara alami dan harganya pun lebih murah dibandingkan fiber glass.

Sedangkan fiber glass sukar terdegradasi secara alami. Selain itu fiber glass juga

menghasilkan gas CO dan debu yang berbahaya bagi kesehatan jika fiber glass

didaur ulang, sehingga perlu adanya bahan alternatif pengganti fiber glass

tersebut.

Dalam industri manufaktur dibutuhkan material yang memiliki sifat-sifat

istimewa yang sulit didapat dari logam. Komposit merupakan material alternative

yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Material komposit

adalah gabungan dari penguat (reinforced) dan matriks. Kelebihan material

komposit jika dibandingkan dengan logam adalah perbandingan kekuatan

terhadap berat yang tinggi, kekakuan, ketahanan terhadap korosi dan lain-lain.

Oleh karenanya, dewasa ini teknologi komposit mengalami kemajuan yang

sangat pesat. Perkembangan komposit tidak hanya dari komposit sintetis tetapi

juga mengarah ke komposit natural dikarenakan keistimewaan sifatnya yang

renewable atau terbarukan, sehingga mengurangi konsumsi petrokimia maupun

gangguan lingkungan hidup.

Dari uraian diatas maka permasalahan yang akan dibahas dalam makalah

ini adalah bagaimana membuat bahan yang lebih kuat dari fiber glass tetapi tetap

ramah lingkungan. Salah satu bahan alternatif yang ditawarkan untuk mengatasi

masalah tersebut atau dengan kata lain bahan yang dapat menggantikan fiber glass

sebagai bahan kulit kapal adalah komposit laminat bambu serat woven roving.

Makalah ini diharapkan bisa digunakan sebagai referensi dalam

menentukan lebar serat yang dipakai untuk memperoleh kekuatan, keuletan dan

kekakuan yang diinginkan dari komposit laminat bambu serat woven, dan

diharapkan bisa memberikan kontribusi terhadap perkembangan material

alternative yang lebih murah, berkualitas dan mudah dalam proses produksinya.

PEMBAHASAN

I. PENGERTIAN KOMPOSIT

Perkataan komposit memberikan suatu pengertian yang sangat luas dan

berbeda-beda mengikut situasi dan perkembangan bahan itu sendiri. Gabungan

dua atau lebih bahan untuk mencari sifat material yang lebih baik merupakan

suatu konsep yang diperkenalkan untuk menerangkan definisi komposit.

Walaupun demikian defenisi 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.

Secara garis besar ada 3 macam jenis komposit berdasarkan penguat yang

digunakannya, yaitu:

1. Fibrous Composites ( Komposit Serat )

Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lamina atau satu

lapisan yang menggunakan penguat berupa serat / fiber. Fiber yang digunakan

bisa berupa glass fibers, carbon fibers, aramid fibers (poly aramide), dan

sebagainya. Fiber ini bisa disusun secara acak maupun dengan orientasi tertentu

bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks seperti anyaman.

2. 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.

3. Particulalate Composites ( Komposit Partikel )

Merupakan komposit yang menggunakan partikel/serbuk sebagai

penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriksnya.

Kroschwitz dan rekan telah menyatakan bahwa komposit adalah bahan

yang terbentuk apabila dua atau lebih komponen yang berlainan digabungkan.

Rosato dan Di Matitia pula menyatakan bahwa plastik dan bahan-bahan penguat

yang biasanya dalam bentuk serat, dimana ada serat pendek, panjang, anyaman

pabrik atau lainnya. Selain itu ada juga yang menyatakan bahwa bahan komposit

adalah kombinasi bahan tambah yang berbentuk serat, butiran atau cuhisker

seperti pengisi serbuk logam, serat kaca, karbon, aramid (kevlar), keramik, dan

serat logam dalam julat panjang yang berbeda-beda didalam matriks.

Definisi yang lebih bermakna yaitu menurut Agarwal dan Broutman, yaitu

menyartakan bahwa bahan komposit mempunyai ciri-ciri yang berbeda untuk dan

komposisi untuk menghasilkan suatu bahan yang mempunyai sifat dan ciri

tertentu yang berbeda dari sifat dan ciri konstituen asalnya. Disamping itu

konstituen asal masih kekal dan dihubungkan melalui suatu antara muka.

Konstituen-konstituen ini dapat dikenal pasti secara fisikal.

Dengan kata lain, bahan komposit adalah bahan yang heterogen yang

terdiri dari dari fasa tersebar dan fasa yang berterusan. Fasa tersebar selalunya

terdiri dari serat atau bahan pengukuh, manakala yang berterusannya terdiri dari

matriks.

• SERAT ALAM

Serat alam dapat diperoleh dari tanaman pisang, bambu, nanas, rosella,

kelapa, kenaf, dan lain-lain. Saat ini, serat alam mulai mendapatkan perhatian

yang serius dari para ahli material komposit karena:

• Serat alam memiliki kekuatan spesifik yang tinggi karena serat alam memiliki

berat janis yang rendah.

• Serat alam mudah diperoleh dan merupakan sumber daya alam yang dapat

diolah kembali, harganya relatif murah, dan tidak beracun.

Kita bisa melihat definisi komposit ini dari beberapa tahap seperti yang telah

digariskan oleh Schwartz :

1. Tahap/Peringkat Atas

Suatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih atom yang berbeda bolehlah

dikatakan sebagai bahan komposit. Ini termasuk alloyr polimer dan keramik.

Bahan-bahan yang terdiri dari unsur asal saja yang tidak termasuk dalam

peringkat ini.

2. Tahap/Peringkat Mikrostruktur

Suatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih struktur molekul atau fasa

merupakan suatu komposit. Mengikuti definisi ini banyak bahan yang secara

tradisional dikenal sebagai komposit seperti kebanyakan bahan logam.

Contoh besi keluli yang merupakan alloy multifusi yang terdiri dari karbon

dan besi.

3. Tahap/Peringkat Makrostruktur

Merupakan gabungan bahan yang berbeda komposisi atau bentuk bagi

mendapatkan suatu sifat atau ciri tertentu. Dimana konstituen gabungan

masih tetap dalam bentuk asal, dimana dapat ditandai secara fisik dan

melihatkan kesan antara muka satu sama lain.

II. KEPENTINGAN BAHAN 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 (5,10). Dalam kebanyakan

bahan konvensional seperti keluli,walaupun kuat ianya mempunyai density

yang tinggi dan rapuh.

Oleh sebab itu bahan komposit yang mempunyai gabungan sifat yang

diperlukan seperti yang tertera pada tabel di bawah ini yang mulai mendapatkan

perhatian untuk menggantikan bahan konvensional

Tabel 1.

Perbandingan sifat-sifat mekanikal antara bahan konvensional dan komposit

A. Kelebihan Bahan Komposit

Bahan 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,

keupayaan (reliability), kebolehprosesan dan biaya. Seperti yang diuraikan

dibawah ini :

a. Sifat-sifat mekanikal dan fisikal

• Gabungan matriks dan serta dapat menghasilkan komposit yang

mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih tinggi dari bahan

konvensional seperti keluli.

Bahan Spesifik Kekuatan Kekuatan Modulus Modulus

Grafity Tensile Spesifik Tensile Spesifik

(Mpa) (MNm/kg) (Gpa) (MNm/kg)

Keluli 7,2 103,4-

206,8

14,4-28,7 82,7 11,5

Allumenium 2,7 55,2-

179,3

20,4 68,9 25,5

Epoksi 1,2 41,0 34,2 4,5 3,8

Epoksi/Kevlor

46(60%)

1,4 650,0 646,3 40,0 28,6

Nylon 1,1 70,0 61,4 2,0 1,8

Nylon/Serat

Kaca (25%)

1,5 207,0 138,0 14,0 9,3

• Bahan komposit mempunyai density yang jauh lebih rendah

berbanding dengan bahan konvensional. Ini memberikan implikasi

yang penting dalam konteks penggunaan karena komposit akan

mempunyai kekuatan dan kekakuan spesifik yang lebih tinggi dari

bahan konvensional. Implikasi kedua ialah produk komposit yang

dihasilkan akan mempunyai kerut yang lebih rendah dari logam.

Pengurangan berat adalah satu aspek yang penting dalam industri

pembuatan seperti automobile dan angkasa lepas. Ini karena

berhubungan dengan penghematan bahan bakar.

• Dalam industri angkasa lepas terdapat kecendrungan untuk

menggantikan komponen yang diperbuat dari logam dengan

komposit karena telah terbukti komposit mempunyai rintangan

terhadap fatigue yang baik terutamanya komposit yang

menggunakan serat karbon.

• Kelemahan logam yang agak terlihat jelas ialah rintangan terhadap

kakisa yang lemah terutama produk yang kebutuhan sehari-hari.

Kecendrungan komponen logam untuk mengalami kakisan

menyebabkan biaya pembuatan yang tinggi.

• Bahan komposit mempunyai rintangan terhadap kakisan yang baik.

• Bahan komposit juga mempunyai kelebihan dari segi versatility

(berdaya guna) yaitu produk yang mempunyai gabungan sifat-sifat

yang menarik yang dapat dihasilkan dengan mengubah sesuai jenis

matriks dan serat yang digunakan. Contoh dengan menggabungkan

lebih dari satu serat dengan matriks untuk menghasilkan komposit

hibrid.

• Komposit memiliki sifat mekanik yang lebih bagus dari logam;

kekakuan jenis (modulus Young/density) dan kekuatan jenisnya

lebih tinggi dari logam.

• Dibanding dengan material konvensional keunggulan komposit

antara lain yaitu memiliki kekuatan yang dapat diatur (tailorability),

tahanan lelah (fatigue resistance) yang baik, tahan korosi, dan

memiliki kekuatan jenis (rasio kekuatan terhadap berat jenis) yang

tinggi.

• Manfaat utama dari penggunaan komposit adalam mendapatkan

kombinasi sifat kekuatan serta kekakuan tinggi dan berat jenis yang

ringan. Dengan memilih kombinasi material serat dan matriks yang

tepat, kita dapat membuat suatu material komposit dengan sifat yang

tepat sama dengan kebutuhan sifat untuk suatu struktur tertentu dan

tujuan tertentu pula.

b. kebebasan dalam proses

Kebolehprosesan merupakan suatu kriteria yang penting dalam

penggunaan suatu bahan untuk menghasilkan produk. Ini karena dikaitkan

dengan produktivitas dan mutu suatu produk. Perbandingan antara

produktiviti dan kualiti adalah penting dalam konteks pemasaran produk

yang dipabrikasi. Selain dari itu kebolehprosesan juga dikaitkan dengan

keberbagai teknik fabrikasi yang dapat digunakan untuk memproses suatu

produk.

Telah diterangkan dengan jelas bahwa bahan komposit

dibolehprosesan dengan berbagai teknik fabrikasi yang merupakan daya

tarik yang dapat membuka ruang luas bagi penggunaan bahan komposit.

Contohnya untuk komposit termoplastik yang mempunyai kelebihan dari

segi pemrosesan yaitu ianya dapat diproses dengan berbagai teknik

fabrikasi yang umum yang biasadigunakan untuk memproses termoplastik

tanpa serat.

B. Kekurangan dalam bidang komposit yaitu :

• Biaya

Hambatan dalam aplikasi material komposit umumnya adalah soal biaya.

Meskipun sering kali proses manufaktur material komposit lebih efisien,

namun material mentahnya masih terlalu mahal. Material komposit masih

belum bisa secara total menggantikan material konvensional seperti baja,

tetapi dalam banyak kasus kita memiki kebutuhan akan hal itu. Tidak

diragukan, dengan teknologi yang terus berkembang, pengunaan baru dari

material komposit akan bermunculan. Kita belum melihat semua yang

material komposit dapat lakukan.

III. PENGGABUNGAN KOMPOSIT

Penggabungan komposit sangat beragam; fiber ada yang diatur

memanjang (unidirectional composites), ada yang dipotong-potong lalu

dicampur secara acak (random fibers), ada yang dianyam silang lalu dicelupkan

dalam resin (cross-ply laminae), dan lainnya. Lembaran komposit disebut

sebagai lamina. Sebagaimana telah diketahui bahwa kekuatan, kekakuan serta

kerapatan bahan monolit konvensional tidak begitu memuaskan para perancang.

Penguatan bahan komposit dengan memakai serat (fibre reinforced). Pewujudan

serat penguat menerus/kontinyu, tak menerus, serabut pendek (Whisker) atau

bisa juga berupa partikel-partikel logam pada matriknya ternyata menghasilkan

kekuatan dan moduli yang amat besar. Untuk membuktikan hal tersebut perlu

dilakukan pengujian secara eksperimental. Bahan serat penguat tersebut adalah :

Gelas, karbon, boron, aramid, polietelin dan lain-lain.

Serat kaca (glass fibre) adalah material yang umum digunakan sebagai

serat. Namun, teknologi komposit saat ini telah banyak menggunakan karbon

murni sebagai serat. Serat karbon memiliki kekuatan yang jauh lebih baik

dibanding serat kaca tetapi biaya produksinya juga lebih mahal. Komposit dari

serat karbon memiliki sifat ringan dan juga kuat. Komposit jenis ini banyak

digunakan untuk struktur pesawat terbang, alat-alat olahraga, dan terus

meningkat digunakan sebagai pengganti tulang yang rusak.

Selain serat kaca, polimer yang biasanya menjadi matriks juga dapat

dipakai sebagai serat atau penguat. Contohnya, kevlar merupakan serat polimer

yang sangat kuat dan dapat meningkatkan toughness dari material komposit.

Kevlar dapat digunakan sebagai serat dari produk komposit untuk struktur

ringan yang handal, misalnya bagian kritis dari struktur pesawat terbang.

Sebenarnya, material komposit bukanlah pengguaan asli dari kevlar. Kevlar

dikembangkan untuk pengganti baja pada ban radial dan untuk membuat rompi

atau helm antipeluru.

Sedangkan untuk matriks, kebanyakan material komposit modern

menggunakan plastik thermosetting, yang biasanya disebut resin. Plastik adalah

polimer yang mengikat serat dan membantu menentukan sifat fisik dari material

komposit yang dihasilkan. Plastik termosetting berwujud cair tetapi akan

mengeras dan menjadi rigid ketika dipanaskan. Plastik ini memiliki tahanan

terhadap serangan zat kimia yang baik meskipun berada pada lingkungan

ekstrim.

Untuk tujuan khusus, digunakan matriks dari keramik, karbon dan logam.

Contohnya, keramik digunakan untuk material komposit yang didesain bekerja

pada temperatur sangat tinggi dan karbon digunakan untuk produk yang

menerima gaya gesek seperti bearing dan gir.

Pada material komposit dikenal istilah lamina dan laminate. Lamina

adalah satu lembar komposit dengan satu arah serat tertentu, sedangkan laminate

adalah gabungan beberapa lamina. Laminate dibuat dengan cara memasukkan

pre-preg lamina ke dalam autoclave selama selang waktu tertentu dan dengan

tekanan serta temperatur tertentu pula. Auroclave adalah suatu alat semacam

oven bertekanan untuk menggabungkan lamina.

Pada dasarnya, komposit dapat didefinisikan sebagai campuran

makroskopik dari serat dan matriks. Serat merupakan material yang (umumnya)

jauh lebih kuat dari matriks dan berfungsi memberikan kekuatan tarik.

Sedangkan matriks berfungsi untuk melindungi serat dari efek lingkungan dan

kerusakan akibat benturan.dalam tugas ini lebih spesifik akan membahas

komposit penguat serat alam acak.

IV. CONTOH KOMPOSIT PENGUAT SERAT ALAM ACAK :

1. Rotan

Teknologi material komposit saat ini mengalami perkembangan ke

penggunaan bahan alam sebagai komponen pembentuknya terutama penggunaan

serat alam sebagai pengganti serat sintetis yang selama ini dipakai. Salah satu

alasannya karena polusi yang disebabkan oleh material sintetis yang pada

umumnya sulit didaur ulang, dan juga serat alam memiliki ketersediaan yang

melimpah dan pada umumnya ramah lingkungan karena dapat terurai

(biodegradable). Rotan sebagai salah satu sumber bahan alam yang banyak

tersedia di indonesia, diharapkan dapat menjadi sumber serat alam yang baik

karena rotan sudah terkenal akan keuletan dan kekuatannya pada penggunaan di

berbagai peralatan rumah tangga terutama mebeler seperti kursi dan meja. Atas

dasar ini dilakukan penelitian yang menjadi bahan tugas akhir ini untuk mengkaji

penggunan serat rotan sebagai pemerkuat komposit polimer.

Penelitian yang dilakukan adalah proses pengambilan serat dari batang rotan,

menghitung massa jenis serat, menguji kekuatan tarik serat, menguji kekuatan

tarik resin poliester, membuat komposit dengan matriks poliester dengan orientasi

serat random dan anyaman, menguji kekuatannya dengan pengujian kekuatan

tarik komposit serta membandingkan hasilnya dengan komposit serat gelas.

Dari hasil penelitian didapat bahwa diameter serat yang didapat masih terlalu

besar, kekuatan komposit serat rotan meningkat seiring peningkatan fraksi serat

(yang menunjukkan adanya penguatan dari serat rotan), serta hasil perbandingan

dengan serat gelas, kekuatan serat dan komposit serat rotan masih dibawah

komposit serat gelas, dengan perbandingan untuk komposit serat random pada

fraksi berat 20%, komposit serat rotan masih 2/3 kali kekuatan komposit serat

gelas, dan untuk komposit serat anyaman, pada fraksi berat serat 40 %, komposit

serat rotan masih ¼ kali kekuatan komposit serat gelas.

2. Bambu

Bambu adalah tanaman termasuk Bamboidae, salah satu anggota sub familia

rumput, pertumbuhannya sangat cepat. Pada masa pertumbuhan, bamboo tertentu

dapat tumbuh vertikal 5cm per jam, atau 120 cm per hari. Tanaman bambu

mempunyai ketahanan yang luar biasa. Rumput bambu yang telah dibakar, masih

dapat tumbuh lagi. Bambu dapat tumbuh di lahan yang sangat kering seperti di

kepulauan Nusa Tenggara atau di lahan yang banyak disirami air hujan seperti

Parahiyangan.

Di dunia tercatat lebih dari 75 genus dan 1250 spesies bambu. Bambu yang ada

di Asia Selatan dan Asia Tenggara kira-kira 80% dari keseluruhan yang ada di dunia.

Genus Bambusa mempunyai jumlah spesies yang paling banyak, dan terutama

banyak terdapat di daerah tropis, termasuk Indonesia.

Karakteristik Bambu

Adapun beberapa sifat fisik penting bambu antara lain sebagai berikut :

• Wettability

Wettability menunjukkan kemampuan cairan untuk menempel pada permukaan

benda padat. Wettability memberikan pengaruh yang cukup besar pada adhesi.

• Kandungan air

Kandungan air merupakan sifat fisik bambu yang penting karena

mempengaruhi sifat mekanik dari bambu. Kandungan air pada batang bamboo setelah

di potong adalah antara 50-99% sementara bambu yang telah kering adalah sekitar

12-18%.

• Berat jenis

Bambu memiliki berat jenis yang berkisar antara 600-900 kg/m3 . Untuk jenis bambu

tali memiliki berat jenis rata-rata 820 kg/m3. Penelitian di bidang bambu juga

dilakukan oleh Morisco pada tahun 1994-1999. Semua spesimen dibuat dari bambu

yang tanpa buku. Sebagai pembanding dipakai baja tulangan beton dengan tegangan

luluh sekitar 2400Kg/cm2 . Pengujian memakai mesin Universal Testing Machine

merk UNITED dengan kapasitas tarik 13,6 ton. Mesin uji dilengkapi dengan

computer yang dapat memberi keluaran berupa diagram tegangan-regangan.

Dalam makalah ini jenis bambu yang dipilih sebagai serat penguat pada

sistem material komposit adalah bambu tali dengan pertimbangan bahwa bamboo ini

bersifat kuat, liat, lurus, serta paling baik untuk anyaman. Bambu tali tidak mudah

terserang hama bubuk, sekalipun tidak diawetkan.

3. Abu sekam padi

Abu sekam padi ternyata mengandung senyawa silika cukup tinggi. Hasil

analisa menunjukkan kandungan SiO2 93 %, pH = 8, kadar air 2,70 %, luas

permukaan butiran 68 m2/gr pada ukura butir – 325 Mesh. Abu dengan sifat

demikian terbukti dapat dipakai sebagai bahan penguat komposit karet alam.

Campuran abu – karet dapat dikerjakan dengan mudah di dalam gilingan

‘open mill’. Pada penambahan abu sebanyak 40 – 60 phr kedalam karet dapat

menghasilkan viskositas kompon antara 40 – 60 satuan Mooney, suatu harga yang

umum dipakai di dalam pengolahan komposit.

Campuran abu – karet (kompon) ternyata juga mudah dimasak

(vulkanisasi), terbukti dari waktu pematangan optimumnya (optimum cure) yang

pendek yaitu 21 menit. Padahal untuk memasak campuran silika sintesis – karet

membutuhkan waktu 74 menit. Dalam hal waktu pematangan awal (scorch tome)

campuran abu – karet adalah 8 menit.

Bila nilai tegangan putus dan modulus 300 % dipakai indikator untuk

menilai kekuatan dari komposit karet, maka secar umum kekuatan komposit abu –

karet masih lebih rendah daripada kekuatan komposit silika sintesis – karet.

Komposit abu – karet hanya mampu mencapai nilai tegangan putus dan modulus

300 % masing- masing 157 kg/cm2 dan 57 kg/cm2 sedangkan komposit silika

sintesis – karet mencapai 210 kg/cm2 dan 77 kg/cm2. Dari uji dengan SEM

(Scanning Electron Microscope) dikatehui bahwa interaksi abu – karet masih

belum efektif terbukti dengan adanya gejala ‘dewetting’ pada bidang antar

mukanya.

V. KEGUNAAN BAHAN KOMPOSIT

Penggunaan bahan komposit sangat luas, yaitu untu :

a. Angkasa luar

- Komponen kapal terbang

- Komponen Helikopter

- Komponen satelit

- Dan lain-lain

b. Automobile

- Komponen mesin

- Komponen kereta

- Dan lain-lain

c. Olah raga dan rekreasi

- Sepeda

- Stick golf

- Raket tenis

- Sepatu olah raga

- Dan lain-lain

d. Industri Pertahanan

- Komponen jet tempur

- Peluru

- Komponen kapal selam

- Dan lain-lain

e. Industri Pembinaan

- Jembatan

- Terowongan

- Rumah

- Dan lain-lain

f. Kesehatan

- Kaki palsu

- Sambungan sendi pada pinggang

- Dan lain-lain

g. Marine / Kelautan

- Kapal layar

- Kayak

- Dan lain-lain

h. Dan lain-lain

i. Aplikasi pada industri

Penerbangan modern, baik sipil maupun militer, adalah contoh

utamanya. Keduanya akan menjadi sangat tidak efisien tanpa adanya material

komposit. Material komposit canggih kini telah umum digunakan pada bagian

sayap dan ekor, propeller, bilah rotor, dan juga struktur internal pesawat

terbang. Selain aplikasi di industri dirgantara, dewasa ini material komposit

telah banyak juga digunakan untuk badan mobil F1, alat-alat olahraga, struktur

kapal dan industri migas.

KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan dan pembahasan yang telah dilakukan, dapat

diambil kesimpulan bahwa proses pembuatan komposit komposit bersusun

dengan arah serat yang sejajar atau laminat dengan bahan penguat serat bambu

dan matriks resin polyester dapat digunakan sebagai kulit kapal karena telah

memenuhi syarat – syarat kekuatan mekanik kulit kapal sesuai dengan standar

BKI sehingga material tersebut dapat diusulkan sebagai alternatif pengganti bahan

fiber glass untuk kulit kapal. Dan tidak sebatas sebagai pengganti fiberglass untuk

kapal saja melainkan seiring dengan waktu komposit akan digunakan sebagai

pengganti bahan konvensional.