FRP (FYBER REINFORCED POLYMER/PLASTIC)

created by :

IMAM ROSYIDIN21030114120093JOE YEN TAK 21030114120037M. RIDWAN 21030114120091RIZKI AJI PANGESTU 21030114120086

History

Konsep material yang diperkuat dengan serat sebenarnya telah ditemukan pada penggunaan jerami sebagai penguat dalam batu bata yang diproduksi tahun 800 SM di Israel. Sedangkan di Amerika Serikat, penggunaan penguat serat gelas pendek untuk campuran semen telah dilakukan sejak tahun 1930-an dan material dengan matriks resin yang diperkuat serat (komposit yang kita kenal hari ini) sudah mulai dikembangkan sejak tahun 1940-an

Setelah Perang Dunia II, para produsen di AS mulai memproduksi komposit dengan resin poliester sebagai matriksnya dan glass fiber sebagai penguatnya untuk aplikasi lambung perahu dan radome (kubah radar). Pada industri otomotif, komposit pertama kali dipergunakan sebagai badan kendaraan di awal tahun 1950-an

Defenition

Fibre Reinforced Polymer/Plastic (FPR) merupakan polimer yang diperkuat oleh serat kaca yang merupakan bahan material yang ringan kuat dan mudah dibentuk.

Fiberglass Reinforced Plastic (FRP), yang jika diterjemahkan bunyinya adalah plastik yang diperkuat oleh serat kaca.

Glass-fiber Reinforced Plastic (GRP), yang jika diterjemahkan bunyinya adalah juga plastik yang diperkuat oleh serat kaca.

Fiber-reinforced Plastic atau Fiber-reinforced Polymer (FRP), yang jika diterjemahkan bunyinya adalah plastik atau polymer yang diperkuat oleh serat.

Jadi, fiber reinforced polymer adalah polimer yang diperkuat oleh serat.

Constituents

• RESINS (POLYMERS)

• REINFORCEMENTS

• ADDITIVES (pewarna, pengental, dsb)

• THERMOSET POLYESTER VINYL ESTER EPOXY PHENOLIC POLYURETHANE

RESINS

• THERMOPLASTIC ACETAL ACRYRONITRILE BUTADIENE

STYRENE (ABS) NYLON POLYETHYLENE (PE) POLYPROPYLENE (PP) POLYETHYLENE

TEREPHTHALATE (PET)

REINFORCEMENTS

NATURAL misalnya : bambu

MAN-MADE misalnya : • ARAMID • BORON• GRAPHITE• GLASS• NYLON• POLYESTER• POLYETHYLENE• POLYPROPYLENE

MANUFACTURING PROCESSES

• Hand Lay-up/Spray-up• Resin Transfer Molding (RTM)• Compression Molding• Injection Molding• Reinforced Reaction Injection Molding (RRIM)• Pultrusion• Filament Winding• Vacuum Assisted RTM (Va-RTM)• Centrifugal Casting

• Hand Lay-upmenuangkan resin dengan tangan kedalam serat berbentuk anyaman, rajuan atau kain, kemudian memberi takanan sekaligus meratakannya menggunakan rol atau kuas. Proses tersebut dilakukan berulang-ulang hingga ketebalan yang diinginkan tercapai. Pada proses ini resin langsung berkontak dengan udara dan biasanya proses pencetakan dilakukan pada temperatur kamar.

• Spray upProses spray-up dilakukan dengan cara penyemprotan serat (fibre) yang telah melewati tempat pemotongan (chopper). Sementara resin yang telah dicampur dengan katalis juga disemprotkan secara bersamaan Wadah tempat pencetakanspray- up telah disiapkan sebelumnya. Setelah itu proses selanjutnya adalah dengan membiarkannya mengeras pada kondisi atsmosfer standar.

• Filament windingFiber tipe roving atau single strand dilewatkan melalui wadah yang

berisi resin, kemudian fiber tersebut akan diputar sekeliling mandrel yang sedang bergerak dua arah, arah radial dan arah tangensial. Proses ini dilakukan berulang, sehingga cara ini didapatkan lapisan serat dan fiber sesuai dengan yang diinginkan. Resin termoseting yang biasa di gunakan pada proses ini adalah poliester, vinil ester, epoxies, dan fenolat.• Compression Molding

Proses ini diawali dengan pengukuran jumlah resin thermosetting plastik yang dibutuhkan untuk ditempatkan pada rongga cetakan. Kemudian mold dipanaskan dan dikompresi sehingga cairan resin akan mengisi rongga cetakan dan mengalami proses pengerasan secara kimiawi sehingga bentuknya sesuai dengan mold. Siklus kerja proses ini cukup panjang , sekitar 3-20 menit . Temperatur cetakan harus dipertahankan sepanjang proses dan range temperatur 250-400 F bergantung jenis materialnya.

• Injection MoldingMetoda injection molding juga dikenal sebagai reaksi pencetakan cairan atau

pelapisan tekanan tinggi. Fiber dan resin dimasukkan kedalam rongga cetakan bagian atas, kondisi temperature dijaga supaya tetap dapat mencairkan resin. Resin cair beserta fiber akan mengalir ke bagian bawah, kemudian injeksi dilakukan oleh mandrel ke arah nozel menuju cetakan.

• Continuous PultrusionFiber jenis roving dilewatkan melalui wadah berisi resin, kemudian secara kontinu dilewatkan ke cetakan pra cetak dan diawetkan (cure), kemdian dilakukan pengerolan sesuai dengan dimensi yang diinginkan. Atau juga bisa di sebut sebagai penarikan serat dari suatu jaring atau creel melalui bak resin, kemudian dilewatkan pada cetakan yang telah dipanaskan. Fungsi dari cetakan tersebut ialah mengontrol kandungan resin, melengkapi pengisian serat, dan mengeraskan bahan menjadi bentuk akhir setelah melewati cetakan.

• Centrifugal CastingPrinsip : proses centrifugal casting dilakukan dengan cara menuangkan resin

ke dalam cetakan yang berputar. akibat pengaruh gaya sentrifugal resin akan terdistribusi ke dinding rongga cetak dan kemudian membeku.

• Resin Transfer Molding (RTM) Pada proses ini resin ditransfer atau diinjeksikan ke dalam suatu tempat yang

berisi fiberglass reinforcement. Metode ini termasuk closed mold process dimana reinforcement diletakkan di antara dua permukaan cetakan yang terdiri dari dua bagian yang satu disebut bagian female dan yang lainnya disebut male. Pasangan cetakan tersebut lalu ditutup, diberi klem, lalu resin termoset berviskositas rendah diinjeksikan pada tekanan 50 - 100 psi ke dalam lubang cetakan melalui port injeksi. Resin diinjeksikan sampai memenuhi seluruh rongga cetakan hingga meresap dan membasahi seluruh material reinforcement

wujud dari material penguat dari konstruksi FRP memiliki beberapa bentuk, yaitu :

• Chopped Strand Mat (CSM); berwujud sebaran serat yang relatif pendek dan acak. Biasanya hadir dalam kode yang menyebutkan tiga angka di belakang CSM, contoh CSM 300. Artinya adalah CSM dengan kepadatan 300 gram per meter persegi (300 gr/m2).

• Woven Roving (WR); berwujud seperti anyaman dengan kelompok serat panjang yang relatif tebal. Biasanya hadir dalam kode yang menyebutkan tiga angka di belakang WR, contoh WR 600. Artinya adalah WR dengan kepadatan 600 gram per meter persegi (600 gr/m2).

• Multi Axial; berwujud seperti anyaman dengan arah serat memanjang, melintang dan juga menyilang.

• Fiber Cloth; berwujud seperti kain tipis.

Chopped Strand Mat

Woven Roving

Multi Axial

Fiber Cloth

ADVANTAGES

• Memiliki berat yang ringan• Mechanical Strength• High Impact Strength• Resilience (Ketahanan)• Formability• Chemical Resistance• Corrosion Resistance

• Weatherproof• Electrically insulating• Thermally Insulating• Fire Resistance• Low Thermal Expansion• Anti-magnetic, no sparks• Low Maintenance• Durable custom colours

DISADVANTAGE

• Harga FRP sangat mahal• Fleksibilitas kurang• Lebih sulit dibentuk plastis• Tidak kuat terhadap beban berlebih dan

momentum berlebih.

APLICATIONSGenerally :

Dalam industri :

TERIMAKASIH