51 7.
Berdasarkan uji penyerapan air, diketahui bahwa penyerapan air komposit partikel epoksi berpengisi serat buah pinang terbesar berada pada perbandingan
komposisi 50:50 yaitu sebesar 3,1726 . 8.
Secara umum, sifat mekanik komposit meningkat dengan perlakuan alkali NaOH karena perlakuan alkali membersihkan permukaan serat dari lapisan
lilin sehingga meningkatkan adhesi dan mechanical interlocking pada antarmuka serat dengan matrik.
5.2 SARAN
Demi kesempurnaan penelitian ini, maka peneliti menyarankan : 1.
Diperlukannya penggabungan metoda hand lay-up dengan hot press agar void
yang terdapat di dalam komposit berkurang. Untuk media cetakan sebaiknya digunakan pelat besi yang telah diberikan pelicin release agent.
2. Diperlukan perlakuan awal pada serat seperti perlakuan penggandeng
coupling agent pada pengisi agar meningkatkan interaksi antara matriks dengan pengisi.
Universitas Sumatera Utara
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 KOMPOSIT
Bahan komposit menunjukkan artian bahwa dua atau lebih material digabung pada skala makroskopis untuk membentuk material ketiga yang berbeda. Material-
material yang berbeda dapat digabung dalam skala mikroskopis seperti memadukan logam. Bila suatu komposit dirancang dengan baik maka akan memberikan kualitas
yang bagus daripada komponen atau konstituen penyusunnya. Beberapa sifat yang dapat dikembangkan dengan membentuk bahan komposit yaitu [8]: kekuatan
strength, kekakuan stiffness, tahanan korosi corrosion resistance, tahanan aus wear resistance, daya pikat attractiveness, berat, perioda lelah fatigue life, sifat
ketergantungan suhu
temperature-dependent behavior
, insulasi
termal, konduktivitas termal, dan insulasi akustik acoustical insulation.
Secara umum, tidak semua sifat-sifat di atas dikembangkan pada waktu yang bersamaan karena dikhawatirkan malah akan mengganggu sifat material itu sendiri
misalnya insulasi termal dan konduktivitas termal. Tujuan pembentukan bahan komposit itu sendiri yaitu untuk membentuk suatu bahan baru yang memiliki sifat
khusus untuk keperluan tertentu pula. Bahan komposit memiliki sejarah penggunaan yang sangat panjang.
Penggunaan komposit untuk pertama sekali tidak diketahui tetapi beberapa sejarah menunjukkan bahwa bahan komposit telah digunakan. Misalnya penggunaan jerami
untuk meningkatkan kekuatan bata. Plywood yang dapat digunakan sebagai bahan pengganti kayu karena memiliki kekuatan dan tahanan termal yang baik. Dewasa ini,
bahan komposit matriks-resin dengan penguat serat memiliki perbandingan kekuatan dan kekakuan terhadap berat yang sangat tinggi telah menjadi salah satu
permasalahan yang dihadapi dalam industri mobil dan penerbangan [8]. Material komposit merupakan perpaduan dari dua material atau lebih yang
memiliki fasa yang berbeda menjadi suatu material baru yang memiliki sifat lebih baik dari kedua material penyusunnya matriks dan penguat [9]. Tugas utama
matriks adalah mengikat serat bersama-sama, karena sekumpulan serat tanpa matriks tidak dapat menahan gaya dalam arah tekan dan transversal. Komposit merupakan
Universitas Sumatera Utara
6 material yang sangat berguna karena berisi susunan dari beberapa material dalam
kekuatan yang tinggi, yang termasuk dalam pembentukan komposit itu. Komposit berkualitas tinggi adalah komposit yang dapat diberi gaya dari segala arah.
Bahan komposit dapat diklasifikasikan kedalam beberapa jenis, bergantung pada geometri dan jenis seratnya. Hal ini dapat dimengerti, karena serat merupakan
unsur utama dalam bahan komposit tersebut. Sifat-sifat mekanik bahan komposit, seperti kekuatan, kekakuan, keliatan dan ketahanan tergantung dari geometri dan
sifat-sifat seratnya. Secara garis besar, bahan komposit terdiri dari dua macam yaitu bahan
komposit partikel particulate composite dan bahan komposit serat fiber composite
. Bahan komposit partikel terdiri dari partikel-partikel yang diikat oleh matriks. Bentuk partikel ini dapat bermacam-macam, seperti: bulat, kubik, tetragonal
atau bahkan bentuk-bentuk yang tidak beraturan secara acak, tetapi secara rata-rata berdimensi sama. Sedang bahan komposit serat terdiri dari serat-serat yang diikat
oleh matriks. Bahan komposit serat ini juga terdiri dari dua macam yaitu serat panjang continuous fiber dan serat pendek short fiber atau whisker [10].
2.1.1 Bahan Komposit Partikel Particulate Composite
Bahan komposit yang bahan penguatnya terdiri dari partikel-partikel disebut bahan komposit partikel particulate composite. Partikel, secara definisi adalah
bukan serat, karena tidak mempunyai ukuran panjang. Bahan komposit partikel pada umumnya lebih lemah dan keliatannya fracture toughness lebih rendah dibanding
bahan komposit serat panjang. Tetapi dari segi lain, bahan ini sering lebih unggul, seperti ketahanan terhadap aus. Partikel
– partikel ini umumnya digunakan sebagai pengisi dan penguat bahan komposit bermatriks keramik ceramic matrix composite,
pada jenis ini anehnya, keramik digunakan sebagai bahan matriks. Bahan komposit keramik dan metal banyak digunakan untuk perkakas potong berkecepatan tinggi
high speed cutting tool, pipa proteksi termokopel dan piranti – piranti lain yang
membutuhkan temperatur tinggi dan tahan aus abrasi.
Universitas Sumatera Utara
7
2.1.2 Bahan Komposit Serat Fiber Composite
Bahan komposit serat adalah jenis bahan komposit yang umum dikenal, paling banyak dipakai dan dibicarakan. Karena itu pengertian bahan komposit disini
adalah berarti bahan komposit serat. Komposit serat ini juga merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu laminat atau satu lapisan yang menggunakan
penguat berupa seratfiber. Fiber yang digunakan bisa berupa glass fibers, carbon fibers, aramid fibers
polyaramid, dan sebagainya. Fiber ini bisa disusun secara acak maupun dengan orientasi tertentu bahkan bisa dengan bentuk yang lebih
komplek seperti anyaman. Ada dua hal yang membuat serat dapat menahan gaya dengan efektif, yaitu jika [10]:
a Perekatan bonding antara serat dan matriks sangat baik dan kuat, sehingga
serat tidak mudah lepas dari matriks debonding. b
Kelangsungan aspect ratio, yaitu perbandingan antara panjang dan diameter serat harus cukup besar. Hal ini disyaratkan agar tegangan geser yang terjadi
pada permukaan antara serat dan matriks kecil. Biasanya disyaratkan agar kelangsungan serat
lebih besar disbanding 100, agar serat dapat melaksanakan tugasnya dengan baik.
2.2 EPOKSI
Resin epoksi termasuk ke dalam golongan thermosetting, sehingga dalam pencetakan perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:
1. Mempunyai penyusutan yang kecil pada pengawetan.
2. Dapat diukur dalam temperatur kamar dalam waktu yang optimal.
3. Memiliki viskositas yang rendah disesuaikan dengan material penyangga.
4. Memiliki kelengketan yang baik dengan material penyangga.
Resin epoksi mengandung struktur epoksi atau oxirene. Resin ini berbentuk cairan kental atau hampir padat, yang digunakan untuk material ketika hendak
dikeraskan. Resin epoksi jika direaksikan dengan hardener yang akan membentuk polimer crosslink. Hardener untuk sistem curing pada temperatur ruang dengan resin
epoksi pada umumnya adalah senyawa poliamid yang terdiri dari dua atau lebih grup amina. Curing time sistem epoksi bergantung pada kereaktifan atom hidrogen dalam
senyawa amina.
Universitas Sumatera Utara
8 Reaksi curing pada sistem resin epoksi secara eksotermis, berarti dilepaskan
sejumlah kalor pada proses curing berlangsung. Laju kecepatan proses curing bergantung pada temperatur ruang. Untuk kenaikan temperatur setiap 10
o
C, maka laju kecepatan curing akan menjadi dua kali lebih cepat, sedangkan untuk penurunan
temperaturnya dengan besar yang sama, maka laju kecepatan curing akan turun menjadi setengah dari laju kecepatan curing sebelumnya. Epoksi memiliki ketahanan
korosi yang lebih baik daripada polyester pada keadaan basah, namun tidak tahan terhadap asam. Epoksi memiliki sifat mekanik, listrik, kestabilan dimensi dan
penahan panas yang baik [11]. Adapun spesifikasi dari resin epoksi dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Tabel 2.1 Spesifikasi Resin Epoksi [12] Sifat
– sifat Satuan
Nilai Tipikal Massa jenis
Gramcm
3
1,17 Kekuatan tarik
Kgfmm
2
5,95 Kekuatan tekan
Kgfmm
2
14 Kekuatan lentur
Kgfmm
2
12 Temperatur pencetakan
C 90
2.3 SERAT BUAH PINANG
