13
Matrik polimer dibedakan menjadi dua jenis, yaitu polimer termoplastik dan polimer thermosetting. Polimer termoplastik adalah material yang mudah
berubah sifat fisis dan mekaniknya bila dalam temperatur yang cukup tinggi namun tahan terhadap lenturan dan bersifat ulet. Dan contoh dari material ini
ada acrylics dan polyethylene. Sedangkan polimer thermosetting adalah material yang relatif tahan terhadap sifat fisis dan mekanisnya bila berada
pada temperatur tinggi. Tetapi relatif getas dan mudah retak atau pecah. Beberapa contoh material ini adalah
Epoxy
,melamine, dan polyester. Bahan penguatnya sendiri dapat diambil dari serat maupun partikel
Flake
, yaitu masing-masing dibrdakan menjadi dua yaitu bahan penguat organik dan non-organik.
2.3 Komponen bahan komposit
Komposit merupakan penggabungan dua macam bahan atau lebih, yaitu matrik dan
reinforcement agent
atau penguat. Penguat dapat disisipkan ke matrik namun tidak larut didalam matrik. Matrik sendiri pada komposit dapat berbentuk :
1. logam
2. keramik
3. polimer
Sedangkan untuk penguatnya dapat berupa serat, partikel, ataupun serpihan. Pada gambar 2.6 dapat dilihat bentuk-bentuk
reinforcement
.
Serat Partikel Serpihan
Gambar 2.6.Bentuk-bentuk
reinforcement agent
14
2.4 Komposit berpenguat partikel
Komposit merupakan material yang mampu menggantikan logam, khusunya pada aplikasi penggunaan material dengan berat yang rendah. Komposit
partikel merupakan suatu bahan yang terbentuk dari partikel-partikel yang tersebar didalam
matrik
pengikat. Karena penyebaran partikel-partikel tersebut komposit partikel dapat dirancang untuk mendapatkan sifa mekanik yang baik.
Komposit partikel dapat dibuat dari partikel matrik logam maupun non-logam atau bisa juga dari kombinasi keduanya.
Jenis partikel sendiri menurut dengan panjangnya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut :
1. Large particle
Komposit yang disusun oleh reinforcement berbentuk partikel, dimana interaksi antara partikel dan matrik terjadi tidak dalam skala atomik atau
molekular. Partikel seharusnya berukuran kecil dan terdistribusi merata. Contoh dari large particle composite adalah cemet dengan sand atau gravel,
cemet sebagai matriks dan sand sebagai partikel, Sphereodite steel cementite sebagai partikulat, Tire carbon sebagai partikulat, Oxide-Base Cermet
oksida logam sebagai partikulat. 2.
Dispersion strengthened particle
Fraksi partikulat sangat kecil, jarang lebih dari 3 dan ukuran yang lebih kecil yaitu sekitar 10-250 nm.
2.4.1 Partikel serbuk atau butiran
Ukuran partikel yang digunakan sangatlah bervariasi dari skala mikroskopis sampai skala makroskopis. Partikel ini banyak digunakan sebagai
phase
reinforcing
pada logam dan keramik. Distribusi partikel didalam
matrik
komposit tersusun secara random, sehingga komposit yang dihasilkan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
mempunyai sifat
isotropc
. Mekanisme penguatan oleh partikel ini tergantung pada ukuran partikel itu sendiri. Dalam skala mikroskopis, partikel yang
digunakan adalah serbuk yang sangat halus yang terdistribusi dalam matrik dengan konsentrasi 15. Keberadaan partikel di dalam
matrik
, akan menjadikan
matrik
menjadi lebih keras dan menghambat gerakan dislokasi yang akan timbul. Dalam kejadian ini, sebagian beban luar yang diberikan
bekerja pada matrik Findasari, 2006. Kemudian untuk pembuatan komposit partikel sendiri ada tiga jenis
partikel yang dapat digunakan, yaitu partikel logam, partikel non-logam organic, dan partikel keramik. Penggunaan partikel dalam komposit dapat
berupa bahan organik atau non-organik. Ada empat kemungkinan kombinasi yang dapat dilakukan Jones, R.M : 8, yaitu :
1.
Nonmetallic in nonmetallic composites
Pada jenis ini partikel dan matrik yang digunakan berasal dari bahan baku logam. Contohnya beton, beton ini tersusun dari adanya pasir, kerikil, semen,
dan air yang dicampurkan sesuai dengan takarannya yang setelah itu bereaksi secara kimia lalu hasilnya mengeras setelah kering.
2.
Metallic in nonmetallic composites
Komposit ini tersusun oleh partikel logam. Contoh bahan ini adalah serbuk logam yang dicampurkan dengan resin thermoset, komposit ini sangat kuat
dan keras dan memiliki kemampuan menahan panas yang baik. Karena itu bahan ini banyak digunakan dalam bidang elektrik.
3.
Metallic in metallic composites
Untuk jenis komposit ini masih sangat jarang digunakan dan biasanya merupakan paduan yang nantinya diharapkan akan mempunyai keunggulan-
keunggulan tertentu. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
4.
Nonmetallic in metallic composites
Partikel non logam seperti keramik dapat dimasukan ke dalam matriks logam. Dari paduan ini bahan tersebut menghasilkan bahan yang disebut
cerment. Cerment bisa digunkan sebagai alat potong yang tahan terhadap temperature tinggi.
2.4.1 Matrik
Matrik merupakan komponen penyusun komposit dengan jenis yang beracam macam. Matrik pada umumnya terbuat dari bahan yang lunak dan
liat. Polimer plastis merupakan bahan yang paling umum digunakan. Polimer adalah bahan matrik yang tidak dapat menerima suhu tinggi. Namun pada
bahan jenis polimer
termoset
memiliki sifat yang dapat memadat apabila dipanaskan pada tekanan tertentu dan tidak dapat kembali. Contoh dari bahan
jenis
termoset
adalah polyester, vinillester, dan
epoxy
. Resin
polyester
tak jenuh adalah matrik
thermosetting
yang paling luas dalam penggunaan sebagai matrik atau pengikat. Matrik ini digunakan mulai dari bagian yang
menggunakan proses pengerjaan uyang sangat sederhana sampai produk yang dikerjakan dengan proses menggunakan cetakan mesin Santoso, 2007.
Epoxy
sendiri adalah bahan yang terdiri dari dua komponen yaitu resin dan hardener. Bila dicampurkan dengan perbandingan yang tepat akan
menghasilkan massa yang padat dan dapat melekat dengan baik pada campurannya. Karakteristik
epoxy
antara lain : ringan dan tidak menimbulkan tegangan, tahan bahan kimia, tahan minyak, kuat namun dapat diolah
menggunakan mesin, mudah dibuat dan tak perlu panas, kurang tahan temperature tinggi, dan kurang tahan benturan. Jenis
epoxy
dapat diperkuat dengan logam, keramik, dan bermacam-macam serat atau partikel Surdia,
1995 : 258. Untuk kekerasan dan keuletan dapat ditentukan dengan mengatur
perbandingan antara resin dan hardener serta proses pengeringannya.
Epoxy
17
kebanyakan dipakai untuk perbaikan peralatan dari logam, perawat mesin dan perekat bagi logam yang tidak boleh dilas. Keistimewaan lain
epoxy
yaitu mempunyai sifat susut muai yang sangat rendah, tahan tekanan, erosi dan
abrasi Surdia, 1995 : 258. Resin
polyester
relatif lebih murah jika dibandingkan dengan e
poxy
namun tidak sekuat
epoxy
. 2.4.2
Bahan tambahan
Katalis adalah bahan pemicu
initiator
dan berfungsi untuk memulai atau mempersingkat reaksi pengeringan pada temperatur ruang. Kelebihan dari
katalis sendiri adalah menimbulkan panas saat proses pengeringan. Namun apabila pencampuran katalis kedalam resin terlalu banyak atau tidak sesuai
dengan takaran dapat mengakibatkan kerusakan pada produk yang dibuat. Karena pencampuran katalis dan resin dapat menimbulkan reaksi berupa
panas, dan apabila panas yang timbul berlebihan dapat merusak produk Santoso, 2007
Untuk menghindari lengketnya produk pada proses pencetakan benda uji maka cetakan dilapisi dengan
release agent
sebelumnya.
Release agent
yang dapat digunakan ada banyak dan yang biasa digunakan
mirror glass, oli, film forming,
dan lain sebagainya. Selain bahan-bahan diatas masih banyak lagi bahan-bahan tambahan yang
dapat diaplikasikan sebagai penambah kemampuan terhadap suhu tinggi, tahan aus dan sebagainya.
2.5 Fraksi volume
Fraksin volume adalah aturan perbandingan untuk pencampuran volume serat serbuk, partikel dan volume matrik bahan pembentuk komposit terhadap
volume total komposit. Penggunaan istilah fraksi volume mengacu pada jumlah prosentase volume bahan penguat atau
reinforcement
yang kita gunakan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
