4 Coefficient of waterplan Cw menunjukkan besarnya luas area penampang
membujur tengah kapal dibandingkan dengan bidang empat persegi panjang yang mengililingi luas area tersebut.
Sumber: Iskandar dan Novita 1997
Gambar 6 Coefficient of waterplan Cw 5
Cofficient of midship C
ø
menunjukkan perbandingan antara luas penampang melintang tengah kapal secara vertikal dengan bidang empat persegi panjang
yang mengelilingi luas area tersebut.
Sumber: Iskandar dan Novita 1997
Gambar 7 Cofficient of midship C
ø
2.3 Fiberglass Reinforcement Plastic FRP
Fiberglass merupakan kombinasi dari dua komponen yang mempunyai karakteristik fisik berbeda, akan tetapi keduanya memiliki sifat saling melengkapi.
Dua komponen yang membentu FRP yaitu resin plastic polyester dan sebuah penguat serabut gelas Verweij, 1967 diacu dalam Liberty, 1997.
Menurut Kusnan 2008 pemakaian fibreglass sebagai material bangunan kapal mempunyai beberapa keuntungan yaitu:
1 Tidak berkarat dan berdaya serap air kecil;
2 Pemeliharaan dan reparasi mudah serta proses pengerjaanya cepat;
3 Tidak memerulan pengecatan, karena warnapigmen telah dicampurkan pada
bahan gelcoat pada proses laminasi; dan 4
Untuk displacement yang sama, fiberglass kontruksinya lebih ringan. Resin merupakan material cair sebagai pengikat serat penguat yang
mempunyai kekuatan tarik serta kekuatan lebih rendah dibandingkan serat penguatnya. Ada beberapa jenis resin Kusnan, 2008 diacu dalam Eko
Sulkhhaini, 2010 antara lain: 1 Polyester Orthophthalic, resin jenis ini sangat tahan terhadap proses korosi
air laut dan asam encer. Adapun spesifikasi teknisnya sebagai berikut: 1 Massa jenis
: 1,23 gr cm
3
2 Modulus young : 3,2 Gpa
3 Angka poisson : 0,36
4 Kekuatan tarik : 65 MPa
2 Polyester isophthalic resin jenis ini tahan dengan panas dan larutan asam dan kekerasannya lebih tinggi serta kemampuan menahan resapan air adhesion
yang paling baik dibandingkan dengan resin type ortho. Adapun spesifikasi teknisnya adalah berikut:
1 Massa jenis : 1,21 gr cm
3
2 Modulus young : 3,6 GPa
3 Angka poisson : 0,36
4 Kekuatan tarik : 60 MPa
3 Epoxy, resin jenis ini mampu menahan resapan air adhesion sangat baik dan kekuatan mekanik yang paling tinggi. Adapun spesifikasi teknisnya sebagai
berikut: 1 Massa jenis
: 1,20 gr cm
3
2 Modulus young : 3,2 Gpa
3 Angka poisson : 0,37
4 Kekuatan tarik : 85 MPa
4 Vinyl Ester, resin jenis ini mempunyai ketahanan terhadapa larutan kimia Chemical Resistance yang paling unggul . Adapun spesifikasi teknisnya
adalah berikut: 1 Massa jenis
: 1,12 grcm
3
2 Modulus young : 3,4 Gpa
3 Kekuatan tarik : 83 Mpa
5 Resin type phenolic, resin jenis ini tahan terhadap larutan asam dan alkali. Adapun spesifikasi teknisnya adalah berikut:
1 Massa jenis : 1,15 grcm
3
2 Modulus young : 3,0 Gpa
3 Kekuatan tarik : 50 Mpa
Adapun jenis resin yang umum digunakan untuk konstruksi kapal adalah jenis orthophthalic polyester resin. Resin jenis ini harganya paling murah
dibandingakan tipe lainya dan tahan terhadap korosi yang disebabkan oleh air laut sehingga cocok untuk bahan material bangunan kapal. Dengan sifat ini kerusakan
yang disebabkan karena proses korosi dapat dihindari sehingga biaya perawatan untuk kulit lambung material logam maupun kayu. Resin polyester memiliki
beberapa keunggulan dan kekurangan. Keunggulan dari resin ini adalah:
1 Viskositas yang rendah sehingga mempermudah proses pembuatanpengisian
celah antara pada serat penguat woven roving 2
Harga relatif murah 3
Ketahanan terhadap lingkungan korosif sangat baik kecuali pada larutan alkali Sedangkan kekurangan, ialah:
1 Pada saat pengeringan terjadi penyusutan dan kenaikan temperatur sehingga
laminasi menjadi keras. Hal ini biasanya disebabkan oleh penambahan katalis dan accelerator yang berlebihan sehingga waktu kering menjadi lebih cepat
2 Mudah terjadi cacatgoresan
3 Mudah terbakar
Resin jenis ini termasuk thermosetting yaitu proses perubahan sifat fisik dari cair menjadi bentuk padat polymerization melalui proses panas. Proses
perubahan bentuk resin polyester ini dapat karena proses panas yang dihasilkan
dalam resin polyester sendiri exothermic heat dan bisa juga karena pengaruh pemberian panas dari lingkungan luar atau penggabungan keduanya. Proses kimia
dari dalam resin yang dimaksud adalah adanya penambahan zat atau bahan katalis yang menimbulkan reaksi kimia awal dan accelerator untuk mempercepat proses
polimerisasi pada larutan polyester tersebut ditambahkan zat inhibitor. Serat penguat merupakan serat gelas yang memiliki kekakuan dan
kekuatan tarik yang tinggi serta modulus elastisitas yang cukup tinggi. Adapun fungsi dari serat penguat adalah:
1 Meningkatkan kekakuan tarik dan kekuatan lengkung 2 Mempertinggi kekuatan tumbuk
3 Meningkatkan rasio kekuatan terhadap berat 4 Menjagamempertahankan kestabilan bentuk
Ada beberapa jenis serat penguat menurut kusnan, 2008 diacu dalam Eko Sulkhani, 2010 antara lain:
1 Serat E-glas electrical glass, adapun data teknis serat gelas adalah sebagai
berikut: 1
Massa jenis : 2.25 grcm
3
2 Modulus young
: 72 GPa 3
Angka poisson : 0.2
4 Kekuatan tarik
: 2.4 GPah 2
Serat S2 – glass strength glass 1
Massa jenis : 1.5 gr cm
3
2 Modulus young
: 88 GPa 3
Angka Poisson : 0.2
4 Kekuatan tarik
: 60 GPa 3
High strength carbon 1
Masssa jenis : 1.74
– 1.81 gr cm
3
2 Modulus young
: 248 – 345 GPa
3 Kekuatan tarik
: 3.1 – 4.5 GPa
4 Armid Kevlar 59
1 Massa jenis
: 1.45 gr cm
3
2 Modulus young
: 124 GPa 3
Kekuatan tarik : 2.8 GPa
Serat penguat yang sering digunakan untuk bangunan kapal adalah jenis E- glass Electrical glass, sedangkan jenis high strength carbon hanya digunakan
untuk keperluan khusus yaitu untuk mempertinggi kekuatan, dalam hal ini untuk memperinggi ketahanan tembakan pada daerah khususkritis di lambung atau
bangunan atas, sedangkan jenis S2-glass banyak digunakan untuk konstruksi pesawat, adapun jenis serat armid memiliki kekuatan tarik yang sangat tinggi
dipakai sebagai serat penguat pada martriks metalik atau keramik dan dianjurkan digunakan untuk mempertinggi ketahanan ledaktembak Kusnan, 2008.
Serat penguat yang dipakai untuk bangunan kapal terdiri atas beberapa jenis menurut bentuk dan konfigurasi dari serat penguat. Adapun jenis serat
penguat gelas Kusnan, 2008 diacu dalam Eko Sulkhani, 2010 antara lain: 1
Chopped Strand Mat CSM, dalam pemakaian industri sering disebut mat atau matto, berupa potongan-potongan serat fiberglass dengan panjang sekitar 50
mm yang disusun secara acak dan dibentuk menjadi satu lembar. Jenis ini merupakan serat penguat dengan konfigurasi serat acak dan merupakan serat
penguat tidak terus, serat penguat yang digunakan yaitu E-glass. Pada proses pembuatan laminasi perbandingan antara berat serat matto dengan resin sekitar 25
- 35 matto dan 65 - 75 resin polyester. Laminasi chopped strand mat ini biasanya digunakan lapisan pengikat antara agar tidak mudah terkelupas maupun
selip pada proses laminasi awal dan akhir dengan tujuan bagian sisi tersebut menjadi rata.
Dalam pemakaian sehari-hari dan umum digunakan untuik bangunan kapal, serat chopped strand mat terdiri dari:
1 Chopped strand mat 300 gramm
3
mat 300 dengan data teknis sebagai berikut:
a. Berat spesifik Wm2f
: 300 gramm
3
b. Kekuatan tarik
: 213 MPa c.
Modulus elastisitas : 16 GPa
d. Angka poisson
: 0,2
2 Chopped strand mat 450 gram m
2
mat 450 dengan data teknis sebagai berikut:
1. Berat spesifik Wm2f
: 450 gramm
3
2. Kekuatan tarik
: 213 MPa 3.
Modulus elastisitas : 16 GPa
4. Angka poisson
: 0,2 1
Woven Roving, merupakan berbentuk anyaman dengan arah yang saling tegak lurus. Pada proses laminasi perbandingan berat antara serat woven roving dengan
resin adalah 45-50 woven roving adalah 50-55 resin polyester dari fraksi berat, untuk bangunan kapal umunya sering dipakai komposisi 50 woven roving
dan 50 resin, woven roving ini digunakan sebagai laminasi utama yang memberikan kekuatan tarikan maupun lengkung yang lebih tinggi dibandingkan
laminasi mat. Dalam proses pembuatan laminasi serat woven roving lebih sulit untuk
dibasahi oleh resin dan terkadang larutan resin relative lebih sulit untuk mengisi celah anyaman serat woven roving. Dengan kandungan resin polyester yang relatif
lebih sedikit dibandingkan laminasi mat maka laminasi serat woven roving memiliki ketahanan terhadap resapan air yang kurang baik. Untuk memperbaiki
kondisi ini maka biasanya laminasi woven roving dilapisi lagi dengan dua lapisan mat pada sisi luar yang memiliki kandungan resin polyester yang relatif lebih
banyak. 1
Woven roving 400 gramm
2
WR 400 dengan data teknis sebagai berikut: a.
Berat spesifik Wm2f : 400 gramm
2
b. Kekuatan tarik
: 512 MPa c.
Modulus elastisitas : 38,5 GPa
d. Angka poisson
: 0,2 2 Woven Roving 600 gram m
2
WR 600 dengan data teknis sebagai berikut: a.
Berat spesifik Wm2f : 600 gram m
2
b. Kekuatan tarik
: 512 MPa c.
Modulus young : 38,5 GPa
d. Angka Poisson
: 0,2 3 Woven roving 800 gramm
2
WR 800 dengan data teknis sebagai berikut: a.
Berat spesifik Wm2f : 800 gramm
2
b. Kekuatan tarik
: 512 MPa c.
Modulus elastisitas : 38,5 GPa
d. Angka poisson
: 0,2 Jenis Triaxial merupakan serat penguat menerus continuous fiber
reinforced dengan konsfigurasi serat penguat terdiri dari tiga layer kedua 0
o
terhadap principal axis serta arah layer ketiga -45
o
terhadap principal axis. Perbandingan berat antara serat triaxial dengan resin yang digunakan
adalah untuk bangunan kapal umumnya sering dipakai 50 : 50 dalam satu laminasi, laminasi serat triaxial digunakan sebagai laminasi utama yang
memberikan kekuatan tarik dan lengkung lebih tinggi dibandingkan laminasi serat woven roving.
Adapun data teknis sabagai berikut: 1
Berat spesifik Wm
2
: 1200 gramm
2
2 Kekuatan tarik
: 820 MPa 3
Modulus young : 61.5 GPa
4 Angka Poisson
: 0.2 Dalam proses pembuatan laminasi ada beberapa pendukung material yang
berpengaruh terhadap karakteristik laminasi sehingga perlu diketahui fungsi, komposisi dan pengaruh dari masing-masing bahan pendukung tersebut
diantaranya: 1
Katalis Catalyst berfungsi untuk proses awal perubahan bentuk resin dari cairan menjadi padat polymerization pada temperatur kamar 27
o
celcius. Umumnya pemberian katalis adalah sekitar 0.5 - 4 dari fraksi volume resin.
Misalnya pemberian katalis 2 maka resin akan mengalami proses perubahan dari cair ke bentuk gel sekitar 15 menit pada suhu 27
o
C. Katalis tidak berfungsi bereaksi bila tercampur air, katalis yang umunya dipakai untuk
polyester resin adalah Metil ethyl keton peroksida MEPK 2
Accelerator promoter adalah bahan pendukung yang berfungsi agar katalis dan polyester resin dapat ber polymerisasi pada temperatur kamar dengan
waktu yang lebih cepat, dalam hal ini proses polymerisasi terjadi tanpa adanya pemberian panas dari luar. Adapun promoter paling tinggi 1 dari
fraksi volume resin polyester. Promoter yang sering digunakan adalah cobalt
naphthenate. Untuk bangunan kapal promoter biasanya sudah dicampur pada resin polyester dalam oleh produsen resin.
3 Strein styene Monomeri merupakan bahan pendukung berupa cairan encer
bening tidak berwarna berfungsi untuk mengencerkan. Adapun penambahan strein ini adalah sekitar 35-40 dari fraksi volume resin
4 Gelcoat termasuk salah satu jenis resin polyester dan fungsi utamanya yaitu
sebagai lapisan pelindung laimnasi kulit FRP dari goresan atau gesekan benda keras pada permukaan kulit, lapisan gelcoat merupakan lapisan terluar dari
laminasi maka sebaiknya resin gelcoat misalnya jenis gelcoat yang dipakai gelcoat 2141 TEX mempunyai ketahanan yang sangat baik terhadap
terpengaruhnya cuacalingkungan dari luar. Pada lapisan luar gelcoat ini diberi pewarna pigmen dan pemberian campuran zat pewarna tidak boleh
lebih dari 15 dari resin gelcoat dengan ketebalan maksimum 15µ merupakan permukaan yang berhubungan langsung dengan cetakan mold
saat proses laminasi. 5
Pigmen pewarna adalah campuran yang digunakan untuk memberikan warna pada lapisan luar yang dikehendaki yang dicampurkan pada gelcoat,
misalnya: pigmen white super, pigmen color. 6
Paraffin ialah cairan yang berfungsi memberikan kesan cerah pada gelcoat yang telah diberi pigmen, pemakainya sedikit hampir sama dengan cobalt.
7 Lapisan pelepas mold release merupakan lapisan yang berfungsi untuk
mencegah laminasi tidak lengket dengan cetakan. Lapisan yang umumnya digunakan untuk lapisan utama adalah mold release wax misalnya mirror
glaze dan lapisan berikut PVA 8
Talk yaitu jenis bubuk kapur yang dapat berfungsi sebagai dempul setelah dicampur dengan resin dan katalis.
Resin yang biasa digunakan untuk membuat kapal adalah jenis 3,115 SHCP unsaturated polyester resin. Serabut gelas adalah campuran benang-benang
sutera dan gelas yang diolah dan diproses sedemikian rupa sehingga bentuk akhirnya merupakan serabut-serabut yang berdiameter 5 - 20 µm. Bahan ini
memberikan kekuatan tambahan polyester. Serabut gelas biasanya digunakan dalam pembuatan kapal fiberglass adalah matt 300 dan 450 dan woven roving 600
Imron, 2004.
Kekuatan kombinasi ditentukan oleh serabut-serabut gelas yang membentuk kombinasi tersebut. Kualitas fisik FRP ditentukan oleh tipe dan
jumlah penguatan gelas yang biasanya digunakan. Penggunaan kombinasi yang berbeda dari jumlah dan tipe penguatan gelas maka tingkap kualitas fisik dapat
bervariasi Verweij, 1967 diacu dalam Liberty, 1997. Penggunaan material fiberglass reinforcement plastic FRP untuk
pembuatan kapal-kapal ukuran kecil pada kegiatan perikanan berkembang sejak awal tahun 1960-an. Negara-negara produsen seperti Amerika Serikat dan Jepang
berusaha memasarkan jenis material ini ke negara-negara lainnya, termasuk Indonesia pada tahun 1970-an sebagai alternatif pengganti kayu dan besi
Pasaribu, 1985. Menurut Pasaribu 1985, karakteristik kapal ikan yang dibuat dari bahan FRP memilki ciri sebagai berikut:
1 Konstruksi tidak memerlukan sambungan-sambungan;
2 Daya tahan pemakaian lebih lama;
3 Kapal lebih ringan;
4 Mengapung lebih cepat;
5 Memiliki nilai stabilitas yang rendah; dan
6 Mudah mengalami defleksi
2.4 Stabilitas Kapal Perikanan
