Pengertian Bahan Komposit TINJAUAN PUSTAKA

5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Bahan Komposit

Komposit adalah campuran dua material atau lebih yang dicampur secara makroskopik untuk menghasilkan suatu material baru. Artinya penggabungan sifat-sifat unggul dari pembentuk masih terlihat nyata. Material komposit terdiri dari dua bagian utama yaitu matriks dan penguat reinforcement. Hal ini dapat diilustrasikan pada Gambar 2.1. Pada desain struktur dilakukan pemilihan matriks dan penguat, hal ini dilakukan untuk memastikan kemampuan material sesuai dengan produk yang akan dihasilkan. Keterangan gambar: 1. Matriks berfungsi sebagai penyokong, pengikat fasa, penguat. 2. Penguatserat merupakan unsur penguat kepada matriks. 3. Komposit merupakan gabungan, campuran dua atau lebih bahan bahan yang terpisah. Gambar 2.1. Gabungan makroskopis fasa-fasa pembentuk komposit Komposit dikenal sebagai bahan teknologi karena diperoleh dari hasil teknologi pemrosesan bahan. Kemajuan teknologi pemrosesan bahan dewasa ini telah menghasilkan bahan teknik yang dikenal sebagai bahan komposit [4]. Ada tiga faktor yang menentukan sifat-sifat dari material komposit, yaitu: 1. Material pembentuk. Sifat-sifat intrinsik material pembentuk memegang peranan yang sangat penting terhadap pengaruh sifat kompositnya. = Matriks + Komposit Penguatserat 6 2. Susunan struktural komponen. Dimana bentuk serta orientasi dan ukuran tiap-tiap komponen penyusun struktur dan distribusinya merupakan faktor penting yang memberi kontribusi dalam penampilan komposit secara keseluruhan. 3. Interaksi antar komponen. Karena komposit merupakan penggabungan beberapa komponen yang berbeda, baik dalam hal bahannya maupun bentuknya, maka sifat kombinasi yang diperoleh pasti akan berbeda. Sifat bahan komposit sangat dipengaruhi oleh sifat dan distribusi unsur penyusun, serta interaksi antara keduanya. Parameter penting lain yang mungkin mempengaruhi sifat bahan komposit adalah bentuk, ukuran, orientasi dan disribusi dari penguat filler dan berbagai ciri-ciri dari matriks. Sifat mekanik merupakan salah satu sifat bahan komposit yang sangat penting untuk dipelajari. Untuk aplikasi struktur, sifat mekanik ditentukan oleh pemilihan bahan. Sifat mekanik bahan komposit bergantung pada sifat bahan penyusunnya. Peran utama dalam komposit berpenguat serat adalah untuk memindahkan tegangan stress antara serat, memberikan ketahanan terhadap lingkungan yang merugikan dan menjaga permukaan serat dari efek mekanik dan kimia. Sementara kontribusi serat sebagian besar berpengaruh pada kekuatan tarik tensile strength bahan komposit. Secara umum serat yang sering digunakan sebagai filler penguat adalah serat buatan seperti serat gelas, karbon, dan grafit. Serat buatan ini memiliki keunggulan tetapi biayanya tinggi jika dibandingkan dengan serat dari alam. Pemakaian serat alam yaitu serat tandan kosong kelapa sawit sebagai pengganti serat buatan akan menurunkan biaya produksi. Hal ini dapat dicapai karena murahnya biaya yang diperlukan bagi pengolahan serat alam dibandingkan dengan serat buatan. Walaupun sifat-sifatnya kalah dari segi keunggulan dengan serat buatan, tetapi harus diingat bahwa serat alam lebih murah dalam hal biaya produksi dan dapat terus diperbaharui. 2.1.1 Klasifikasi Material Komposit Berdasarkan pada matrik penyusunnya komposit terdiri dari beberapa jenis material komposit, yaitu : 7 1. Metal Matrix Composite MMC Terdiri dari matrik logam seperti aluminium, timbal, tungsten, molibdenum, magnesium, besi, kobalt, tembaga dan keramik tersebar. 2. Ceramic Matrix Composite CMC Terdiri dari matrik keramik dan serat dari bahan lainnya. 3. Polymers Matrix Composite Terdiri dari matrik termoset seperti polyester tidak jenuh dan epoxiy atau termoplastik seperti Polycarbonate, polivinilklorida, nylon, polysterene dan kaca, karbon, baja, serbuk kayu atau serat kevlar. 4. Concrete Matrix Composite CMC Terdiri dari matrik beton ditambah beberapa matrik material serbuk filler, pozolanic, serbuk serat kayu, serat bambu, stereofoam, baja, sebuk kertas, dan batu apung. 2.1.2 Teknik Pembuatan Material Komposit Pembuatan material komposit pada umumnya tidak melibatkan penggunaan suhu dan tekanan yang tinggi. Penggabungan material matriks dan penguat dilakukan dengan proses pengadukan. Proses pengadukan ini dilakukan dengan selang waktu tertentu sebelum terjadi pengerasan material komposit. Ada beberapa metode pembuatan material komposit diantaranya adalah: 1. Metode penuangan secara langsung Pada metode penuangan secara langsung dilakukan dengan cara melekatkan atau menyentuhkan material-material penyusun pada cetakan terbuka dan dengan perlahan-lahan diratakan dengan menggunakan roda perata atau dengan pemberian tekanan dari luar. metode ini cocok untuk jenis serat kontinyu, 2. Metode pemampatan atau tekanan. Pada metode pemampatan atau dengan menggunakan tekanan ini menggunakan prinsip ekstrusi dengan pemberian tekanan pada material bakunya yang dialirkan kedalam cetakan tertutup. Metode ini umumnya berupa injeksi, mampatan atau semprotan. Material yang cocok untuk jenis ini adalah penguat partikel. 8 3. Metode pemberian tekanan dan panas. Metode selanjutnya adalah metode pemberian panas dan tekanan, dimana metode ini menggunakan tekanan dengan pemberian panas awal yang bertujuan untuk memudahkan material komposit mengisi pada bagian-bagian yang sulit terjangkau atau ukuran yang sangat kecil.

2.2 Beton