Studi Simulasi Penibebanan Impak Pada Helmet Sepeda Dari Baiian Pol}.Uieric Foam Yang Diperkuat Serbuk Tkks Dengan Menggunakan Sottware Ansys 14.5 Chapter II
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Sejarah Helma Sepeda
Helmet sepeda pada umumnya ringan, bentuk dominan dari helm sampai
dengan tahnn 197A adalah model
kulit hairnet. Hal ini menawarkan perlindungan
diterima dari goresan dan luka, tetapi perlindungan dampak hanya minimal, dan
terutama digunakan oleh pengendara sepeda balap [6].
2.1. Gambar Helmet Sepeda [7]
Penggunaan yang lebih luas helmet mulai di Amerika Serikat
padal97}-an.
Setelah beberapa dekade ketika sepeda dianggap hanya sebagai mainan anak-anak
akhirnya orang dewasa Amerika banyak melakukan aktivitas bersepeda dan
kemudian booming sepeda pada tahun 1970-an [6].
Dua dari helmet sepeda modem
per&ama
dibuat oleh MSR, produsen
peralatan mountaineering dan Bell Olalvaga, produsen helmet untuk balap mobil
dan sepeda motor. Hal ini bisa dibilang sebagai tonggak Sejarah Desain helmet
Sepeda Modern. helmet
ini
adalah spin-aff'dari pengembangan liners busa
polystyrene diperluas untuk helm sepeda motor dan motorsport, dan merniliki
cangkang yang keras dari plastik polikarbonat. Secara komersial pertama yang
sukses merancang helmet sepeda untuk tujuan komersial adalah Biker Bell, shell
plastik berlapis keras dirilis pada tahun 1975
161.
Sekitar tahun 1990 sebuah teknik konstruksi baru ditemukan dicetakan
microshelL sebuah shell sangat tipis didirikan selama proses pencetakan. Hal ini
dengan cepat menjadi teknologi dominan, memungkinkan untuk ventilasi yang
lebih besar dan bentuk kompleks lebih dari cangkang keras. Penggunaan hard shells
menurun dengan cepat
di
arfiara populasi sepeda umum selama tahun 1990-an,
hampir menghilang pada akhir dekade ini, namun tetap populer dengan pengendara
BMX
serta
inline skater dan pemain skateboard. Akhir 1990-an dan awal 2000-an
melihat kemajuan dalam retensi dan sistem pas, menggantikan sistem lama dari
berbagai ketebalan bantalan dengan menyesuaikan dengan anatomi kepala
pengendara. Hal ini juga mengakibatkan bagian belakang kepala menjadi kurang
ditutupi oleh helmel, dengan dasar pertimbangan bahwa dampak ke daerah ini
sangat jarang
2.2.
ditemui [6].
Desain llelmet Sepeda
Helmet sepeda dirancang untuk melindungi dan mengurangi dampak pada
tulang kepala (tengkorak) seorang pengendara sepeda ketika jatuh
dan
meminimalkan efek samping seperti gangguan penglihatan tepi karena benturan
tersebut, helmet yang digunakan oleh pengguna sepeda, didesain berbeda dari helm
sepeda motor karena kecepatan sepeda hanya sekitar 15 km/jam.
Walaupun
di Indonesia belum diwajibkan untuk menggunakan helmet
sepeda tetapi sudah banyak digunakan oleh masyarakat dalam kegiatan bersepeda
santai di hari libur, tetapi pada olah raga balapan sepeda atau kejuaraan sepeda
gunuog helmet sudah diwajibkan.
Desain adalah proses perubahan informasi terhadap syarat-syarat kebutuhan
sebuah produk menjadi pengetahuan produk dan proses. Kegiatan ini bertujuan
untuk menciptakan dan mengevaluasi produk sesuai dengan tujuan yang ingin
dicapai.
Desain teknik dapat didefinisikan sebagai proses menerapkan berbagai
teknik dan prinsip-prinsip ilmiah untuk tujuan mendefinisikan proses tersebut
dengan cukup terperinci untuk kemungkinan proses realisasi lebih
lanjut.
Suatu
desain produk yang baik dapat menghasilkan pengembangan produk yang baik
pula. Desain didasarkan pada kelebihan produk, praklis dalam pembuatan, ongkos
fabrikasi yang relatif murah, pemasaran dan faktor kombinasi yaitu apakah desain
produk tersebut memenuhi persyaratan yang dibutuhkan pelanggan.
Prinsip dasar proses desain adalah untuk memperkecil pernakaian bahan,
untuk mendaur ulang, karena ketidaksesuaian dengan kebutuhan, untuk
menghindari kerja ulang (rework) terhadap produksi, efisiensi dan kesesuaian
terhadap standar.
Langkah- langkah proses desain sebagai berikut [1]:
1.
Identifikasi kebutuhan ialah sebagai gambaran dan pernyataan
masalahyang samar-samar yang dikembangkan dan sebuah informasi.
2.
Sepenuhnya mendefinisikan dan memahami masalah, setelah itu adalah
mungkin untuk memulai tujuan.
3.
Defenisikan kebutuhan yang lebih masuk akal dan realistis dari pada
pemyataan masalah asli.
4.
Ciptakan sebuah spesifikasi tugas yang terinci dan membuat batasan
masalah.
5.
Buat sebanyak mungkin alternatif pendekatan desain, biasanya pada
tahap ini menentukan nilai atau kualitas. Pada langkah ini merupakan
penemuan ide terbesar.
6.
Penyelesaian langkah sebelumnya, yakni menganalisa
dengan
menentukan diterima, ditolak atau dimodifikasi produk desain. Solusi
yang paling menjanjikan dipilih.
7. Penentuan desain yang dapat diterima dan dipilih.
8. Ini merupakan langkah yang detail dimana dilakukan pembuatan
gambar teknik lengkap, identifikasi pemasok (vendor), serta membuat
spesifikasi manufaktur dan lainJain.
9.
Merealisasikan desain dengan membuat pratotype.
10. Dan akhimya menentukan kuantitas produksi.
Daiam mendesain helmet sepeda juga deperlukan mempertimbangkan
menentukan konstruksi material yang digunakan sehingga helmet yang di desain
tidak berat.
Aktifitas bersepeda adalah aktivitas olahraga yang secara signifikan
meningkatkan suhu tubuh dan kepala. Oleh sebab itulah helmet sepeda haruslah
mempunyai 2 sifat,
yaitu ringan dan mempunyai ventilasi. Selain itu pengguna
helrnet sepeda memilih helmet yang nyaman dan trend. Bentuk dan struklur lrclmet
sepeda
di pasaran, seperti diperlihatkan pada Gambar 2.2.
(d)
(c)
Ganrbar 2.2. Bentuk dan struktur hehnet sepeda di pasaran
(a) jenis
lull face (b), (c)
dan (d) jenis ha$'JitcelT)
Perbedaaan antaru kedua jenis full face dan half/hce ini diperlihatkan
pada Tabel 2. l.
Tabel2.l . Perbedaan antara helmet full .face dengan hal./'face
Aspek
Fullface
Halffuce
Keamanan
Lebih aman
Aman
Ventilasi
Sedikit
Banyak
Visibilitas
Memandang satu arah
L87.
Pertimbanean
ke
dapat melihat bagian
depan
samplng
Massa
Ringan
Lebih ringan
Kenyamanan
Nyaman
Lebih nyaman
Adapun konstruksi helmet secara garis besar terdiri atas[3]
1.
:
Lapisan luar yang keras (hard outer shelfi
Didesain untuk dapat pecah jika mengalami benturan untuk mengurangi
dampak tekanan sebelum sampai ke kepala. Lapisan ini biasanya terbuat
dari bahan plastic, fiberglass, polycarbonate dan lain-lain.
2. Lapisan dalam yang tebal {inside
Di
sltell or ltner)
sebelah dalam dari lapisan luar adalah lapisan yang sama pentingnya
untuk dampak pelapis penyangga. Biasanya dibuat dari
bahan
polystyrene (styrofoarl). Lapisan tebal ini memberikan bantalan yang
berfungsi menahan goncangan sewaktu helmet terbentur benda keras
sementara kepala masih bergerak.
a
1
Lapisan dalam yang lunak (comfort padding)
Merupakan bagian dalam yang terdiri dari bahan lunak dan kain untuk
menempatkan kepala secara pas dan tepatpada rongga helmet.
Tali Pengikat
Bagian penting lainnya dalam hehn ada tali pengikat helmet. Helmet
tidak akan berfungsi dengan baik kalau tidak dilengkapi atau tidak
mengikatkan tali pengikatnya. Komponen Helmet Sepeda dapat dilihat
pada Gambar2.3.
outer shell
lnside shell
Gambar 2.3. Komponen Helmer Sepeda[7]
2.2.1
Standarisasi Helmet Sepeda
Helmet yang digunakan oleh masyarakat di negara maju pada umumnya
sudah mempunyai standard tertentu sesuai dengan peraturan yang ditetapkan oleh
pemerintahnya. Diantara standar-standar helmel sepeda yang dikenal luas dan
banyak menjadi referensi antara lain Australia Standard (EN 397. AS/I{ZS
1801.SS98), European&N helmet standard (EN 1078.1990) dan lain-lain.
Untuk masing-masing standar memiiiki klasifikasi yang berbeda
berdasarkan kegunaan dan material yang digunakan. ANSI mengelompokkan
dalam dua tipe:
l. Helmet yang digunakan
untuk melindungi kepala dari benda yang jatuh
bebas dari ketinggian tertentu umumnya digunakan oleh pekeqa
konstruksi, sedangkan.
2. Helmet yang digunakan untuk melindungi kepala dari benda yang jatuh
bebasjuga dari benda yang datangdari arah lateral baik dari arah depan,
samping dan belakang umumnya digunakan oleh petugas pemadam
kebakaran.
2,3.
Bahan Komposit
Bahan komposit adalah material rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih
material menjadi suatu jenis material baru yang sifat dan karakteristiknya masih
didominasi oleh sifat bahan pembentukya dimana material yang digabung memiliki
sifat masing-masing yang berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun
sifat fisikanya. Bahan komposit terdiri dari dua bagian utama di antaranya: matrik
dan penguat (reinforcement). Fasa matrik adalah bahan fasa kontiniu yang selalu
kaku, dan rapuh, sedangkan fasa penguat tidak kaku dan kuat, akan tetapi fasa
penguat
ini lemah. Penggabungan kedua fasa tersebut menghasilkan bahan yang
dapat mendistribusikan beban yang diterima
di sepanjang penguat, sehingga bahan
menjadi lebih tahan terhadap pengamh beban tersebut. Penguat umumnya
berbentuk serat, rajutan, serpihan, dan partikel, yang dibenamkan kedalam fasa
matrik, penguat merupakan fasa diskontinu yang selalu lebih kuat dan tidak kaku
dari pada matrik dan merupakan kemampuan utama bahan komposit dalam
menahan beban [9].
1_0
Bahan komposit memiliki banyak keunggulan, diantaranyaberat yang lebih
ringan, kekuatan dan ketahanan yang lebih tinggi, tahan korosi dan ketahanan aus.
Gambar 2.4. Gabunsan makroskopis fasa-fasa pembentuk komposit
Keunggulan komposit dapat dilihat
dari sifat-sifat
bahan
pembentuknya serta ciri-ciri komposit itu sendiri, antara lain:
a. Bahan ringan, kuatdankaku.
b. Struktur mampu berubah mengikuti perubahan keadaan sekitarnya.
c. Unggul atas sifat-sifat bahan teknik yang diperlukan; kekuatan yang tinggi,
keras, ringan serta tahan terhadap irnpak.
Bahan komposit polymeric foam terdin dari polyester resin tak jenuh dan
hlowing agent. Blowing agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah; polyol
dan isocyanate. Sementara untuk msmpercepat proses polimerisasi digunakan
katalis jenis Merhyl Ethil Keton Perokside (MEKPO).
2.3.1. Polyester resin tak jenuh (BQTN 157-EX)
Polyester resin BQTN 157-EX merupakan polimer kondensat yang
terbentuk berdasarkan reaksi artara polyol yang merupakan organik gabungan
dengan alkohol multiple atau gugus fungsi hidroksi, dan polycarboxylic, yang
mengandung ikatan ganda. Tipikal jents polyol yang digunakan adalah glycol,
seperti ethylene glycol. Sementara asarn polycarboxylic yang digunakan adalah
asamphthalic danasammaleic.Adapun jenis polyester resin yang digunakan dalam
penelitian ini dapat dilihat pada gambar 2.5
Gambar 2.5. Resin Unsaturated Polyester BQTN-157 EX
1,1
Polyester resin tak jenuh adalah jenis polimer thermosef yang memiliki
struktur rantai karbon yang panjang. Matrik yang berjenis ini memiliki sifat dapat
mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan
ketika proses pembentukan [10].
Polyester tergolong jenis polimer thermoset ,vang memiliki sifat dapat
mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan
ketika proses pembentukannya [10]. Struktur bahan yang dihasilkan berbentuk
crosslink dengan keunggulan daya tahan yang lebih baik terhadap jenis
pembebanan statik dan impak. Hal tersebut disebabkan oleh molekul yang
dimiliki
bahan dalam bentuk rantai molekul raksasa, atom-atom karbon yang saling
mengikat satu dengan lainnya mengakibatkan struktur molekulnya menghasilkan
efek peredaman yang cukup baik terhadap beban yang diberikan data karakteristik
mekanik bahan polye,ster resin tak jenuh seperti terlihat sebagai berikut [10].
Tabel 2.1. Karakteristik mekanik polyester resin tak jenuh [10].
Sifat Mekanik
.-1
kg.m -
Berat Jenis (p)
I;
sld 1,5
Modulus Young { E}
GPa
2 #d 4,5
Kekuatan Tarik (o1)
(MPa)
40 sde0
Sumber : Georgios Koronis, etal.,2012
2.3.2. Blowing
agent
Blowing agent adalah bahan yang digunakan untuk menghasilkan struktur
berongga pada komposit yang dibentuk. Jenis blowing agent yang digunakan dalam
penelitian
ini
adalah palyurethane. Bentuk
polyol dan isocyanate yang
dipergunakan dalam penelitian ini diperlihatkan pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6. Blowing agent
Polyurethane adalah suatu jenis polimer yang mengandung jaringan
urethane yaitu -NH-CO-O-. Polyurethane dibentuk oleh reaksi senyawa isosianat
yang bereaksi dengan senyawa yang memiliki hydrogen al
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Sejarah Helma Sepeda
Helmet sepeda pada umumnya ringan, bentuk dominan dari helm sampai
dengan tahnn 197A adalah model
kulit hairnet. Hal ini menawarkan perlindungan
diterima dari goresan dan luka, tetapi perlindungan dampak hanya minimal, dan
terutama digunakan oleh pengendara sepeda balap [6].
2.1. Gambar Helmet Sepeda [7]
Penggunaan yang lebih luas helmet mulai di Amerika Serikat
padal97}-an.
Setelah beberapa dekade ketika sepeda dianggap hanya sebagai mainan anak-anak
akhirnya orang dewasa Amerika banyak melakukan aktivitas bersepeda dan
kemudian booming sepeda pada tahun 1970-an [6].
Dua dari helmet sepeda modem
per&ama
dibuat oleh MSR, produsen
peralatan mountaineering dan Bell Olalvaga, produsen helmet untuk balap mobil
dan sepeda motor. Hal ini bisa dibilang sebagai tonggak Sejarah Desain helmet
Sepeda Modern. helmet
ini
adalah spin-aff'dari pengembangan liners busa
polystyrene diperluas untuk helm sepeda motor dan motorsport, dan merniliki
cangkang yang keras dari plastik polikarbonat. Secara komersial pertama yang
sukses merancang helmet sepeda untuk tujuan komersial adalah Biker Bell, shell
plastik berlapis keras dirilis pada tahun 1975
161.
Sekitar tahun 1990 sebuah teknik konstruksi baru ditemukan dicetakan
microshelL sebuah shell sangat tipis didirikan selama proses pencetakan. Hal ini
dengan cepat menjadi teknologi dominan, memungkinkan untuk ventilasi yang
lebih besar dan bentuk kompleks lebih dari cangkang keras. Penggunaan hard shells
menurun dengan cepat
di
arfiara populasi sepeda umum selama tahun 1990-an,
hampir menghilang pada akhir dekade ini, namun tetap populer dengan pengendara
BMX
serta
inline skater dan pemain skateboard. Akhir 1990-an dan awal 2000-an
melihat kemajuan dalam retensi dan sistem pas, menggantikan sistem lama dari
berbagai ketebalan bantalan dengan menyesuaikan dengan anatomi kepala
pengendara. Hal ini juga mengakibatkan bagian belakang kepala menjadi kurang
ditutupi oleh helmel, dengan dasar pertimbangan bahwa dampak ke daerah ini
sangat jarang
2.2.
ditemui [6].
Desain llelmet Sepeda
Helmet sepeda dirancang untuk melindungi dan mengurangi dampak pada
tulang kepala (tengkorak) seorang pengendara sepeda ketika jatuh
dan
meminimalkan efek samping seperti gangguan penglihatan tepi karena benturan
tersebut, helmet yang digunakan oleh pengguna sepeda, didesain berbeda dari helm
sepeda motor karena kecepatan sepeda hanya sekitar 15 km/jam.
Walaupun
di Indonesia belum diwajibkan untuk menggunakan helmet
sepeda tetapi sudah banyak digunakan oleh masyarakat dalam kegiatan bersepeda
santai di hari libur, tetapi pada olah raga balapan sepeda atau kejuaraan sepeda
gunuog helmet sudah diwajibkan.
Desain adalah proses perubahan informasi terhadap syarat-syarat kebutuhan
sebuah produk menjadi pengetahuan produk dan proses. Kegiatan ini bertujuan
untuk menciptakan dan mengevaluasi produk sesuai dengan tujuan yang ingin
dicapai.
Desain teknik dapat didefinisikan sebagai proses menerapkan berbagai
teknik dan prinsip-prinsip ilmiah untuk tujuan mendefinisikan proses tersebut
dengan cukup terperinci untuk kemungkinan proses realisasi lebih
lanjut.
Suatu
desain produk yang baik dapat menghasilkan pengembangan produk yang baik
pula. Desain didasarkan pada kelebihan produk, praklis dalam pembuatan, ongkos
fabrikasi yang relatif murah, pemasaran dan faktor kombinasi yaitu apakah desain
produk tersebut memenuhi persyaratan yang dibutuhkan pelanggan.
Prinsip dasar proses desain adalah untuk memperkecil pernakaian bahan,
untuk mendaur ulang, karena ketidaksesuaian dengan kebutuhan, untuk
menghindari kerja ulang (rework) terhadap produksi, efisiensi dan kesesuaian
terhadap standar.
Langkah- langkah proses desain sebagai berikut [1]:
1.
Identifikasi kebutuhan ialah sebagai gambaran dan pernyataan
masalahyang samar-samar yang dikembangkan dan sebuah informasi.
2.
Sepenuhnya mendefinisikan dan memahami masalah, setelah itu adalah
mungkin untuk memulai tujuan.
3.
Defenisikan kebutuhan yang lebih masuk akal dan realistis dari pada
pemyataan masalah asli.
4.
Ciptakan sebuah spesifikasi tugas yang terinci dan membuat batasan
masalah.
5.
Buat sebanyak mungkin alternatif pendekatan desain, biasanya pada
tahap ini menentukan nilai atau kualitas. Pada langkah ini merupakan
penemuan ide terbesar.
6.
Penyelesaian langkah sebelumnya, yakni menganalisa
dengan
menentukan diterima, ditolak atau dimodifikasi produk desain. Solusi
yang paling menjanjikan dipilih.
7. Penentuan desain yang dapat diterima dan dipilih.
8. Ini merupakan langkah yang detail dimana dilakukan pembuatan
gambar teknik lengkap, identifikasi pemasok (vendor), serta membuat
spesifikasi manufaktur dan lainJain.
9.
Merealisasikan desain dengan membuat pratotype.
10. Dan akhimya menentukan kuantitas produksi.
Daiam mendesain helmet sepeda juga deperlukan mempertimbangkan
menentukan konstruksi material yang digunakan sehingga helmet yang di desain
tidak berat.
Aktifitas bersepeda adalah aktivitas olahraga yang secara signifikan
meningkatkan suhu tubuh dan kepala. Oleh sebab itulah helmet sepeda haruslah
mempunyai 2 sifat,
yaitu ringan dan mempunyai ventilasi. Selain itu pengguna
helrnet sepeda memilih helmet yang nyaman dan trend. Bentuk dan struklur lrclmet
sepeda
di pasaran, seperti diperlihatkan pada Gambar 2.2.
(d)
(c)
Ganrbar 2.2. Bentuk dan struktur hehnet sepeda di pasaran
(a) jenis
lull face (b), (c)
dan (d) jenis ha$'JitcelT)
Perbedaaan antaru kedua jenis full face dan half/hce ini diperlihatkan
pada Tabel 2. l.
Tabel2.l . Perbedaan antara helmet full .face dengan hal./'face
Aspek
Fullface
Halffuce
Keamanan
Lebih aman
Aman
Ventilasi
Sedikit
Banyak
Visibilitas
Memandang satu arah
L87.
Pertimbanean
ke
dapat melihat bagian
depan
samplng
Massa
Ringan
Lebih ringan
Kenyamanan
Nyaman
Lebih nyaman
Adapun konstruksi helmet secara garis besar terdiri atas[3]
1.
:
Lapisan luar yang keras (hard outer shelfi
Didesain untuk dapat pecah jika mengalami benturan untuk mengurangi
dampak tekanan sebelum sampai ke kepala. Lapisan ini biasanya terbuat
dari bahan plastic, fiberglass, polycarbonate dan lain-lain.
2. Lapisan dalam yang tebal {inside
Di
sltell or ltner)
sebelah dalam dari lapisan luar adalah lapisan yang sama pentingnya
untuk dampak pelapis penyangga. Biasanya dibuat dari
bahan
polystyrene (styrofoarl). Lapisan tebal ini memberikan bantalan yang
berfungsi menahan goncangan sewaktu helmet terbentur benda keras
sementara kepala masih bergerak.
a
1
Lapisan dalam yang lunak (comfort padding)
Merupakan bagian dalam yang terdiri dari bahan lunak dan kain untuk
menempatkan kepala secara pas dan tepatpada rongga helmet.
Tali Pengikat
Bagian penting lainnya dalam hehn ada tali pengikat helmet. Helmet
tidak akan berfungsi dengan baik kalau tidak dilengkapi atau tidak
mengikatkan tali pengikatnya. Komponen Helmet Sepeda dapat dilihat
pada Gambar2.3.
outer shell
lnside shell
Gambar 2.3. Komponen Helmer Sepeda[7]
2.2.1
Standarisasi Helmet Sepeda
Helmet yang digunakan oleh masyarakat di negara maju pada umumnya
sudah mempunyai standard tertentu sesuai dengan peraturan yang ditetapkan oleh
pemerintahnya. Diantara standar-standar helmel sepeda yang dikenal luas dan
banyak menjadi referensi antara lain Australia Standard (EN 397. AS/I{ZS
1801.SS98), European&N helmet standard (EN 1078.1990) dan lain-lain.
Untuk masing-masing standar memiiiki klasifikasi yang berbeda
berdasarkan kegunaan dan material yang digunakan. ANSI mengelompokkan
dalam dua tipe:
l. Helmet yang digunakan
untuk melindungi kepala dari benda yang jatuh
bebas dari ketinggian tertentu umumnya digunakan oleh pekeqa
konstruksi, sedangkan.
2. Helmet yang digunakan untuk melindungi kepala dari benda yang jatuh
bebasjuga dari benda yang datangdari arah lateral baik dari arah depan,
samping dan belakang umumnya digunakan oleh petugas pemadam
kebakaran.
2,3.
Bahan Komposit
Bahan komposit adalah material rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih
material menjadi suatu jenis material baru yang sifat dan karakteristiknya masih
didominasi oleh sifat bahan pembentukya dimana material yang digabung memiliki
sifat masing-masing yang berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun
sifat fisikanya. Bahan komposit terdiri dari dua bagian utama di antaranya: matrik
dan penguat (reinforcement). Fasa matrik adalah bahan fasa kontiniu yang selalu
kaku, dan rapuh, sedangkan fasa penguat tidak kaku dan kuat, akan tetapi fasa
penguat
ini lemah. Penggabungan kedua fasa tersebut menghasilkan bahan yang
dapat mendistribusikan beban yang diterima
di sepanjang penguat, sehingga bahan
menjadi lebih tahan terhadap pengamh beban tersebut. Penguat umumnya
berbentuk serat, rajutan, serpihan, dan partikel, yang dibenamkan kedalam fasa
matrik, penguat merupakan fasa diskontinu yang selalu lebih kuat dan tidak kaku
dari pada matrik dan merupakan kemampuan utama bahan komposit dalam
menahan beban [9].
1_0
Bahan komposit memiliki banyak keunggulan, diantaranyaberat yang lebih
ringan, kekuatan dan ketahanan yang lebih tinggi, tahan korosi dan ketahanan aus.
Gambar 2.4. Gabunsan makroskopis fasa-fasa pembentuk komposit
Keunggulan komposit dapat dilihat
dari sifat-sifat
bahan
pembentuknya serta ciri-ciri komposit itu sendiri, antara lain:
a. Bahan ringan, kuatdankaku.
b. Struktur mampu berubah mengikuti perubahan keadaan sekitarnya.
c. Unggul atas sifat-sifat bahan teknik yang diperlukan; kekuatan yang tinggi,
keras, ringan serta tahan terhadap irnpak.
Bahan komposit polymeric foam terdin dari polyester resin tak jenuh dan
hlowing agent. Blowing agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah; polyol
dan isocyanate. Sementara untuk msmpercepat proses polimerisasi digunakan
katalis jenis Merhyl Ethil Keton Perokside (MEKPO).
2.3.1. Polyester resin tak jenuh (BQTN 157-EX)
Polyester resin BQTN 157-EX merupakan polimer kondensat yang
terbentuk berdasarkan reaksi artara polyol yang merupakan organik gabungan
dengan alkohol multiple atau gugus fungsi hidroksi, dan polycarboxylic, yang
mengandung ikatan ganda. Tipikal jents polyol yang digunakan adalah glycol,
seperti ethylene glycol. Sementara asarn polycarboxylic yang digunakan adalah
asamphthalic danasammaleic.Adapun jenis polyester resin yang digunakan dalam
penelitian ini dapat dilihat pada gambar 2.5
Gambar 2.5. Resin Unsaturated Polyester BQTN-157 EX
1,1
Polyester resin tak jenuh adalah jenis polimer thermosef yang memiliki
struktur rantai karbon yang panjang. Matrik yang berjenis ini memiliki sifat dapat
mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan
ketika proses pembentukan [10].
Polyester tergolong jenis polimer thermoset ,vang memiliki sifat dapat
mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan
ketika proses pembentukannya [10]. Struktur bahan yang dihasilkan berbentuk
crosslink dengan keunggulan daya tahan yang lebih baik terhadap jenis
pembebanan statik dan impak. Hal tersebut disebabkan oleh molekul yang
dimiliki
bahan dalam bentuk rantai molekul raksasa, atom-atom karbon yang saling
mengikat satu dengan lainnya mengakibatkan struktur molekulnya menghasilkan
efek peredaman yang cukup baik terhadap beban yang diberikan data karakteristik
mekanik bahan polye,ster resin tak jenuh seperti terlihat sebagai berikut [10].
Tabel 2.1. Karakteristik mekanik polyester resin tak jenuh [10].
Sifat Mekanik
.-1
kg.m -
Berat Jenis (p)
I;
sld 1,5
Modulus Young { E}
GPa
2 #d 4,5
Kekuatan Tarik (o1)
(MPa)
40 sde0
Sumber : Georgios Koronis, etal.,2012
2.3.2. Blowing
agent
Blowing agent adalah bahan yang digunakan untuk menghasilkan struktur
berongga pada komposit yang dibentuk. Jenis blowing agent yang digunakan dalam
penelitian
ini
adalah palyurethane. Bentuk
polyol dan isocyanate yang
dipergunakan dalam penelitian ini diperlihatkan pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6. Blowing agent
Polyurethane adalah suatu jenis polimer yang mengandung jaringan
urethane yaitu -NH-CO-O-. Polyurethane dibentuk oleh reaksi senyawa isosianat
yang bereaksi dengan senyawa yang memiliki hydrogen al