2.5 MATERIAL KOMPOSIT
2.5.2 Klasifikasi Bahan Komposit
Klasifikasi komposit dapat dibentuk dari sifat dan strukturnya. Bahan komposit dapat diklasifikasikan kedalam beberapa jenis. Secara umum klasifikasi komposit yang sering digunakan antara lain (Widodo, 2008):
1. Klasifikasi menurut kombinasi material utama, metal-organic atau metal anorganic.
2. Klasifikasi menurut karakteristik bulk-form, seperti sistem matrik atau laminate.
3. Klasifikasi menurut distribusi unsur pokok, seperti continous dan discontinous.
4. Klasifikasi menurut fungsinya, seperti elektrikal atau struktural
Klasifikasi komposit berdasarkan penguat yang digunakannya, yaitu :
17
1. Komposit berserat (fiber composite) yaitu komposit yang menggunakan serat sebagai penguatnya. Serat yang digunakan antara lain seperti, serat gelas (fiber glass), serat karbon, serat grafit dan lain sebagainya.
Gambar 2.5 Jenis-jenis dari fiber reinforced composites Sumber : (Suryati, 2012)
2. Komposit laminer atau laminat yaitu komposit terdiri dua atau lebih yang digabungkan menjadi satu dan setiap lapisannya memiliki karakteristik khusus.
Umumnya berpenguat dalam bentuk lembaran seperti kertas, kain. Komposit ini dibuat dari beberapa macam lamina atau lapisan yang diorientasikan dalam arah yang diinginkan dan digabungkan bersama sebagai sebuah unit struktur.
Mikrostruktur lamina dan jenis-jenis dari arah serat dapat dilihat pada Gambar 2.6 dibawah ini :
Gambar 2.6 Mikrostruktur lamina
Sumber :(courtney, 1999 dalam (Widodo, 2008))
3. Komposit partikel atau partikulat yaitu komposit yang menggunakan partikel atau serbuk sebagi penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriks.
Penguat dalam bentuk butiran seperti kerikil, pasir, filler lain dalam matrik kontinyu. Komposit partikel ini berbeda dengan jenis serat acak sehingga bersifat isotropis. Kekuatan komposit dipengaruhi oleh tegangan koheren di antara fase partikel dan matriks yang menunjukkan sambungan yang baik.
Komposit struktural dibentuk oleh reinforce-reinforce yang memiliki bentuk lembaran-lembaran. Berdasarkan struktur, komposit dapat dibagi menjadi dua yaitu struktur laminate dan struktur sandwich, ilustrasi dari kedua struktur komposit tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.7 berikut :
A b
Gambar 2.7 Ilustrasi komposit berdasarkan Strukturnya : a. Struktur laminate b. Sandwich panel
Sumber : (Widodo,2008)
Komposit sandwich merupakan salah satu jenis komposit struktur yang sangat potensial untuk dikembangkan. Komposit ini tersusun dari 3 lapisan yang terdiri dari flat composite (metal sheet) sebagai kulit permukaan (skin) serta meterial inti (core) di bagian tengahnya (berada di antaranya). Core yang biasa dipakai seperti polyuretan (PU), polyvynil Clorida (PVC), dan honeycomb.
Komposit sandwich dibuat dengan tujuan untuk efisiensi berat yang optimal, namun mempunyai kekakuan dan kekuatan yang tinggi. Sehinggga untuk mendapatkan karakteristik tersebut, pada bagian tengah diantara kedua skin dipasang core.
19
Komposit ini sangat cocok untuk menahan beban lentur, impak, meredam getaran dan suara. Komposit sandwich dibuat untuk mendapatkan struktur yang ringan tetapi mempunyai kekakuan dan kekuatan yang tinggi. Biasanya pemilihan bahan untuk komposit ini syaratnya adalah ringan, tahan panas dan korosi, serta harga juga dipertimbangkan. Komposit ini dapat diaplikasikan sebagai struktural maupun non-struktural bagian internal dan eksternal pada kereta, bus, truk, dan kendaraan lainnya.
2.6 Plywood
Plywood atau sering disebut tripleks adalah sejenis papan pabrikan yang terdiri dari lapisan kayu (veneer kayu) yang direkatkan bersama. Plywood merupakan salah satu produk kayu yang paling sering digunakan, bersifat fleksibel, murah, dapat dibentuk, dapat didaur ulang, dan tidak memiliki teknik pembuatan yang rumit. Plywood biasanya digunakan untuk menggunakan kayu solid karena lebih tahan retak, susut, atau bengkok.
Gambar 2.8 Jenis-jenis plywood (tripleks) Sumber: (http://www.konarkply.com/plywood.html)
Lapisan plywood (veneer) direkatkan bersama dengan sudut urat (grain) yang disesuaikan untuk menciptakan hasil yang lebih kuat. Biasanya lapisan ini ditumpuk dalam jumlah ganjil untuk mencegah terjadinya pembelokan (warping) dan menciptakan konstruksi yang seimbang. Lapisan dalam jumlah genap akan menghasilkan papan yang tidak stabil dan mudah terdistorsi.
Saat ini plywood tersedia dalam berbagai ketebalan, mulai dari 0,8 mm hingga 25 mm dengan tingkat kualitas yang berbeda-beda. Penggolongan Kayu Lapis Berdasarkan penggunaannya, kayu lapis dike lompokkan menjadi dua yaitu interior dan eksterior plywood.
Menurut Iswanto (2008), berdasarkan Vinir mukanya, plywood dapat dikelompokan menjadi 2 yaitu :
1. Ordinary Plywood yaitu kayu lapis dimana vinir mukanya dihasilkan dari proses rotary cutting.
2. Fancy Plywood yaitu kayu lapis dimana vinir mukanya terbuat dari kayu-kayu indah dan dihasilkan dari proses slice cutting atau half rotary cutting.
Plywood atau kayu lapis ini banyak dimanfaatkan sebagai material untuk insulasi partisi peredam suara, baik sebagai partisi dinding, lantai, maupun plafon.
Karena penggunaan plywood ini dapat meredam getaran yang ditimbulkan dari sumber suara.
2.7 Poliuretan
Poliuretan (polyurethane) terdiri dari polyol dengan isocyanate. Komponen utama dari suatu polyurethane adalah gugus isocyanate yang molekulnya berisi dua kelompok isocyanate atau diisocyanates. Molekul ini juga dikenal sebagai monomers atau monomer unit sebab digunakan untuk menghasilkan isosianat polimerik yang mengandung tiga atau lebih gugus fungsional isosianat.
Isocyanates dapat berbau harum, seperti diphenyl-methane diisocyanate (MDI) dan toluene diisocyanate (TDI) atau alifatik.
Poliuretan dihasilkan oleh reaksi poliadisinya sebuah poliisosianat dengan sebuah polialkohol (polyol) dalam kehadiran sebuah katalis dan zat aditif yang lain. Reaksi pembentukan polyurethane adalah sebagai berikut :
21
Saat ini, aplikasi poliuretan paling banyak (sekitar 70%) adalah sebagai bahan busa. Pembuatan busa dari poliuretan dimungkinkan dengan menggunakan agen pengembang (blowing agent), yang akan menghasilkan gas pada saat terjadi reaksi sehingga poliuretan dapat membentuk busa. Jika poliuretan yang digunakan bersifat lunak, maka yang dihasilkan adalah busa lunak seperti pada kasur busa, alas kursi dan jok mobil. Ada juga jenis busa kaku (rigid foam), seperti pada insulasi dinding, insulasi lemari es, atau insulasi kedap suara.
Busa poliuretan bersifat ulet dan tidak mudah putus. Dalam aplikasi sebagai insulasi dinding, poliuretan dapat dibuat menjadi tahan api dengan penambahan senyawa halogen.
Gambar 2.9 Busa Poliuretan
Karena poliuretan merupakan suatu jenis polimer yang murah, mudah dibentuk, dapat dibuat oleh manusia dan berlimpah maka busa poliuretan sel terbuka telah banyak digunakan sebagai material absorpsi bunyi dalam teknik rekayasa kontrol kebisingan (noise). Keunggulan busa poliuretan dibandingkan dengan bahan-bahan lainnya (rubber, metal, wood, dan plastik) antara lain adalah bahwa material ini bersifat ulet dan tidak mudah putus, ringan, fleksibel terhadap temperatur rendah, tidak mudah sobek, bahkan kekuatannya lebih baik dari bahan rubber. Oleh karena itu busa poliuretan memiliki potensi besar untuk dapat diaplikasikan sebagai material akustik, khususnya untuk mengurangi kebisingan pada ruang-ruang yang sempit seperti perumahan dan perkantoran.