BAB 2 STUDI LITERATUR
2.6. Proses-proses Moulding Komposit
komponen-komponen industri luar angkasa, tetapi karena harganya yang relatif mahal menjadi kendala utama untuk memproduksinya, sehingga fiber boron jarang dipakai.
Fiber Karbida Silikon (SiC)
Merupakan serat yang digunakan untuk penguat komposit yang diaplikasikan pada komponen-komponen yang bekerja pada temperature yang tinggi dan komposit ini umumnya bermatriks keramik. Fiber SiC mempunyai ketahanan oksidasi yang sangat baik dan kekuatan pada temperature tinggi yang baik pula. Pada temperature kamar Fiber SiC mempunyai kekuatan dan kekakuan yang sama dengan boron. SiC dalam bentuk Whiskers juga dapat dipergunakan sebagai alternatif untuk penguat komposit matriks logam.
Fiber Natural/Nabati/Alami
Fiber yang terbuat dari bahan-bahan nabati seperti aren, serabut kelapa, pelepah pisang, serat pohon, residu dari gergajian, dan bahan nabati lain yang dapat digunakan sebagai fiber. Penggunaannya juga beraneka ragam yaitu sebagai rompi anti pukul dengan menggunakan serat pelepah pisang, interior kereta dengan menggunakan serat dari pohon kelapa, bahan anti radar dan lain sebagainya. Tetapi peran penggunaan fiber nabati bukanlah memberikan efek penguatan, melainkan hanya sebagai penambah massa dari material komposit sehingga mempunyai kekuatan dan kekakuan yang rendah, bahkan menurunkan kekuatan dan kekakuan matriks sebelumnya. Hal ini bertentangan dengan penggunaan komposit yang bertujuan untuk memperbaiki sifat material sebelumnya dengan inovasi-inovasi penggunaan serat.
2.6. Proses-proses Moulding Komposit
Moulding komposit kedalam bentuk bentuk yang diinginkan memiliki beberapa cara yang berbeda. Secara garis besar metoda pembuatan material komposit terdiri dari atas dua cara, yaitu:
· Proses Cetakan Terbuka (Open Mold Process) · Proses Cetakan Tertutup (Closed mold Processes)
Open Mold Process adalah proses molding dimana material mentah (resin dan penguat
fiber) ter-ekspos pada kondisi terbuka ketika terjadi proses pengerasan. Hand lay-up, Spray up dan Filament Winding adalah termasuk open mold process.
21 a. Hand Lay-up
Hand lay-up merupakan metode “open mould” atau cetakan terbuka dan tertua dari
proses manufaktur material komposit. Metode cetakan terbuka berarti teknik tersebut dilakukan dengan cetakan yang terbuka (tidak seperti pultrusion, vacuum infusion, dsb.). Adapun metode ini dilakukan dengan cara mengaplikasikan resin pada bahan penguat dengan menggunakan kuas/rol. Biasanya metode ini dilakukan untuk pembuatan komponen besar, seperti lambung kapal, kolam renang, dll. Agar lebih jelas, skema pembuatan material komposit dengan metode
hand lay-up dapat dilihat pada Gambar 2.6:
Gambar 2.6 Skema Hand Lay Up Sumber: Explainstuff, 2015
Jenis resin yang biasa digunakan pada metode hand lay-up ada dua, yakni resin poliester dan resin epoksi dengan jenis fiber yang biasa digunakan adalah serat kaca atau fiberglass. Metode hand lay-up merupakan metode yang masih banyak dilakukan di Indonesia. Walaupun metode hand lay-up memiliki kelemahan seperti ketebalan yang tidak konsisten, distribusi resin yang tidak merata, lebih boros resin, kekuatan mekanik yang tidak sebaik proses closed mold, dan lain sebagainya. Tetapi metode ini masih banyak dilakukan karena kemudahan dan biayanya yang sangat murah.
b. Spray up
Metode spray-up merupakan metode pembuataan material komposit dimana bahan penguat (fiber) bersamaan dengan resin yang sudah terkatalisasi di spray-kan kepada cetakan dengan menggunakan spray gun. Kemudian biasanya fiber dan resin yang sudah di spray-kan tadi diratakan dengan menggunakan rol seperti pada proses hand lay-up dengan tujuan untuk
22
mengeluarkan udara yang terjebak. Metode ini memiliki kelebihan serta kekurangan yang kurang lebih sama dengan hand lay-up (Molded Fiber Glass Companies, 2010).
Gambar 2.7 Skema Kerja Spray-Up Sumber: explainstuff, 2015
Gambar 2.7 Gambar 2.7 Skema Kerja Spray-Upmenunjukkan skema kerja dari
spray-up. Resin dimasukan ke dalam pot diatas alat tembak yang menembakkan resin bertekanan
udara sekaligus dengan benang fibre. c. Compresion molding
Ada beberapa jenis cetakan kompresi yang ditentukan oleh jenis bahan yang dicetak:
Sheet Molding Compound (SMC), Bulk Molding Compund (BMC), Thick Molding Compound
(TMC), dan cetakan kompresi lay-up basah. Peralatan cetakan kompresi terdiri dari cetakan logam yang dipanaskan yang dipasang pada pengepres hidrolik besar. Prosesnya bisa otomatis. Pencetakan kompresi memungkinkan fleksibilitas dan fitur desain bagian seperti sisipan, tulang rusuk, atasan dan lampiran. Permukaan akhir yang baik bisa didapat, berkontribusi pada biaya
finishing bagian bawah. Operasi pemangkasan dan permesinan selanjutnya diminimalkan
dalam pencetakan kompresi dan biaya tenaga kerja rendah (Molded Fiber Glass Companies, 2010).
23 Gambar 2.8 Compressiom Mold
Sumber: explainstuff, 2015
Gambar 2.8 menjelaskan tentang skema kerja compression mold, rangkaian cetakan dipasang pada alat cetak hidrolik atau mekanik dan cetakannya dipanaskan dari 250 sampai 400 ° F. Beban bahan cetak yang ditimbang ditempatkan dalam cetakan terbuka. Kedua bagian cetakan ditutup dan tekanan diterapkan. Bergantung pada ketebalan, ukuran, dan bentuk bagian, siklus pengawetan berkisar dari kurang dari satu menit sampai sekitar lima menit. Setelah sembuh, cetakan dibuka dan bagian yang sudah jadi dilepas. Bagian tipikal meliputi komponen mobil, rumah alat dan komponen struktural, furnitur, komponen listrik, dan rumah mesin bisnis dan suku cadang.
d. Vacuum Infusion Process
Vacuum Infusion Process atau VIP adalah salah satu dari banyak metode pencetakan
Komposit cetakan tertutup. Yang membedakan dirinya dengan metode lainya adalah dikarenakan VIP menjadi satu-satunya proses yang memanfaatkan hanya tekanan atmosfir untuk mendorong resin ke dalam rongga cetakan. Rongga cetakan bisa menjadi cetakan satu sisi yang digunakan untuk sisi "B", cetakan dua sisi, atau bahkan tas "amplop" yang lembut. Prosesnya sangat terkendali, karena menerapkan prinsip-prinsip Hukum D'Arcy. Ini berarti bahwa hanya ada tiga variabel yang mempengaruhi aliran resin: (1) permeabilitas laminasi, (2) viskositas resin, dan (3) perbedaan tekanan pada rongga dalam kaitannya dengan tekanan atmosfir. Jika ketiga variabel ini tidak berubah, maka proses infus akan secara konsisten mengalir dengan cara yang sama dengan setiap injeksi untuk bagian tertentu. Proses ini membutuhkan perhitungan material yang sangat akurat untuk bagian tertentu karena penggunaan resin dan fiberglass tidak akan berubah.
