Polymer Matrix Composite Sebagai Armor Material

(1)

Polymer Matrix Composite

sebagai Armor Material

Composite’s Essay

M.Ekaditya Albar / 1106154305

Metallurgy and Material Engineering

(2)

Polymer Matrix Composite

Polymer Matrix Composite sebagai

sebagai Armor Material

Armor Material

Polymer Matrix Composite

Material komposit merupakan salah satu jenis material rekayasa yang terus berkembang Material komposit merupakan salah satu jenis material rekayasa yang terus berkembang dari masa ke masa. Material komposit dapat didefinisikan sebagai suatu material rekayasa dari masa ke masa. Material komposit dapat didefinisikan sebagai suatu material rekayasa yang tersusun atas kombinasi antara dua jenis material konstituen atau lebih dimana yang tersusun atas kombinasi antara dua jenis material konstituen atau lebih dimana kombinasi ini terjadi dalam skala makroskopis

kombinasi ini terjadi dalam skala makroskopis[1][1]. Material komposit banyak dikembangkan. Material komposit banyak dikembangkan sebagai material rekayasa karena memiliki beberapa keunggulan baik dari sisi sifat sebagai material rekayasa karena memiliki beberapa keunggulan baik dari sisi sifat (( properties properties), metode fabrikasi (), metode fabrikasi ( processing processing) dan juga keunggulan dalam pemakaiannya) dan juga keunggulan dalam pemakaiannya ((applicationapplication). Dalam sistem kombinasi material komposit ini, terdapat material yang). Dalam sistem kombinasi material komposit ini, terdapat material yang berfungsi sebagai matriks dan material yang berfungsi sebagai penguat (

berfungsi sebagai matriks dan material yang berfungsi sebagai penguat ( reinforcement reinforcement ).). Matriks dalam komposit merupakan fasa

Matriks dalam komposit merupakan fasa continuouscontinuous yang menyelubungi fasa lainnya. Fasayang menyelubungi fasa lainnya. Fasa penguat (

penguat (reinforcement reinforcement ) itu sendiri merupakan fasa) itu sendiri merupakan fasa disontinuousdisontinuous dalam komposit.dalam komposit. Polymer Matrix Composite

Polymer Matrix Composite merupakan salah satu jenis material komposit dimanamerupakan salah satu jenis material komposit dimana material berbahan dasar polimer menjadi matriksnya.

material berbahan dasar polimer menjadi matriksnya. Polimer Matrix CompositePolimer Matrix Composite (PMC)(PMC) sendiri telah berubah fungsinya setelah perang dunia ke-2 menjadi salah satu material yang sendiri telah berubah fungsinya setelah perang dunia ke-2 menjadi salah satu material yang sangat diperhitungkan keberadaanya untuk dipergunakan dalam berbagai rekayasa yang sangat diperhitungkan keberadaanya untuk dipergunakan dalam berbagai rekayasa yang berhubungan dengan aplikasi-aplikasi penting bagi umat manusia

berhubungan dengan aplikasi-aplikasi penting bagi umat manusia[2][2]. Berdasarkan jenis. Berdasarkan jenis penguatnya, PMC secara umum dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:

penguatnya, PMC secara umum dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:



 Glass Fibre Reinforced Polymer CompositesGlass Fibre Reinforced Polymer Composites (GFRPs)(GFRPs) 

 Carbon Fibre Reinforced Polymer CompositesCarbon Fibre Reinforced Polymer Composites (CFRPs)(CFRPs) 

 Aramid Fibre Reinforced Polymer Composites Aramid Fibre Reinforced Polymer Composites (AFRPs)(AFRPs)

Fungsi dari matriks polimer pada PMC adalah untuk meneruskan tegangan dari luar Fungsi dari matriks polimer pada PMC adalah untuk meneruskan tegangan dari luar ((external stressexternal stress) kepada penguat, contohnya serat () kepada penguat, contohnya serat ( fibre fibre), dan juga berfungsi untuk menahan), dan juga berfungsi untuk menahan abrasi yan

abrasi yang mungkin terjadig mungkin terjadi. . Adapun sifat mAdapun sifat mekanik daekanik dari PMC ini merupakan gabungan ri PMC ini merupakan gabungan daridari dua buah sifat, yaitu sifat mekanik matriks dan juga serat seperti yang terlihat pada gambar di dua buah sifat, yaitu sifat mekanik matriks dan juga serat seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini:

(3)

Gambar 1.

Gambar 1. Perbandingan kurvaPerbandingan kurva stress-strainstress-strain pada material fiber (serat), resin (polimer) danpada material fiber (serat), resin (polimer) dan Fibre Reinforced Fibre Reinforced Composite

Composite (FRP)(FRP)[3][3]

Rompi Anti Peluru (

Rompi Anti Peluru ( Armor

Armor))

Sampai dengan Peran

Sampai dengan Perang Dunia ke-2, g Dunia ke-2, rompi anti peluru (rompi anti peluru ( armor armor ) secara umum terbuat dari) secara umum terbuat dari material logam

material logam[4][4]. Perkembangan lebih lanjut . Perkembangan lebih lanjut menunjukkan adanymenunjukkan adanya tekanan terhadap berbagaia tekanan terhadap berbagai perlengkapan tempur, termasuk

perlengkapan tempur, termasuk body armor body armor , ini agar lebih kecil sehingga lebih, ini agar lebih kecil sehingga lebih mobilemobile saatsaat digunakan. Hal ini berkaitan langsung dengan penggunaan material yang lebih baik sifat digunakan. Hal ini berkaitan langsung dengan penggunaan material yang lebih baik sifat mekanisnya, berat lebih ringan, ukuran lebih kecil dan harga lebih murah

mekanisnya, berat lebih ringan, ukuran lebih kecil dan harga lebih murah[5][5].. Prinsip kerja

Prinsip kerja armor armor adalah dengan mengurangi sebanyak mungkin lontaran energiadalah dengan mengurangi sebanyak mungkin lontaran energi kinetik peluru, dengan cara menggunakan lapisan-lapisan material untuk menyerap laju kinetik peluru, dengan cara menggunakan lapisan-lapisan material untuk menyerap laju energi tersebut dan memecahnya ke penampang baju yang luas, sehingga energi tersebut energi tersebut dan memecahnya ke penampang baju yang luas, sehingga energi tersebut tidak cukup lagi untuk membuat peluru dapat menembus baju

tidak cukup lagi untuk membuat peluru dapat menembus baju[6][6]. Berdasarkan penjelasan ini. Berdasarkan penjelasan ini didapat kesimpulan bahwa material untuk

didapat kesimpulan bahwa material untuk armor armor harus mampu mentransmisikan beban yangharus mampu mentransmisikan beban yang diterimanya dengan optimal agar tidak terjadi penetrasi peluru yang dapat menyebabkan diterimanya dengan optimal agar tidak terjadi penetrasi peluru yang dapat menyebabkan cedera bagi pemakainya. Dalam menyerap laju energi peluru,

cedera bagi pemakainya. Dalam menyerap laju energi peluru, armor armor akan mengalamiakan mengalami deformasi yang menekan ke arah dalam (

deformasi yang menekan ke arah dalam ( shock waveshock wave). Tekanan ke dalam ini akan diteruskan). Tekanan ke dalam ini akan diteruskan sehingga mengenai tubuh pengguna. Batas maksimal penekanan ke dalam tidak boleh lebih sehingga mengenai tubuh pengguna. Batas maksimal penekanan ke dalam tidak boleh lebih dari 44 mm

dari 44 mm[6][6]. Jika batasan tersebut dilewati, maka pengguna baju akan mengalami luka. Jika batasan tersebut dilewati, maka pengguna baju akan mengalami luka dalam (

dalam (internal organs injuriesinternal organs injuries) yang akan membahayakan keselamatan jiwa.) yang akan membahayakan keselamatan jiwa. Material yang digunakan sebagai

Material yang digunakan sebagai armor armor umumnya memiliki berat yang medium sampaiumumnya memiliki berat yang medium sampai dengan ringan dan memiliki permukaan frontal yang keras dipadu dengan bagian

dengan ringan dan memiliki permukaan frontal yang keras dipadu dengan bagian backingbacking yang lebih lunak. Permukaan frontal ini biasanya terbuat dari material keramik atau logam yang lebih lunak. Permukaan frontal ini biasanya terbuat dari material keramik atau logam yang telah diperkuat, contohnya adalah aluminium dan

yang telah diperkuat, contohnya adalah aluminium dan fiber reinforced polymer composites fiber reinforced polymer composites.. Alasan mengapa permukaan frontal ini mengunakan material yang keras adalah untuk Alasan mengapa permukaan frontal ini mengunakan material yang keras adalah untuk menghambat dan mencegah

(4)

bagian yang lunak berfungsi sebagai

bagian yang lunak berfungsi sebagai ‘catcher’ ‘catcher’ terhadap terhadap pecahan-pecahpecahan-pecahanan residualresidual sehinggasehingga mencegah adanya penetrasi lebih dalam. Namun, kekurangan penggunaan material yang mencegah adanya penetrasi lebih dalam. Namun, kekurangan penggunaan material yang keras sebagai permukaan frontal adalah material ini umumnya

keras sebagai permukaan frontal adalah material ini umumnya brittlebrittle dan menunjukkandan menunjukkan adanya

adanya collateral damagecollateral damage pada area yang terkenapada area yang terkena dynamic impact dynamic impact [5][5] seperti yang terlihat padaseperti yang terlihat pada gambar di bawah ini:

gambar di bawah ini:

Gambar 2.

Gambar 2. Pengaruh kekerasan material terhadap ketahanan penetrasi danPengaruh kekerasan material terhadap ketahanan penetrasi dan collateral damagecollateral damage (a), Contoh(a), Contoh permukaan material yang mengalami

permukaan material yang mengalami collateral damagecollateral damage (b)(b)[5][5]

Kevlar

Serat Kevlar adalah merek dagang dari perusahaan DuPont. Kevlar adalah salah satu Serat Kevlar adalah merek dagang dari perusahaan DuPont. Kevlar adalah salah satu tipe aramida, yang terdiri dari rantai panjang polimer dengan orientasi paralel. Aramid tipe aramida, yang terdiri dari rantai panjang polimer dengan orientasi paralel. Aramid (Kevlar) adalah suatu material yang ditemukan tahun 1964, oleh Stephanie Kwolek, seorang (Kevlar) adalah suatu material yang ditemukan tahun 1964, oleh Stephanie Kwolek, seorang ahli kimia berkebangsaan Amerika, yang bekerja sebagai peneliti pada perusahaan DuPont ahli kimia berkebangsaan Amerika, yang bekerja sebagai peneliti pada perusahaan DuPont [3][3].. Aramid adalah kependekan dari kata

Aramid adalah kependekan dari kata aromatic polyamidearomatic polyamide sedangkan nama kimianyasedangkan nama kimianya berdasarkan aturan IUPAC adalah

berdasarkan aturan IUPAC adalah poly(paraphenylene terephthalamide) poly(paraphenylene terephthalamide). Aramid sendiri. Aramid sendiri merupakan suatu serat sintetik berupa rantai panjang po

merupakan suatu serat sintetik berupa rantai panjang poliamida sintetik dengan paling sedikitliamida sintetik dengan paling sedikit 85% sambungan amidanya menempel secara langsung pada dua rantai aromatik (gugus 85% sambungan amidanya menempel secara langsung pada dua rantai aromatik (gugus amida dan gugus aromatik berselang-seling). Struktur kimia dari aramid dapat dilihat pada amida dan gugus aromatik berselang-seling). Struktur kimia dari aramid dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

gambar di bawah ini:

Gambar 3.

(5)

Serat aramid memiliki beberapa sifat mekanis yang baik, seperti ketangguhannya, Serat aramid memiliki beberapa sifat mekanis yang baik, seperti ketangguhannya, ketahanan terhadap beban impak, ketahanan terhadap

ketahanan terhadap beban impak, ketahanan terhadap creepcreep dan kegagalan fatik. Meskipundan kegagalan fatik. Meskipun aramid merupakan material polimer termoplastik, material ini memiliki ketahanan terhadap aramid merupakan material polimer termoplastik, material ini memiliki ketahanan terhadap pembakaran dan relatif stabil pada suhu tinggi.

pembakaran dan relatif stabil pada suhu tinggi. Range Range suhu dimana serat aramid dapatsuhu dimana serat aramid dapat mempertahankan sifat mekanisnya adalah antara -200 sampai dengan 200

mempertahankan sifat mekanisnya adalah antara -200 sampai dengan 200ooC (-330 sampaiC (-330 sampai 390

390ooF). Secara kimia, serat aramid rentan terhadap degradasi oleh asam dan basa, namunF). Secara kimia, serat aramid rentan terhadap degradasi oleh asam dan basa, namun material ini relatif inert pada pelarut kimia lainnya

material ini relatif inert pada pelarut kimia lainnya[8][8]. Material ini umumnya digunakan. Material ini umumnya digunakan sebagai bahan dasar rompi anti peluru. Jenis Kevlar yang digunakan sebagai bahan dasar sebagai bahan dasar rompi anti peluru. Jenis Kevlar yang digunakan sebagai bahan dasar rompi anti peluru adalah

rompi anti peluru adalah Kevlar K-29Kevlar K-29..

Gambar 4.

Gambar 4. Material Kevlar K-29 dilihat secara makroskopisMaterial Kevlar K-29 dilihat secara makroskopis[9][9]

Gambar 5.

(6)

Kevlar sebagai

Kevlar sebagai Reinforce

Reinforce pada PMC

pada PMC

Serat Kevlar (aramid) merupakan salah satu serat yang

Serat Kevlar (aramid) merupakan salah satu serat yang banyabanyak digunakan dalam sistek digunakan dalam sistemm polymer matrix composites

polymer matrix composites (PMC), sedangkan jenis polimer yang umum digunakan sebagai(PMC), sedangkan jenis polimer yang umum digunakan sebagai matriks adalah epoksi dan

matriks adalah epoksi dan polyester polyester . Karena sifatnya yang cukup fleksibel dan cenderung. Karena sifatnya yang cukup fleksibel dan cenderung ulet, material ini banyak digunakan dalam industri tekstil. Perbandingan sifat mekanis antara ulet, material ini banyak digunakan dalam industri tekstil. Perbandingan sifat mekanis antara serat aramid dengan serat lainnya (

serat aramid dengan serat lainnya (GlassGlass dandan CarbonCarbon) dapat dilihat pada tabel di bawah ini:) dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan sifat mekanis berbagai jenis serat pada sistem kompositPerbandingan sifat mekanis berbagai jenis serat pada sistem komposit[11][11]

Sifat

Sifat GlassGlass (E-glass) (E-glass) Carbon Carbon (High Strength) (High Strength) Aramid Aramid (Kevlar) (Kevlar) Specific gravity Specific gravity 2.1 2.1 1.6 1.6 1.41.4 Tensile modulus Tensile modulus 

 Longitudinal Longitudinal[GPa][GPa] 

 Transverse [GPa]Transverse [GPa]

45 45 12 12 145 145 10 10 76 76 5.5 5.5 Tensile strength Tensile strength 

 Longitudinal Longitudinal[MPa][MPa] 

 Transverse [MPa]Transverse [MPa]

1020 1020 40 40 1240 1240 41 41 1380 1380 30 30 Ultimate tensile

Ultimate tensile strainstrain



 Longitudinal Longitudinal[GPa][GPa] 

 Transverse [GPa]Transverse [GPa]

2.3 2.3 0.4 0.4 0.9 0.9 0.4 0.4 1.8 1.8 0.5 0.5 Gambar 6.

(7)

Serat Kevlar merupakan salah satu kandidat terbaik untuk digunakan pada

Serat Kevlar merupakan salah satu kandidat terbaik untuk digunakan pada polymer polymer composites

composites karena sifatnya yang memilikikarena sifatnya yang memiliki tenacitytenacity yang tinggiyang tinggi[12][12]. Selain itu, sifat. Selain itu, sifat kristalinitasnya yang besar menyebabkan permukaan serat Kevlar menjadi inert dan halus. kristalinitasnya yang besar menyebabkan permukaan serat Kevlar menjadi inert dan halus. Dampaknya adalah material ini memiliki sifat adhesi yang buruk dengan matriks resin Dampaknya adalah material ini memiliki sifat adhesi yang buruk dengan matriks resin[13][13].. Oleh karena itu, untuk menggunakan serat Kevlar sebagai penguat, kita perlu melakukan Oleh karena itu, untuk menggunakan serat Kevlar sebagai penguat, kita perlu melakukan surface modification

surface modification untuk meningkatkan efek penguatannya. Mekanisme modifikasiuntuk meningkatkan efek penguatannya. Mekanisme modifikasi permukaan ini sendiri juga harus memperhatikan matriks resin yang digunakan permukaan ini sendiri juga harus memperhatikan matriks resin yang digunakan[14][14].. Berdasarkan literatur, terdapat tiga pendekatan terhadap modifikasi permukaan serat Kevlar, Berdasarkan literatur, terdapat tiga pendekatan terhadap modifikasi permukaan serat Kevlar, yaitu:

yaitu: 1.

1. CoatingCoating dengandengan coupling agent coupling agent atau perlakuan kimia dan atau fisika untuk membentuk atau perlakuan kimia dan atau fisika untuk membentuk ikatan kimia dengan resin pada permukaan serat

ikatan kimia dengan resin pada permukaan serat[15][15].. 2.

2. Pengkasaran permukaan serat untuk memperluasPengkasaran permukaan serat untuk memperluas physical interface physical interface dengan matriksdengan matriks resin sehingga dapat terjadi

resin sehingga dapat terjadi mechanical anchoringmechanical anchoring, contohnya adalah dengan, contohnya adalah dengan penggunaan

penggunaan brominebromine[13, 16][13, 16].. 3.

3. Aktivasi kimia pada permukaan seratAktivasi kimia pada permukaan serat[17][17]..

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Jeng-Shyong Lin pada tahun 2002 Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Jeng-Shyong Lin pada tahun 2002[12][12] menunjukkan bahwa efek pengkasaran permukaan dengan menggunakan

menunjukkan bahwa efek pengkasaran permukaan dengan menggunakan metalationmetalation,, bromination

bromination dandan graftinggrafting dapat meningkatkan kekasaran dari permukaan serat Kevlar.dapat meningkatkan kekasaran dari permukaan serat Kevlar. Namun, terjadi penurunan nilai kekuatan tarik seiring dengan bertambahnya waktu

Namun, terjadi penurunan nilai kekuatan tarik seiring dengan bertambahnya waktu treatment treatment dengan

dengan brominebromine..

Gambar 7.

Gambar 7. Perbandingan pengamatan SEM antara serat Kevlar original (a) dengan serat Kevlar yang dilakukanPerbandingan pengamatan SEM antara serat Kevlar original (a) dengan serat Kevlar yang dilakukan treatment

treatment dengandengan bromoacetic acid bromoacetic acid pada 50pada 50ooC selama 10 jamC selama 10 jam[12][12]

Penelitian lain menunjukkan bahwa proses hidrolisis merupakan salah satu teknik Penelitian lain menunjukkan bahwa proses hidrolisis merupakan salah satu teknik chemical treatment

chemical treatment yang mudah dan cukup sederhana dilakukan pada permukaan seratyang mudah dan cukup sederhana dilakukan pada permukaan serat Kevlar

Kevlar[18][18]. Perlakuan tersebut dapat meningkatkan jumlah gugus fungsi. Perlakuan tersebut dapat meningkatkan jumlah gugus fungsi amineamine yang aktif padayang aktif pada permukaan sehingga dapat meningkatkan

(8)

Perkembangan Material

Perkembangan Material Armor Armor[19][19]

Selain menggunakan serat Kevlar, para produsen terus berlomba-lomba untuk Selain menggunakan serat Kevlar, para produsen terus berlomba-lomba untuk menemukan material lain yang memiliki sifat yang lebih baik dan lebih ekonomis dibanding menemukan material lain yang memiliki sifat yang lebih baik dan lebih ekonomis dibanding Kevlar sebagai material

Kevlar sebagai material armor armor . Material Kevlar sendiri mulai dipergunakan sebagai. Material Kevlar sendiri mulai dipergunakan sebagai armor armor pada tahun 1965 setelah melewati masa perkembangan selama 25 tahun. Generasi berikutnya pada tahun 1965 setelah melewati masa perkembangan selama 25 tahun. Generasi berikutnya dari Kevlar muncul pada tahun 1970 dengan nama Kevlar 29 yang merupakan generasi dari Kevlar muncul pada tahun 1970 dengan nama Kevlar 29 yang merupakan generasi pertama serat anti peluru yang dikembangkan oleh DuPont. Pada tahun 1988, DuPont pertama serat anti peluru yang dikembangkan oleh DuPont. Pada tahun 1988, DuPont memperken

memperkenalkan generasi kedua dari serat Kevlar yang dikenal sebagai Kevlar 129. Serat alkan generasi kedua dari serat Kevlar yang dikenal sebagai Kevlar 129. Serat iniini diyakini memiliki ketahanan terhadap peluru yang lebih tinggi setelah dilakukan uji coba diyakini memiliki ketahanan terhadap peluru yang lebih tinggi setelah dilakukan uji coba dengan senjata FMJ berukuran 9mm. Generasi serat Kevlar berikutnya muncul pada tahun dengan senjata FMJ berukuran 9mm. Generasi serat Kevlar berikutnya muncul pada tahun 1995 (Kevlar Correctional) dan tahun 1996 (Kevlar Protera).

1995 (Kevlar Correctional) dan tahun 1996 (Kevlar Protera).

Perusahaan lain selain DuPont yang mengembangkan material

Perusahaan lain selain DuPont yang mengembangkan material armor adalaharmor adalah AlliedSignal dengan produknya Spectra Fiber yang merupakan serat

AlliedSignal dengan produknya Spectra Fiber yang merupakan serat polyethylene polyethylene dengandengan kekuatan sangat tinggi. Material ini juga dikembangkan dalam pembuatan

kekuatan sangat tinggi. Material ini juga dikembangkan dalam pembuatan Spectra Shield Spectra Shield composite

composite. Sebuah layer dari. Sebuah layer dari Spectra Shield compositeSpectra Shield composite mengandung duamengandung dua unidirectional layer unidirectional layer dari serat Spectra yang disusun saling silang pada sudut 0

dari serat Spectra yang disusun saling silang pada sudut 0oo dan 90dan 90oo pada sebuah resin yangpada sebuah resin yang fleksibel. Serat dan resin ini dipisahkan dengan menggunakan lembaran

fleksibel. Serat dan resin ini dipisahkan dengan menggunakan lembaran polyethylene polyethylene yangyang tipis seperti pada pembungkus makanan. Berdasarkan pengakuan produsen, material ini tipis seperti pada pembungkus makanan. Berdasarkan pengakuan produsen, material ini sangat kuat, ringan dan memiliki kemampuan perlindungan balistik yang sangat baik dan sangat kuat, ringan dan memiliki kemampuan perlindungan balistik yang sangat baik dan banyak digunakan sebagai

banyak digunakan sebagai hard armor applicationhard armor application. Produk lain dari . Produk lain dari AlliedSignal adalah GoldAlliedSignal adalah Gold Shield yang menggunakan serat aramid sebagai pengganti serat Spectra.

Shield yang menggunakan serat aramid sebagai pengganti serat Spectra.

Produk lain juga dikembangkan oleh perusahaan Akzo Nobel yang melakukan variasi Produk lain juga dikembangkan oleh perusahaan Akzo Nobel yang melakukan variasi terhadap serat aramid dikenal dengan nama TWARON. Berdasarkan data produsen, material terhadap serat aramid dikenal dengan nama TWARON. Berdasarkan data produsen, material ini menggunakan seribu atau lebih

ini menggunakan seribu atau lebih filament filament yang dipintal (yang dipintal (spunspun) yang bertindak sebagai) yang bertindak sebagai penyerap energi yang dihasilkan oleh peluru dan mentransmisikannya ke serat di sekitarnya. penyerap energi yang dihasilkan oleh peluru dan mentransmisikannya ke serat di sekitarnya. Karena penggunaan

Karena penggunaan filament filament yang lebih banyak ini menyebabkan proses penyerapan danyang lebih banyak ini menyebabkan proses penyerapan dan transmisi energi berlangsung lebih cepat. Akzo Nobel juga mengklaim bahwa adanya transmisi energi berlangsung lebih cepat. Akzo Nobel juga mengklaim bahwa adanya teknologi

teknologi microfilament microfilament memungkinkan penyerapan energi maksimum dengan berat yangmemungkinkan penyerapan energi maksimum dengan berat yang minimum sekaligus meningkatkan kenyamanan dan fleksibilitas.

minimum sekaligus meningkatkan kenyamanan dan fleksibilitas. Jenis serat lain yang digunakan untuk memproduksi

Jenis serat lain yang digunakan untuk memproduksi armor armor adalah Dyneema yangadalah Dyneema yang berasal dari Belanda. Material ini memiliki sifat

berasal dari Belanda. Material ini memiliki sifat strength-to-weight ratiostrength-to-weight ratio yang sangat tinggiyang sangat tinggi (sebuah serat Dyneema berdiameter 1 mm dapat menahan beban hingga 240 kg) namun tetap (sebuah serat Dyneema berdiameter 1 mm dapat menahan beban hingga 240 kg) namun tetap ringan hingga mampu mengapung di air serta memiliki karakteristik serapan energi yang ringan hingga mampu mengapung di air serta memiliki karakteristik serapan energi yang

(9)

Proses Pembuatan

Proses Pembuatan Armor

Armor

Salah satu bahan dasar material anti peluru yang telah disebutkan di atas adalah serat Salah satu bahan dasar material anti peluru yang telah disebutkan di atas adalah serat Spectra. Serat Spectra merupakan salah satu dari fiber terkuat dan terringan yang dibuat Spectra. Serat Spectra merupakan salah satu dari fiber terkuat dan terringan yang dibuat manusia. Dibuat dari bahan dasar

manusia. Dibuat dari bahan dasar polyethylene polyethylene, untuk berat yang sama serat Spectra lima, untuk berat yang sama serat Spectra lima belas kali lebih kuat dari baja, lebih tahan lama dibanding

belas kali lebih kuat dari baja, lebih tahan lama dibanding polyester polyester , dan memiliki kekuatan, dan memiliki kekuatan spesifik 40 persen lebih besar dibandingkan serat aramid.

spesifik 40 persen lebih besar dibandingkan serat aramid.

Berbeda dengan proses pembuatan Kevlar, serat Spectra yang digunakan dalam Berbeda dengan proses pembuatan Kevlar, serat Spectra yang digunakan dalam pembuatan rompi anti peluru tidak dijalin (

pembuatan rompi anti peluru tidak dijalin (not wovennot woven), melainkan benang-benang), melainkan benang-benang polyethylene

polyethylene yang kuat diputar sedemikian rupa denganyang kuat diputar sedemikian rupa dengan gel-spinning processgel-spinning process sehinggasehingga menghasilkan serat yang paralel satu sama lain. Kemudian digunakan resin untuk melapisi menghasilkan serat yang paralel satu sama lain. Kemudian digunakan resin untuk melapisi serat, menyegel serat tersebut sehingga membentuk lembaran serat Spectra, membentuk kain serat, menyegel serat tersebut sehingga membentuk lembaran serat Spectra, membentuk kain tanpa jalin (

tanpa jalin (nonwoven clothnonwoven cloth) yang ditumpuk di antara dua lapisan) yang ditumpuk di antara dua lapisan polyethylene polyethylene, untuk , untuk kemudian dipotong sesuai aplikasi, misalnya dibentuk sesuai pola rompi balistik yang ingin kemudian dipotong sesuai aplikasi, misalnya dibentuk sesuai pola rompi balistik yang ingin diproduksi, untuk kemudian dijahit atau disusun sedemikian rupa sehingga menjadi rompi. diproduksi, untuk kemudian dijahit atau disusun sedemikian rupa sehingga menjadi rompi.

Gambar 8.

(10)

Referensi: Referensi: [1]

[1] Zulfia, Anne. 2010.Zulfia, Anne. 2010. Kuliah Material Komposit Kuliah Material Komposit . Teknik Metalurgi dan Material,. Teknik Metalurgi dan Material, Universitas Indonesia.

Universitas Indonesia. [2]

[2] Tong L., Bannister M. K. 2002.Tong L., Bannister M. K. 2002. 3D Fibre Reinforced Polymer Composites.3D Fibre Reinforced Polymer Composites. Elsevier.Elsevier. [3]

[3] Callister, William D. 2007.Callister, William D. 2007. Materials Science and Engineering: An Introduction 7 Materials Science and Engineering: An Introduction 7 thth Edition

Edition. John Wiley & sons, Inc.. John Wiley & sons, Inc. [4]

[4] Daniel Bürger.Daniel Bürger. Ballistic impact simulation of an armour-piercing projectile on hybrid Ballistic impact simulation of an armour-piercing projectile on hybrid ceramic/fiber reinforced composite armours

ceramic/fiber reinforced composite armours . International Journal of Impact. International Journal of Impact Engineerin

Engineering 43, g 43, 63-77.63-77. [5]

[5] Ernest S.C. Chin. 1999.Ernest S.C. Chin. 1999. Army focused research team on functionally graded armor Army focused research team on functionally graded armor composites

composites. Materials Science and Engineering A259, 155. Materials Science and Engineering A259, 155

_–

161.161. [6]

[6] National Institute of Justice Report.National Institute of Justice Report. A History of Body Armor - Bullet Proof Vests A History of Body Armor - Bullet Proof Vests.. http://inventors.abou

http://inventors.about.com/library/inventors/blt.com/library/inventors/blforensic3.htm#maforensic3.htm#materialsterials diakses padadiakses pada tanggal 4 Maret 2011 pukul 21.57 WIB.

tanggal 4 Maret 2011 pukul 21.57 WIB. [7]

[7] F. R. Jones. 1994.F. R. Jones. 1994. Handbook of Polymer-Fibre Composites Handbook of Polymer-Fibre Composites. Addison-Wesley. Addison-Wesley Longman.

Longman. [8]

[8] Askeland, Donald R. 2006.Askeland, Donald R. 2006. The Science and Engineering of MaterialsThe Science and Engineering of Materials. Thomson:. Thomson: Toronto

Toronto [9]

[9] DE VANZARE MATERIAL KEVLAR KEVLAR KM2 SAU KEVLAR K29 PARA-DE VANZARE MATERIAL KEVLAR KEVLAR KM2 SAU KEVLAR K29 PARA-ARAMID.

ARAMID. http://bazar.elfhttp://bazar.elforum.ro/61-de-vanzare-materialorum.ro/61-de-vanzare-material-kevlar-kevlar-km2-sau-

-kevlar-kevlar-km2-sau-kevlar-k29-paraaramid/details.html

kevlar-k29-paraaramid/details.html diakses pada tanggal 5 Maret 2011 pukul 11.03diakses pada tanggal 5 Maret 2011 pukul 11.03 WIB.

WIB. [10]

[10] J.A. Bencomo-Cisneros. 2011.J.A. Bencomo-Cisneros. 2011. Characterization of Kevlar-Characterization of Kevlar-29 ﬁbers by tensile tests and 29 ﬁbers by tensile tests and nanoindentation

nanoindentation. . Journal oJournal of Alloys f Alloys and Coand Compounds.mpounds. [11]

[11] R. F. Floral and S. T. Peters. 1989.R. F. Floral and S. T. Peters. 1989. Composite Structures and TechnologiesComposite Structures and Technologies. Tutorial. Tutorial notes.

notes. [12]

[12] Jeng-Shyong Lin. 2002.Jeng-Shyong Lin. 2002. Effect of surface modification by bromination and metalation Effect of surface modification by bromination and metalation on Kevlar fibre-epoxy adhesion

on Kevlar fibre-epoxy adhesion. European Polymer Journal 38, 79-86.. European Polymer Journal 38, 79-86. [13]

[13] Lee-Sulivan P, Chian KS, Yue CY, Looi HC. 1994.Lee-Sulivan P, Chian KS, Yue CY, Looi HC. 1994. Effect of bromination and Effect of bromination and hydrolysis treatments on the morphology and tensile properties of Kevlar-29 fibres hydrolysis treatments on the morphology and tensile properties of Kevlar-29 fibres .. J.Mater Sci Lett 13, 305-9.

J.Mater Sci Lett 13, 305-9. [14]

[14] Breznick M, Banbaji J, Guttmann H, Marom G. 1987.Breznick M, Banbaji J, Guttmann H, Marom G. 1987. Surface treatment technique for Surface treatment technique for aramid fibres

(11)

[15]

[15] Benrashid R, Tesoro GC.Benrashid R, Tesoro GC. Effect of surface Effect of surface – – limited reactions on the properties of limited reactions on the properties of Kevlar fibres

Kevlar fibres. Textile Res J 60, 334-344.. Textile Res J 60, 334-344. [16]

[16] Wu GM, Hung CH, Lu JC. 1999.Wu GM, Hung CH, Lu JC. 1999. Effect of plasma treatment on high performance Effect of plasma treatment on high performance fibres for composites

fibres for composites. SAMPE 44, 1090-7.. SAMPE 44, 1090-7. [17]

[17] Takayanagi M, Katayose T. 1981.Takayanagi M, Katayose T. 1981. N-Subtituted poly p-phenylene terephthalamide N-Subtituted poly p-phenylene terephthalamide. . JJ Polym Sci Polym Chem Ed 19, 1133-45.

Polym Sci Polym Chem Ed 19, 1133-45. [18]

[18] Yu Z, Ait-Kadi A, Brisson J. 1991. Polym Eng Sci 31, 1222.Yu Z, Ait-Kadi A, Brisson J. 1991. Polym Eng Sci 31, 1222. [19]

[19] A A History History of of Body Body Armor Armor - - Bullet Bullet Proof Proof Vests.Vests. http://inventors.about.com/library/inventors/blforensic3.htm

http://inventors.about.com/library/inventors/blforensic3.htm diakses pada tanggal 4diakses pada tanggal 4 Maret 2011 pukul 22.00 WIB.

Maret 2011 pukul 22.00 WIB. [20]

[20] http://www.bodyarmornews.com/bulletproof-vests.htmhttp://www.bodyarmornews.com/bulletproof-vests.htm diakses pada tanggal 4 Maretdiakses pada tanggal 4 Maret 2011 pukul 22.15 WIB.