Pembahasan Komposit

Charles  Goodyear dan J.W. Hyatt ( 1839 dan 1869) sebagai penemu karet keras dan ebonit merupakan awal perkembangan industri plastik dan komposit. Bahan Komposit merupakan gabungan dari dua bahan atau lebih yang masing-masing memiliki sifat yang tetap. Keunggulan Komposit antara lain Berat beban lebih ringan, tahan korosi, perakitan yang lebih murah, kekuatan tarik komposit serat karbon lebih tinggi daripada semua paduan logam. semua paduan logam. Semua itu menghasilkan berat pesawat yang lebih ringan, daya angkut yang lebih besar, hemat bahan bakar dan jarak tempuh yang lebih jauh. Contoh penggunaan bahan komposit pada pesawat.

A.    Bahan Plastik
Merupakan semua bahan sintetik organik yang berubah menjadi bahan plastis setelah dipanaskan dan mampu dibentuk di bawah pengaruh tekanan.
1.    Jenis Plastik
a.    Termotesting
Memerlukan panas dengan atau tanpa tekanan dan menghasilkan produk yang tetap panas.
b.    Termoplastik
Tidak mengalami perubahan susunan kimia sewaktu dicetak dan tidak akan menjadi keras meskipun dipanaskan dan ditekan.
B.    Bahan Baku
Produk pertanian, mineral, dan bahan baku organik seperti batu bara, gas alam, minyak bumi, batu kapur, silika, dan belerang adalah bahan baku plastik.
1.    Bahan Termotesting
Dikembangkan oleh Dr. Baekeland dan merupakan bahan plastik yang paling banyak digunakan industri.
a.    Resin Amino
Resin yang terpenting adalah formaldehida urea dan formaldehida-melamin. Resin ini bersifat termotesting yang dipasarkan dalam bentuk serbuk.
b.    Resin Furan
Berasal dari pengolahan limbah pertanian seperti tongkol jagung dan biji kapas. Biasa digunakan sebgai pengikat inti pasir, pengeras campuran gip.
c.    Epoksida
Untuk pengecoran, pelapisan, dan perlindungan bagian-bagian listrik, campuran cat dan perekat.
d.    Silikon
Digunakan bila diperlukan demi sifat-sifatnya yang khusus dibentuk secara cetak-tekan, cetak transfer, ekstruksi atau dicor.
2.    Bahan Termoplastik
Bahan termoplastik produk pengolahan khusus dari serat kapas dan kayu. Bahan ini sangat kuat (ulet) dan dapat diberi bermacam warna.
a. Polisteren
    Khusus untuk cetak injeksi dan ekstruksi. Dengan ciri khasnya berat jenis (1,07), daya tahan terhadap diagfragma.
b. Polietilen
    Fleksibilitas pada suhu ruang dan suhu rendah, kedap air, tahan terhadap zat kimia, dapat disambung dengan dipanaskan (dipatri) dan dapat berwarna-warni.
c. Polipropilen
   Memiliki sifat listrik yang baik, nilai impak dan kekuatan yang tinggi, sangat tahan terhadap suhu dan bahan-bahan kimia.
d. Polisulfona
    Mempunyai sifat fisis dan daya tahan yang baik, dibuat dengan cara cetak injeksi.
e.Plastik ABS
    Merupakan campuran akrilonitril, butadien dan stirena. Bahan yang sangat keras, fleksibel, dan ulet.
f.  Poli-imida
    Biasa dipasarkan dalam bentuk padat (Primer SP), Film (Kapton) atau larutan. Tahan terhadap panas dan radiasi yang tinggi, dengan sifat listrik yang baik.
g. Nilon
    Digunakan sebagai serat textil, atau filamen, dengan dicetak dan diekstruksi.
h. Resin Akrilik
    Memiliki daya tembus cahaya yang sangat baik, mudah dibuat, dan tahan terhadap kelembaban.
i. Resin Vinil
    Mencangkup tiga jenis polivinil klorida, butirat dan polivinileden klorida. Dengan proses cetak tekan atau cetak injeksi.
j. Karet Sintesis
    GR-S, nitril, Thiokol, neopren, butil dan karet silikon. Banyak diproduksi untuk ban kendaraan.
C.    Cara Pemprosesan
Bahan baku yang digunakan umumnya berbentuk serbuk atau butiran, dan kadang-kadang diperlukan operasi persiapan.
1.    Pencampuran dan Prapembentukan
Bahan termoplastik dipasarkan sebagai butiran, oleh karena itu dicampurkan dalam keadaan kering. Termotesting sebaliknya, sebagai cairan atau campuran terpolimerisasi sebagian.

 2. Cetak Tekan
Mesin yang digunakan adalah mesin pres hidrolik, mulai dari yang manual sampai otomatis. Fungsi dari press memberikan tekanan yang panas yang cukup sekaligus sehingga terjadi plastisasi yang sempurna pada bahan.
3. Cetak transfer
Bahan mengalami plastisasi akaibat panas dan tekanan dan diinjeksisikan kedalam rongga cetakan sebagai cairan panas, disini bahan tersebut mengalami pengerasan.
4.Cetak Injeksi Bahan Termoplastik
Mesin ini mirip dengan mesin pengecoran cetak (die casting). Bahan yang tadinya berbentuk butiran dicairkan lalu diinjeksikan dalam rongga cetakan dimana bahan akan membeku.
D.    Pembuatan Film dan Lembaran
Pembuatan film atau lembaran tipis terdiri dari 4 cara yaitu penggillingan, ekstruksi, peniupan dan pengecoran. Penggilingan(calendering) adalah proses pembuatan lembaran yang tipis dengan cara mendesak bahan termoplastik di antara rol. Bahan yang digunakan terdiri dari resin, plastisor, pengisi dan zat pewarna lalu diaduk dan dipanaskan lalu diumpan kedalam penggilingan. Film dan lembaran vinil, polietilen dan asetat selulosa dan ubin vinil dibuat dengan menggunakan penggilingan. Proses ekstruksi  digunakan untuk membuat lembaran dari polipropilen, polietilen, polistiren atau ABS.  Ekstruksi terdiri dari dua cara yaitu ekstruksi tiup dan ekstruksi tabung. Caranya bahan dicampur, dimasukan kedalam pengumpan kemudian dipanaskan lalu ditekan melalui suatu die. Setelah diekstruksi didinginkan dengan minyak atau air lalu dipotong sesuai ukuran.
E.    Pemberian Bentuk dengan Pemanasan
Pemberian bentuk dengan pemanasan dilakukuan dengan memanaskan lembaran termoplastik sampai lunak dan kemudian menekannya sedemikian sehingga mengambil bentuk cetakan. Penekanan dilakukan dengan memanfaatkan tekanan udara yang berbeda atau secara mekanik. Pemberian bentuk vakum adalah proses yang mirip dengan proses pemberian bentuk bebas. Proses ini digunakan untuk membuat produk yang rumit yang tidak memerlukan ketelitian yang ketat. Proses-proses lain dalam pemberian bentuk dengan pemanasan yaitu proses pembentukan selubung, proses pembentukan dengan bantuan penekanan, pencetakan diantara dua cetakan.
F.    Plastik yang Diperkuat
Plastik yang diperkuat terbuat dari resin termoseting dicampur dengan serat atau jaringan serat. Serat tersebut umumnya merupakan serat gelas atau seratasbes atu serat buatan lainnya. Resin poliester murah harganya dan memiliki sifat-sifat yang baik. Epoksi dapat menambah kekuatan dan daya tahan panas dan sifat-sifat listrik. Serat gelas dan plastik yang diperkuat dibuat dengan berbagai proses. Beberapa proses tersebut yaitu proses cetakan terbuka, proses cetakan tertutup dan proses semprot. Perahu dan benda-benda besar dibuat dengan proses semprot. Serat gelas dan resin disemprotkan sebagai lapisan berselang-seling. Pada proses  pemintalan filamen tali diumpankan melalui cairan resin lalu digulung pada sebuah mandril. Proses ini dimanfaatkan pada pembuatan tabung tekanan, pipa-pipa dan tubuh pesawat ruang angkasa yang mempersyaratkan kekuatan tinggi.
G.    Plastik Berlapis
Plastik berlapis terdiri dari lembaran kertas, teksil, asbes, kayu atau bahan-bahan sejenis yang dicelupkan atau dilapisi resin. Sifat bahannya keras, kuat tahan bebas kejut dan tahan terhadap pengaruh panas atau air . Pembuatan produk berlapis, resin dilarutkan dalam pelarut hingga menghasilkan vernis cair. Gulungan kertas digerakkan melalui vernis cair lalu dipotong sesuai permintaan.
H.    Pengecoran
Bahan termoset yang dicor antara lain phenol, poliester, epoksi dan resin alyl. Resin alyl cocokd digunakan untuk lensa optik dan memerlukan plastik yang sangat jernih. Resin mudah dicor karena bersifat fluiditas yang baik. Selulosa etil dan slulosa asetat butirat adalah bahan termoplastik. Sifatnya yaitu kuat dan kaku sehingga baik digunakan untuk membuat palu dan cetakan regang.
I.    Cetakan untuk Plastik
    Cetakan, baik untuk proses kompresi atau proses injeksi dibuat dari baja yang telah mengalami perlakuan panas. Pembbuatan ctakan memerlukan permesinan dan presisi yang sama dengagn cetakan untuk pengecoran tekan pada logam. Dua jenis cetakan tekan yaitu cetakan tangan dan cetakan semi otomatis. Cetakan tangan diisi dan dibongkar di atas bangku. Cetakan semi otomatis terpasang dengan kokoh pada mesin press dan dipanaskan atau didinginkan oleh pelat. Cetakan injeksi terdiri dari dua bagian. Satu bagian yang terpasang dan bagian lainnya dapat digerakkan. Pada cetakan injeksi terdapat saluran pendingin pada kedua belahan cetakan agar menjada suhu. Inti yang diperlukan diletakkan pada belahan cetakan yang dapat bergerak. Karena penyusutan, ada kecenderungan dari produk untuk melekat pada inti sehingga memudahkan pengeluarannya dari belahan cetakan tetap ketika cetakan dibuka.


Referensi: www.ardi cahyono.blogspot.com