makalah ilmu pengetahuan bahan

diambil dari http://mynewsblogpengetahuanbahan.blogspot.co.id/

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi ALLAH SWT., Shalawat dan salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah SAW beserta keluarganya. Atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas makalah ini.

Makalah ini disusun untuk memenuhi sebagian tugas matakuliah yang telah ditentukan oleh Dosen Mata Kuliah Pengetahuan Bahan, melalui makalah ini, Penulis berusaha untuk menyajikan materi tentang “BAHAN KOMPOSIT”

Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesan sempurna. Oleh Karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan penulis terima dengan senang hati.

Semoga makalah ini bermanfaat bagi yang membaca.

Buket Rata,  16 Februari 2015

                                                                                                                        Penulis

                                                                                                                        

DAFTAR ISI

Kata Pengantar………………………………………………................................... i

Daftar Isi……………………………………………………………………………..ii

BAB I   PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang…………………………………………1

1.2              Rumusan Masalah…………………………………........1

1.3              Tujuan Penulisan Makalah……………………….............2

1.4             Ruang Lingkup Masalah……………………………........2

BAB II    PEMBAHASAN

2.1       Pengertian Komposit…..…………………………...........3

2.2       Klasifikasi Komposit……………………..………………5

2.3       Tipe Komposit Serat………………………......................7

2.4              Bagian Utama dari Komposit ………...……….................8

2.5              Bahan-bahan Pembentuk Komposit……..........................14

2.6              Karakteristik Material Komposit.......................................16

BAB III          PENUTUP

3.1              Kesimpulan……………………………………………...22

3.2              Saran………………………………………………........25

Daftar Pustaka…………………………………………………..26

BAB I

PENDAHULUAN

1.1                Latar Belakang

Manusia sejak dari dulu telah berusaha untuk manciptakan berbagai produk yang terdiri dari gabungan lebih dari satu bahan untuk menghasilkan suatu bahan yang lebih kuat, contohnya penggunaan jerami pendek untuk menguatkan batu bata di Mesir, panah orang Mongolia yang menggabungkan kayu, otot binatang, sutera, dan pedang samurai Jepang yang terdiri dari banyak lapisan oksida besi yang berat dan liat.

Kebanyakan teknologi modern memerlukan bahan dengan kombinasi sifat-sifat yang luar biasa yang tidak boleh dicapai oleh bahan-bahan lazim seperti logam besi, keramik, dan bahan polimer. Kenyataan ini adalah benar bagi bahan yang diperlukan untuk penggunaan dalam bidang angkasa lepas, perumahan, perkapalan, kendaraan dan industri pengangkutan. Karena bidang-bidang tersebut membutuhkan density yang rendah, flexural, dan tensile yang tinggi, viskosity yang baik dan hentaman yang baik.

Terminologi komposit memunculkan beberapa permasalahan, satunya ialah komposit. Komposit selalu dibentuk untuk meningkatkan kekuatan, ketahanan terhadap korosi, sifat-sifat listrik, atau sekedar penampilannya. Menurut definisinya, komposit adalah struktur yang di buat dari bahan-bahan yang berbeda-beda, ciri-cirinya pun tetap terbawa setelah komponen terbentuk sepenuhnya.

1.2              Rumusan Masalah

a     Tidak tahan terhadap beban shock (kejut) dan crash (tabrak) dibandingkan dengan metal.

b.      Kurang elastis

c.       Lebih sulit dibentuk secara plastis.

1.3              Tujuan Penulisan Makalah

Tujuan penyusunan makalah ini adalah untuk memenuhi sebagian tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan serta memperdalam materi yang disampaikan.

Dan untuk mengetahui tentang bahan-bahan komposit.

1.4   Ruang Lingkup

Perkembangan dibidang teknologi dan sciences belakangan ini mendorong material komposit banyak digunakan pada berbagai macam aplikasi produk. Secara global material komposit dikembangkan untuk menggantikan material logam yang banyak digunakan sebelum berkembangnya material komposit. Sehingga dalam hal ini penulis membuat judul makalah tentang “KOMPOSIT”

BAB II

PEMBAHASAN

KOMPOSIT

Perkembangan dibidang teknologi dan sciences belakangan ini mendorong material komposit banyak digunakan pada berbagai macam aplikasi produk. Secara global material komposit dikembangkan untuk menggantikan material logam yang banyak digunakan sebelum berkembangnya material komposit.

2.1              Pengertian Komposit

Menurut definisi, komposit adalah struktur yang dibuat dari bahan-bahan yang berbeda-beda, ciri-cirinya pun tetap terbawa setelah komponen terbentuk sepenuhnya.

Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material sehingga dihasilkan material komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material pembentuknya.

Komposit memberikan suatu pengertian yang sangat luas dan berbeda-beda, serta mengikuti situasi dan perkembangan bahan itu sendiri. Gabungan dua atau lebih bahan merupakan suatu konsep yang diperkenalkan untuk menerangkan definisi komposit.

Walaupun demikian definisi ini terlalu umum, karena komposit ini merangkumi semua bahan termasuk plastik yang diperkuat dengan serat, logam alloy, keramik, kopolimer, plastik berpengisi atau apa saja campuran dua bahan atau lebih untuk mendapatkan suatu bahan yang baru.

Komposit memiliki sifat mekanik yang lebih bagus dari logam, kekakuan jenis (modulus Young/density) dan kekuatan jenisnya lebih tinggi dari logam. Beberapa lamina komposit dapat ditumpuk dengan arah orientasi serat yang berbeda, gabungan lamina ini disebut sebagai laminat.

Komposit dibentuk dari dua jenis material yang berbeda, yaitu:

a.       Penguat (Reinforcement), yang mempunyai sifat kurang elastis tetapi lebih kaku serta lebih kuat.

b.      Matriks, umumnya lebih elastis tetapi mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih rendah.

Secara garis besar ada 3 macam jenis komposit berdasarkan penguat  yang digunakannya, yaitu :

a.       Fibrous Composites (Komposit Serat). Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lapisan yang menggunakan penguat berupa serat (fiber). Serat (fiber) yang digunakan bisa berupa glass fibers, carbon fibers, aramid fibers (poly aramide), dan sebagainya.

b.      Laminated Composites (Komposit Laminat). Merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri.

c.       Particulalate Composites (Komposit Partikel). Merupakan komposit yang menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriksnya.

Sehingga komposit dapat disimpulkan adalah sebagai dua macam atau lebih material yang digabungkan atau dikombinasikan dalam sekala makroskopis (dapat terlihat langsung oleh mata) sehingga menjadi material baru yang lebih berguna.

Komposit terdiri dari 2 bagian utama yaitu :

a.       Matriks, berfungsi untuk perekat atau pengikat dan pelindung filler (pengisi) dari kerusakan eksternal.

b.      Filler (pengisi), berfungsi sebagai Penguat dari matriks.

2.2              Klasifikasi Komposit

Klasifikasi bahan komposit dapat dibentuk dari sifat dan sturkturnya. Bahan komposit dapat diklasifikasikan kedalam beberapa jenis. Secara umum klasifikasi komposit yang sering digunakan antara lain seperti :

a.       Klasifikasi menurut kombinasi material utama, seperti metal-organic atau metal anorganic.

b.      Klasifikasi menurut karakteristik bult-from, seperti system matrik atau laminate.

c.       Klasifikasi menurut istribusi unsure pokok, seperti continous dan disontinous.

d.      Klasifikasi menurut fungsinya, seperti elektrikal atau structural.

Secara umum bahan komposit terdiri dari dua macam, yaitu bahan komposit partikel (particulate composite) dan bahan komposit serat (fiber composite). Bahan komposit partikel terdiri dari partikel–partikel yang diikat oleh matrik. Bentuk partikel ini dapat bermacam–macam seperti bulat, kubik, tetragonal atau bahkan berbentuk yang tidak beraturan secara acak. Sedangkan bahan komposit serat terdiri dari serat – serat yang diikat oleh matrik. Bentuknya ada dua macam yaitu serat panjang dan serat pendek.

2.2.1    Bahan Komposit Partikel

Dalam struktur komposit, bahan komposit partikel tersusun dari partikel–partikel yang disebut bahan komposit partikel (particulate composite). Bahan komposit partikel umunya digunakan sebagai pengisi dan penguat bahan komposit keramik (ceramic matrik composites). Bahan komposit partikel lebih lemah dibanding bahan komposit serat. Bahan komposit partikel mempunyai keunggulan ketahanan terhadap kekurangan air, tidak muda retak dan mempunyai daya pengikat dengan matrik yang baik.

2.2.2    Bahan Komposit Serat

Bahan komposit serat terdiri dari serat–serta yang terikat oleh matrik yang saling berhubungan. Bahan komposit serat ini terdiri dari dua macam, yaitu serat panjang (continous fiber) dan serat pendek (short fiber dan whisker). Penggunaan bahan komposit serat sangat efesien dalam menerima beban dan gaya. Karena itu bahan komposit serat sangat kuat dan kaku bila dibebani searah serat, sebaliknya sangat lemah bila dibebani dalam arah tegak lurus serat.

Continuous atau uni-directional, mempunyai serat panjang dan lurus, membentuk lamina diatara matriknya. Jenis komposit ini paling sering digunakan. Tipe ini mempunyai kelemahan pada pemisahan antar lapisan. Hal ini dikarnakan kekuatan antar lapisan dipengaruhi oleh matriknya.

2.3       Bahan - bahan Pembentuk Komposit

Bahan pembuat fiberglass pada umumnya terdiri dari 11 macam bahan, 6 macam sebagai bahan utama dan 5 macam sebagai bahan finishing. Sebagai bahan utama yaitu erosil, pigmen, resin, katalis, talk, mat, sedangkan sebagai bahan finishing antara lain : aseton, PVA, mirror, cobalt, dan dempul.

2.4       Karakteristik Material Komposit

2.4.1      Sifat – sifat Material Komposit

Dalam pembuatan sebuah material komposit, suatu pengkombinasian optimum dari sifat-sifat bahan penyusunnya untuk mendapatkan sifat-sifat tunggal sangat diharapkan. Beberapa material komposit polymer diperkuat serbuk yang memiliki kombinasi sifat-sifat yang ringan, kaku, kuat dan mempunyai nilai kekerasan yang cukup tinggi. Disamping itu juga sifat dari material komposit dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu material yang digunakan sebagai bentuk komponen dalam komposit, bentuk geometri dari unsur-unsur pokok dan akibat struktur dari sistem komposit, cara dimana bentuk satu mempengaruhi bentuk lainnya

Menurut Agarwal dan Broutman, yaitu menyatakan bahwa bahan komposit mmpunyai cirri-ciri yang berbeda dan komposisi untuk menghasilkan suatu bahan yang mempunyai sifat dan cirri tertentu yang berbeda dari sifat dan ciri konstituen asalnya. Disamping itu konstituen asal masi kekal dan dihubungkan melalui suatu antara muka.

Dengan kata lain, bahan komposit adalah bahan yang heterogen yang terdiri dari fasa yang tersebar dan fasa yang berterusan. Fasa tersebar selalu terdiri dari serat atau bahan pengukuh, manakalah yang berterusannya terdiri dari matriks.

2.4.2    Jenis – jenis Material Komposit

2.4.2.1 Material Komposit Serat

Material komposit serat yaitu komposit yang terdiri dari serat dan bahan dasar yang diproduksi secara fabrikasi, misalnya serat + resin sebagai bahan perekat, sebagai contoh adalah FRP (Fiber Reinforce Plastic) plastik diperkuat dengan serat dan banyak digunakan, yang sering disebut fiber glass.

2.4.2.2 Komposit Lapis (Laminated Composite)

Komposit lapis yaitu komposit yang terdiri dari lapisan dan bahan penguat, contohnya polywood, laminated glass yang sering digunakan sebagai bahan bangunan dan kelengkapannya.

2.4.2.3 Komposit Partikel (Particulate Composite)

Komposit partikel yaitu komposit yang terdiri dari partikel dan bahan penguat seperti butiran (batu dan pasir) yang diperkuat dengan semen yang sering kita jumpai sebagai betin.

2.4.4    Kelebihan Material Komposit

Material komposit mempunyai beberapa kelebihan berbanding dengan bahan konvensional  seperti  logam. Kelebihan tersebut pada umumnya dapat dilihat dari beberapa sudut yang penting seperti sifat-sifat mekanikal dan fisikal dan biaya. Seperti  yang diuraikan dibawah ini :

2.4.5    Kegunaan Material Komposit

Penggunaan material komposit sangat luas, yaitu untuk :

a.       Angkasa luar = Komponen kapal terbang, Komponen Helikopter, Komponen satelit.

b.      Kesehatan = Kaki palsu, Sambungan sendi pada pinggang

c.       Marine atau Kelautan = Kapal layar, Kayak

d.      Industri Pertahanan = Komponen jet tempur, Peluru, Komponen kapal selam

e.       Industri Pembinaan = Jembatan, Terowongan, Rumah, Tanks.

f.       Olah raga dan rekreasi = Sepeda, Stik golf, Raket tenis, Sepatu olah raga

g.      Automobile = Komponen mesin, Komponen kereta

h.      Angkasa luar = Komponen kapal terbang, Komponen Helikopter, Komponen satelit.

BAB III

PENUTUP

3.1       Kesimpulan

1.      Perkembangan dibidang teknologi dan sciences belakangan ini mendorong material komposit banyak digunakan pada berbagai macam aplikasi produk.

2.      Komposit dapat disimpulkan adalah sebagai dua macam atau lebih material yang digabungkan atau dikombinasikan dalam sekala makroskopis (dapat terlihat langsung oleh mata) sehingga menjadi material baru yang lebih berguna.

3.      Klasifikasi bahan komposit dapat dibentuk dari sifat dan sturkturnya. Bahan komposit dapat diklasifikasikan kedalam beberapa jenis.

a.       Bahan komposit partikel

b.      Bahan komposit serat

4.      Dalam tipe Komposit Serat, Untuk memperoleh komposit yang kuat, harus dapat menempatkan serat dengan benar. Berdasarkan penempatanya terdapat beberapa tipe serat pada komposit yaitu :

a.       Continuous Fiber Composite

b.      Woven Fiber Composite (bi-dirtectional)

c.       Discontinuous Fiber Composite

d.      Hybrid Fiber Composite

5.      Bagian utama dari komposit, antara lain :

a.       Reinforcement

b.      Matrik

▪  Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composites – PMC)

▪  Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composites – MMC)

▪  Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composites – CMC)

6.      Bahan - bahan Pembentuk Koposit

Bahan pembuat fiberglass pada umumnya terdiri dari 11 macam bahan, 6 macam sebagai bahan utama dan 5 macam sebagai bahan finishing. Sebagai bahan utama yaitu erosil, pigmen, resin, katalis, talk, mat, sedangkan sebagai bahan finishing antara lain : aseton, PVA, mirror, cobalt, dan dempul.

7.      Karakteristik Material Komposit

a.       Sifat – sifat Material Komposit

Dalam pembuatan sebuah material komposit, suatu pengkombinasian optimum dari sifat-sifat bahan penyusunnya untuk mendapatkan sifat-sifat tunggal sangat diharapkan. Beberapa material komposit polymer diperkuat serbuk yang memiliki kombinasi sifat-sifat yang ringan, kaku, kuat dan mempunyai nilai kekerasan yang cukup tinggi. Disamping itu juga sifat dari material komposit dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu material yang digunakan sebagai bentuk komponen dalam komposit, bentuk geometri dari unsur-unsur pokok dan akibat struktur dari sistem komposit, cara dimana bentuk satu mempengaruhi bentuk lainnya

b.       Jenis – jenis Material Komposit

∙         Material Komposit Serat

∙          Komposit Lapis (Laminated Composite)

∙         Komposit Partikel (Particulate Composite)

c.       Propertis Material Komposit

Kemajuan kini telah mendorong peningkatan dalam permintaan terhadap bahan komposit. Perkembangan bidang sciences  dan teknologi mulai  menyulitkan  bahan konvensional seperti logam untuk memenuhi keperluan aplikasi baru.

d.      Kelebihan Material Komposit

Material komposit mempunyai beberapa  kelebihan berbanding dengan bahan konvensional  seperti  logam.  Kelebihan tersebut pada umumnya dapat dilihat dari beberapa sudut yang penting seperti sifat-sifat mekanikal dan fisikal dan biaya.

e.       Kekurangan Material Komposit, salah satunya :

∙         Tidak tahan terhadap beban shock (kejut) dan crash (tabrak) dibandingkan dengan metal.

f.       Kegunaan Material Komposit

∙         Penggunaan material komposit sangat luas, salah satunya untuk Angkasa luar = Komponen kapal terbang, Komponen Helikopter, Komponen satelit.

g.      Contoh Material Komposit

∙         Plastik diperkuat fiber:

-          Diklasifikasikan oleh jenis fiber : Wood (cellulose fibers in a lignin and hemicellulose matrix)

-          Thermoset Composites

∙         Metal matrix composite MMC, salah satunya adalah :

-           Cast iron putih

∙         Ceramic matrix composites, salah satunya:

-          Cermet (ceramic and metal)

∙         Organic matrix/ceramic aggregate composite, salah      satunya adalah :  

-             Mother of Pearl

∙         Chobham armour

∙          Engineered wood, salah satunya adalah :

-           Plywood

∙         Plastic-impregnated or laminated paper or textiles, salah satunya adalah :

-          Arborite

3.2         Saran

1.        Hambatan dalam aplikasi material komposit umumnya adalah soal biaya. Meskipun sering kali proses manufaktur material komposit lebih efisien, namun material mentahnya masih terlalu mahal. Material komposit masih belum bisa secara total menggantikan material konvensional seperti baja, tetapi dalam banyak kasus kita memiki kebutuhan akan hal itu. Tidak diragukan, dengan teknologi yang terus berkembang, pengunaan baru dari material komposit akan bermunculan. Jadi dalam upaya ini, harusnya diadakan penelitian atau peninjauan kembali tentang material  material mentah komposit yang lebih efisien.

DAFTAR PUSTAKA

1.      John A, Schey. 2009. Proses Manufaktur. Yogyakarta : Penerbit Andi.

Diterjemahkan oleh : Ir. Rines M.T., Dwiyani Asih, Indah Sri Utami, Basuki Heri Winarno

2.      http://ramatawa.wordpress.com/2008/11/23/komposit-part-definisiklasifikasiaplikasi/

pada  tanggal 25 Oktober  2013, jam 20.48

3. http://www.scribd.com/doc/114100451/Artikel-Dinamika-mengenal-Bahan-Komposit-Berpenguat-Serat-Alam

pada tanggal 25 Oktober 2013 jam 20.58

4.      http://eatrenkz.blogspot.com/2012/06/bab-ii-pengertian-komposit-secara-luas.html

pada tanggal 25 Oktober 2013 . 20.59