Makalah Pemilihanpemilihan bahan Bahan

Pemilihan Bahan & Proses - Fathony Yamlicha – 111210157MAKALAH POLYMER DAN KOMPOSIT

JURUSAN TEKNIK MESIN Halaman FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK 1

BAB I

POLYMER

Kata polymer berasal dari kata Yunani “poli” yang berarti "banyak" dan “meros” yang

memiliki arti "bagian". Istilah ini diciptakan pada tahun 1833 oleh Joens Jakob Berzellius.

Polymer itu sendiri saat ini didefinisikan sebagai molekul besar yang terbentuk dari unit-unit

berulang sederhana. Bahan-bahan seperti plastik, serat, film dan sebagainya yang biasanya

dipergunakan dalam kehidupan sehari-hari mempunyai berat molekul di atas 10.000. Bahan

dengan berat molekul yang besar itu disebut polymer, mempunyai struktur dan sifat yang rumit

disebabkan oleh jumlah atom pembentuk yang lebih besar dibandingkan senyawa yang berat

atomnya rendah.

Umumnya polimer dibangun oleh satuan struktur tersusun secara berulang diikat oleh

gaya tarik-menarik yang disebut ikatan kovalen, dimana ikatan setiap atom dari pasangan

menyumbangkan satu elektron untuk membentuk sepasang elektron.

Polimer adalah salah satu bahan rekayasa bukan logam (non-metallic material) yang

penting. Saat ini bahan polimer telah banyak digunakan sebagai bahan substitusi untuk logam

terutama karena sifat-sifatnya yang ringan, tahan korosi dan kimia, dan murah, khususnya untuk

aplikasi-aplikasi pada temperatur rendah.

1.1 Proses Pembuatan Produk Polymer.

a) Polimerisasi Adisi

Pada polimerisasi adisi, monomer mengadisi monomer lain sehingga produk

polimer mengandung semua atom yang ada pada monomer awal. Polimerisasi dapat

berlangsung dengan bantuan suatu kalisator. Contohnya yaitu pembentukan polietilena

dari etilen.

b) Polimerisasi Kondensasi

Pada polimerisasi kondensasi monomer-monomer saling berkaitan dengan

melepas molekul kecil, seperti H2O dan CH3OH (metanol). Polimerisasi kondensasi

terjadi pada monomer-monomer yang mempunyai gugus fungsi pada kedua ujung

rantainya.




1.2 Produk Polimer Berdasarkan Asalnya

1.2.1 Produk yang Berasal dari Polimer Alam

Polimer alam adalah polimer yang terdapat di alam dan berasal dari makhluk hidup.

Contoh polimer alam dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

NoNo PolimerPolimer MonomerMonomer ProsesProses

PolimerisasiPolimerisasi

ContohContoh

11 Pati/amilum Pati/amilum GlukosaGlukosa Kondensasi Kondensasi Biji-bijian, akar umbi Biji-bijian, akar umbi

22 SelulosaSelulosa GlukosaGlukosa Kondensasi Kondensasi Sayur, Kayu, Kapas Sayur, Kayu, Kapas

33 ProteinProtein Asam aminoAsam amino Kondensasi Kondensasi Susu, daging, telur, wol, Susu, daging, telur, wol,

sutera sutera

44 Asam nukleat Asam nukleat Nukleotida Nukleotida Kondensasi Kondensasi Molekul DNA dan RNA Molekul DNA dan RNA

(sel) (sel)

55 Karet alam Karet alam Isoprena Isoprena AdisiAdisi Getah pohon karet Getah pohon karet

1.2.2 Produk yang berasal dari Polimer Sintesis atau Buatan

Polimer sintesis atau polimer buatan adalah polimer yang tidak terdapat di alam dan

harus dibuat oleh manusia. Contoh polimer sintesis dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

NoNo PolimerPolimer MonomerMonomer Terdapat padaTerdapat pada

1.1. Polietena Polietena Etena Etena Kantung, kabel plastik Kantung, kabel plastik

2.2. Polipropena Polipropena Propena Propena Tali, karung, botol plastik Tali, karung, botol plastik

3.3. PVC PVC Vinil klorida Vinil klorida Pipa paralon, pelapis lantai Pipa paralon, pelapis lantai

4.4. PolivinilPolivinil

alcohol alcohol

Vinil alcohol Vinil alcohol Bak air Bak air

5.5. Teflon Teflon Tetrafluoroetena Tetrafluoroetena Wajan atau panci anti lengket Wajan atau panci anti lengket

6.6. Dakron Dakron Metil tereftalat dan etilena Metil tereftalat dan etilena

glikol glikol

Pipa rekam magnetik, kain atau Pipa rekam magnetik, kain atau

tekstil (wol sintetis) tekstil (wol sintetis)

7.7. Nilon Nilon Asam adipat dan Asam adipat dan

heksametilena diamin heksametilena diamin

Tekstil Tekstil

8.8. Polibutadiena Polibutadiena Butadiena Butadiena Ban motor Ban motor




9.9. Poliester Poliester Ester dan etilena glikol Ester dan etilena glikol Ban mobil Ban mobil

10.10. Melamin Melamin Fenol formaldehida Fenol formaldehida Piring dan gelas melamin Piring dan gelas melamin

11.11. Epoksi resin Epoksi resin Metoksi benzena dan Metoksi benzena dan

alcohol sekunder alcohol sekunder

Penyalut cat (cat epoksi) Penyalut cat (cat epoksi)

1.2.3 Produk yang berasal dari Proses Polimerisasi Adisi

Reaksi adisi adalah reaksi pemecahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal sehingga

ada atom yang bertambah di dalam senyawa yang terbentuk. Jadi, polimerisasi adisi adalah

reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yang berikatan rangkap (ikatan tak

jenuh). Polimer adisi ini biasanya identik dengan plastik, karena hampir semua plastik dibuat

dengan polimerisasi adisi.

Nama polimerNama polimer KegunaanKegunaan

PolietilenaPolietilena Tas plastik, botol, mainan, isolasi listrikTas plastik, botol, mainan, isolasi listrik

PolipropilenaPolipropilena Karpet plastik, botolKarpet plastik, botol

PolistirenaPolistirena Pernis kayu, styrofoam, isolasi plastik, gelas plastik, Pernis kayu, styrofoam, isolasi plastik, gelas plastik,

mainan, bahan pengepakkanmainan, bahan pengepakkan

Polivinil kloridaPolivinil klorida Pipa, genteng plastikPipa, genteng plastik

Polivinil DienkloridaPolivinil Dienklorida Plastik wrapPlastik wrap

Politetraetilena (teflon)Politetraetilena (teflon) Alat masak, isolasi listrik (penutup kabel)Alat masak, isolasi listrik (penutup kabel)

PoliakrilonitrilPoliakrilonitril Wig (rambut palsu), cat, benangWig (rambut palsu), cat, benang

PolivinilasetatPolivinilasetat Tekstil, gumresin, catTekstil, gumresin, cat

PolimetilmetakrilatPolimetilmetakrilat Bahan pembuat gelas, pembuat bola bowlingBahan pembuat gelas, pembuat bola bowling

1.2.4 Produk yang berasal dari Proses Polimerisasi Kondensasi

Polimerisasi kondensasi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer

yang mempunyai dua gugus fungsi. Misalnya, senyawa polipeptida atau protein dan

polisakarida merupakan senyawa biomolekul yang dibentuk oleh reaksi polimerisasi

kondensasi. Berikut beberapa contoh pembentukan polimerisasi kondensasi :

a) Nilon

Nilon adalah suatu polimer yang ditemukan oleh Wallace Hume Carothers di

tahun 1934 sewaktu bekerja di perusahaan Du Pont. Polimer nilon dibentuk dari




monomer asam 6-aminoheksanoat (HOOCCH2(CH2)3CH2NH2). Dalam

polimerisasi ini, gugus karboksil dari monomer berikatan dengan gugus amino

dari monomer tersebut.

b) Polyester (polietilena tereftalat) atau dakron

Polyester dakron dibentuk oleh 2 polimer berlainan, yaitu dari etilena glikol

(polialkohol) dengan dimetil tereftalat (senyawa ester).

1.2.5 Produk Polimer yang tergolong Polimer Termoplastic

Polimer termoplastic merupakan jenis polimer yang tidak tahan panas. Polimer

tersebut apabila dipanaskan akan meleleh (melunak), dan dapat dilebur untuk dicetak

kembali (didaur ulang). Contohnya polietilene, polipropilena, dan PVC.

1.2.6 Produk Polimer yang tergolong Polimer Termoset

Polimer termoset merupakan jenis polimer yang tahan panas. Polimer tersebut apabila

dipanaskan tidak akan meleleh (sukar melunak), dan sukar didaur ulang. Contohnya melamin

dan bakelit.

1.3 Contoh Produk Polimer dan Skematis Proses Pengolahannya

1.3.1 Proses Pembuatan Pot Bunga

Pada proses pembuatan pot bunga ini dilakukan dengan cara Injection Molding.

Injection Molding adalah metode material termoplastik dimana material yang meleleh karena

pemanasan diinjeksikan oleh plunger ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air dimana

material tersebut akan menjadi dingin dan mengeras sehingga bisa dikeluarkan dari cetakan.

(gambar 1)

Bagian-bagian pada injection molding machine secara garis besar dibedakan

menjadi dua yaitu:

1) Injection Unit

Pada gambar 2 yaitu injection unit, di sini terjadi proses peleburan material bahan baku

(polypropylene) menjadi cair karena pemanas yang ada pada dinding barrel serta

perputaran sekrup injeksi (screw). Bahan material yang sudah meleleh tersebut akan




diinjeksikan melalui nozzle ke bagian clamping. Pada Injection Unit ini kecepatan,

tekanan, waktu injeksi serta suhu semuanya diatur.

Gambar 1. Skema Injection Molding Machine.

Gambar 2. Injection Unit.

2) Clamping unit

Pada gambar 3 clamping unit, di sini terjadi pembentukan material bahan baku cair

menjadi barang hasil produksi sesuai yang dinginkan, proses pencetakan ini

menggunakan pendinginan dari air.




Gambar 3. Clamping Unit.

1.3.2 Proses Produksi Pembuatan Pot Bunga

Proses pembuatan produk plastik yang dilakukan menggunakan bahan baku utama

yaitu polypropylene. Langkah-langkah proses produksinya, yaitu :

a) Pembuatan Mold(cetakan)

Proses ini untuk menyesuaikan bentuk dari produk pot bunga yang akan dibuat oleh

mesin injeksi sesuai dengan permintaan konsumen.

b) Penggunaan Mesin

Mesin yang digunakan disesuaikan dengan berat produk yang akan dihasilkan, karena

tiap mesin injeksi berbeda tonase-nya (berat max barang yang dihasilkan).

c) Penentuan Warna

Pewarnaan ditentukan oleh permintaan dari konsumen, proses pewarnaan terjadi pada

bahan baku yang akan digunakan. Jenis pewarna yang digunakan adalah plamaster dan

dairen ditunjukan oleh gambar 4.




Gambar 4. Pewarna Jenis Plamaster dan Dairen.

d) Proses Daur Ulang

Proses daur ulang dilakukan setelah semua produk yang gagal dikumpulkan lalu

dipisahkan menurut warna, setelah itu akan dihancurkan oleh mesin daur ulang menjadi

bahan kasar yang nantinya bisa digunakan kembali untuk proses produksi seperti pada

gambar 5.

Gambar 5. Produk Yang Akan Di Daur Ulang .

e) Pengaturan Sistem Pendingin

Pendingin disini ada 2, yaitu pendingin pada cetakan dan pendingin pada oli. Pendinginan

ini dilakukan melewati pipa-pipa yang ada pada mesin, saat sirkulasi pendinginan suhu

oli atau air pendinginan terjadi pada suatu tank pendingin yang didinginkan oleh

kompresor.




f) Inisialisasi

Saat akan memulai proses produksi, begitu menyala pertama kali suhu pada barrel akan

dipanaskan hingga mencapai suhu default (200-220ºC). Alarm akan menyala jika suhu

tidak mencapai suhu default untuk meleburkan polymer, sesudah itu mengatur kecepatan,

tekanan dan lainnya.

g) Pelelehan

Termoplastik (polymer) dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah

hopper kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis (karena gaya gravitasi) dimana

ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat

perputaran sekrup injeksi. Plastik yang sudah meleleh diinjeksikan oleh sekrup injeksi

(yang juga berfungsi sebagai plunger) melalui nozzle ke dalam cetakan.

h) Pencetakan

Bahan cair yang sudah meleleh itu akan dihantarkan oleh nozzle ke dalam sebuah mold

(cetakan) yang terdapat pada clamping unit. Pada saat ini juga proses pelelehan pada

barrel terus berlangsung.

i) Pendinginan

Setelah material memenuhi mold, maka waktu itu juga proses pendinginan dimulai.

Pendinginan dilakukan oleh air yang dilarikan pada pipa-pipa di luar mold.

j) Output

Produk pot bunga yang sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh

pendorong hidrolik yang tertanam dalam rumah cetakan. Setelah hasil produk pot bunga

dilepaskan dari mold, maka mold akan tertutup kembali karena proses pencetakan

selanjutnya akan berlangsung.




BAB II

KOMPOSIT

Komposit merupakan suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau

lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia

maupun fisika dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (bahan komposit). Jika

perpaduan ini terjadi dalam skala makroskopis, maka disebut sebagai komposit.

Bahan komposit pada umumnya terdiri dari dua unsur, yaitu serat (fiber) sebagai pengisi

dan bahan pengikat serat-serat tersebut yang disebut matrik. Didalam komposit unsur utamanya

adalah serat, sedangkan bahan pengikatnya menggunakan bahan polimer yang mudah dibentuk

dan mempunyai daya pengikat yang tinggi. Penggunaan serat sendiri yang utama adalah untuk

menentukan karakteristik bahan komposit, seperti : kekakuan, kekuatan serta sifat-sifat mekanik

lainnya. Sebagai bahan pengisi serat digunakan untuk menahan sebagian besar gaya yang

bekerja pada bahan komposit, matrik sendiri mempunyai fungsi melindungi dan mengikat serat

agar bekerja dengan baik terhadap gaya-gaya yang terjadi. Oleh karena itu bahan serat

digunakan bahan yang kuat, kaku dan getas, sedangkan bahan matrik dipilih bahan-bahan yang

liat, lunak dan tahan terhadap perlakuan kimia.

Salah satu keuntungan material komposit adalah kemampuan material tersebut untuk

diarahkan sehingga kekuatannya dapat diatur hanya pada arah tertentu yang kita kehendaki, hal

ini dinamakan “tailoring properties”. Dan ini adalah salah satu sifat istimewa komposit, yaitu

ringan, kuat, tidak terpengaruh korosi, dan mampu bersaing dengan logam, tidak kehilangan

karakteristik dan kekuatan mekanisnya, (Chung, 2003).

2.1 Proses Pembuatan Produk Komposit

Secara Garis besar proses pembuatan material komposit terdiri dari atas dua cara,yaitu :

2.1.1 Proses Cetakan Terbuka (Open - Mold Process)

a. Contact Molding/ Hand Lay Up

Hand lay-up adalah metoda yang paling sederhana dan merupakan proses

dengan metode terbuka dari proses fabrikasi komposit. Adapun proses dari

pembuatan dengan metoda ini adalah dengan cara menuangkan resin dengan

tangan kedalam serat berbentuk anyaman, rajutan atau kain, kemudian meratakan




nya menggunakan rol atau kuas. Proses tersebut dilakukan berulang-ulang hingga

ketebalan yang diinginkan tercapai.

Pada proses ini resin langsung berkontak dengan udara dan biasanya proses

pencetakan dilakukan pada temperatur kamar. Kelebihan penggunaan metoda ini:

Mudah dilakukan

Cocok di gunakan untuk komponen yang besar

Volumenya rendah

Pada metoda hand lay up ini resin yang paling banyak di gunakan adalah

polyester dan epoxies.

Aplikasi dari pembuatan produk komposit menggunakan hand lay up ini

biasanya di gunakan pada material atau komponen yang sangat besar, seperti

pembuatan kapal, bodi kendaraan, bilah turbin angin, bak mandi, perahu.

b. Vacuum Bag

Proses vacuum bag merupakan penyempurnaan dari hand lay-up,

penggunaan dari proses vakum ini adalah untuk menghilangkan udara

terperangkap dan kelebihan resin. Pada proses ini digunakan pompa vacuum untuk

menghisap udara yang ada dalam wadah tempat diletakkannya komposit yang akan

dilakukan proses pencetakan. Dengan divakumkan udara dalam wadah maka udara

yang ada diluar penutup plastik akan menekan kearah dalam. Hal ini akan

menyebabkan udara yang terperangkap dalam specimen komposit akan dapat

diminimalkan.

Dibandingkan dengan hand lay-up, metode vakum memberikan penguatan

konsentrasi yang lebih tinggi, adhesi yang lebih baik antara lapisan, dan kontrol

yang lebih resin / rasio kaca.

c. Pressure Bag

Pressure bag memiliki kesamaan dengan metode vacuum bag, namun cara

ini tidak memakai pompa vakum tetapi menggunakan udara atau uap bertekanan

yang dimasukkan melalui suatu wadah elastis. Wadah elastic ini yang akan

berkontak pada komposit yang akan dilakukan proses. Biasanya tekanan basar

tekanan yang di berikan pada proses ini adalah sebesar 30 sampai 50 psi. Aplikasi

dari metoda Pressure bag ini adalah pembuatan tangki, wadah, turbin angin,

vessel.




d. Spray-Up

Spray-up merupakan metode cetakan terbuka yang dapat menghasilkan

bagian-bagian yang lebih kompleks ekonomis dari hand lay-up.Proses spray-up

dilakukan dengan cara penyemprotan serat (fibre) yang telah melewati tempat

pemotongan (chopper). Sementara resin yang telah dicampur dengan katalis juga

disemprotkan secara bersamaan Wadah tempat pencetakan spray- up telah

disiapkan sebelumnya. Setelah itu proses selanjutnya adalah dengan

membiarkannya mengeras pada kondisi atsmosfer standar.

Aplikasi penggunaan dari proses ini adalah panel-panel, bodi karavan, bak

mandi, dan sampan.

e. Filament Winding

Fiber tipe roving atau single strand dilewatkan melalui wadah yang berisi

resin, kemudian fiber tersebut akan diputar sekeliling mandrel yang sedang

bergerak dua arah, arah radial dan arah tangensial. Proses ini dilakukan berulang,

sehingga cara ini didapatkan lapisan serat dan fiber sesuai dengan yang diinginkan.

Resin termoseting yang biasa di gunakan pada proses ini adalah poliester, vinil

ester, epoxies, dan fenolat. Adapun aplikasi dari proses filament winding ini

digunakan untuk menghasilkan bejana tekan, motor roket, tank, tongkat golf dan

pipa.

2.1.2 Proses Cetakan Tertutup (Closed – Mold Process)

a) Proses Cetakan Tekan (Compression Molding)

Proses cetakan ini menggunakan hydraulic sebagai penekannya. Fiber

yang telah dicampur dengan resin dimasukkan kedalam rongga cetakan, kemudian

dilakukan penekanan dan pemanasan. Aplikasi dari proses compression molding

ini adalah alat rumah, container besar, alat listrik, untuk panel bodi kendaraan

rekreasi seperti ponsel salju, kerangka sepeda dan jet ski.

b) Injection Molding

Metoda injection molding juga dikenal sebagai reaksi pencetakan cairan

atau pelapisan tekanan tinggi. Fiber dan resin dimasukkan kedalam rongga

cetakan bagian atas, kondisi temperatur dijaga supaya tetap dapat mencairkan




resin. Resin cair beserta fiber akan mengalir kebagian bawah, kemudian injeksi

dilakukan oleh mandrel kearah nozel menuju cetakan. Aplikasi secara umum

meliputi bumper otomotif, komponen fender dan panel, alat rumah, dan

komponen mebel.

c) Continuous Pultrusion

Fiber jenis roving dilewatkan melalui wadah berisi resin, kemudian secara

kontinu dilewatkan kecetakan pracetak dan diawetkan (cure), kemdian dilakukan

pengerolan sesuai dengan dimensi yang diinginkan. Atau juga bisa di sebut

sebagai penarikan serat dari suatu jarring atau creel melalui bak resin, kemudian

dilewatkan pada cetakan yang telah dipanaskan. Fungsi dari cetakan tersebut ialah

mengontrol kandungan resin, melengkapi pengisian serat, dan mengeraskan bahan

menjadi bentuk akhir setelah melewati cetakan.

Aplikasi penggunaan proses ini digunakan untuk pembuatan batang

digunakan pada struktur atap, jembatan. Adapun contohnya adalah Round Rods,

Rectangles, Squares, ‘I’ sections, ‘T’ sections, Angles, Channels, Dog Bone

Profiles, Dove Tail Sticks and Spacers, Corner Profiles, Hallow Sections.

2.2 Pembuatan Speed Boat dari Bahan FRP (Fiberglass Reinforced Plastic) dan

Skematis Proses Pengolahannya

Kelebihan kapal fiberglass dibandingkan kapal kayu ada beberapa antara lain,

kapal fiber karena bahannya tahan terhadap pelapukan maka usia pakai kapal fiberglass

lebih lama, selain itu perawatannya juga minim. Dibandingkan kapal kayu maka kapal

fiberglass pembuatannya lebih mudah dan lebih cepat, selain itu dari segi bahan

mempunyai kelebihan. Dari segi kekuatan bahan lapisan fiberglass dengan ketebalan yang

sama dengan kapal kayu mempunyai kekuatan lebih besar daripada kayu.

2.2.1 Bahan Pembuatan Speed Boat dari Bahan FRP (Fiberglass Reinforced Plastic)

Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat FRP (Fiberglass Reinforced Plastic),

antara lain :

a.) Serat Gelas

Serat gelas adalah suatu bahan sintetis yang terdiri dari Lime, Alumina, dan

Borosilicate. Bahan cair serat gelas ditekan melalui suatu lobang kecil dari suatu dapur




listrik dan ditarik menjadi sehelai serat, kemudian helai serat ini dapat dibuat menjadi

benang serat gelas, dan dapat dipintal atau dianyam.

Untuk membuat serat gelas ini mudah melekat jika diberi resin, maka dilakukan

pelapisan awal serat ini dengan resin. Tujuan dari pelapisan awal ini selain nantinya resin

mudah melekat juga agar air dan udara tidak terserap kedalam serat gelas. Serat gelas

yang umum dipasaran terdiri dari beberapa macam antara lain Cloth, Mat, Woven roving.

Serat gelas yang paling kuat dan paling mahal harganya adalah cloth kemudian berturut-

turut moven roving dan yang paling lemah serat jenis mat.

b.) Resin

Ada banyak jenis resin yang digunakan untuk membuat Fiberglass Reinforced

Plastic (FRP) pada bahasan ini hanya kita bicarakan dua jenis yaitu Polyester resin dan

Epoxy resin. Jenis lainnya adalah Silicon, Phenolic, Melamine, dan Thermoplastic resin.

c.) Polyester Resin

Polyester resin adalah thermosetting plastic yang hanya dapat dibentuk pada

waktu masih dalam keadaan panas/cair. Jenis kedua dari resin yang utama adalah epoxy,

seperti polyester resin epoxy resin juga thermoset plastic. Kekentalan dari epoxy resin

tergantung dari campuran bahannya yaitu Epichlorohydrin dan Bisphenal- A, tidak

seperti polyester resin maka epoxy resin menggunakan hardener lebih dari katalis

hardener ini ikut berperan langsung dalam proses reaksi. Dibandingkan dengan polyester

resin maka epoxy resin mempunyai beberapa keuntungan yaitu lebih kuat dan lebih

merekat.

d.) Gel Coat Polyester Resin

Tipe lain dari resin adalah gel coat, digunakan untuk melindungi warna dari

Fiberglass mat lapisan fiber yang telah diberi pigmen warna, agar tidak tergores atau

mudah pudar.

e.) Katalis

Katalis yang digunakan adalah Methyl-Ethyl-Ketone (MEK) Peroxide, tempat

katalis biasanya dari plastik sehingga kita bisa tahu jumlahnya. Jumlah katalis yang

diberikan kepada polyester resin tergantung dari temperatur kerjanya, untuk 0.5 % katalis

digunakan pada temperatur 70°F dan resin akan mengeras dalam waktu 45 menit.




f.) Styrene

Styrene digunakan untuk mengencerkan resin yang terlalu kental.

g.) Acetone

Digunakan untuk membersihkan bekas-bekas resin pada peralatan dan tempat-tempat

lain.

h.) Silicon Oil atau Lilin

Digunakan agar lapisan FRP tidak melekat pada cetakannya.

2.2.2 Proses Pembuatan Speed Boat dari Bahan FRP (Fiberglass Reinforced Plastic)

Pembuatan konstruksi kapal ini ada beberapa macam cara/metoda, yang paling sering

digunakan adalah hand lay-up moulding process. Urutan pekerjaan ini adalah sebagai

berikut:

a.) Planning

Pada saat ini penentuan ukuran masih didasarkan atas kapal-kapal baja dan kayu, hanya

saja karena berat konstruksi fiereglass lebih ringan maka memerlukan perubahan ukuran

utamanya. Diperlukan membuat gambar konstruksi seperti apa yang akan kita buat,

apakah kecepatan atau kekuatan angkut. Karena yang dibuat adalah Speed Boat maka ini

dirancang untuk kecepatan.

b.) Psidow

Psidow adalah suatu kerangka kayu yang disesuaikan dengan bentuk kapalnya (body

plan). Kayu dibentuk sesuai dengan bentuk gading-gading pada body plan, jumlah

gading-gading yang dibuat disesuaikan dengan besar psidow yang dibaut. Jarak gading

biasanya sekitar 500-600 mm. Gading-gading tersebut dihubungkan satu sama lainnya

dengan penguat pada bagian luar. Gading-gading yang telah dihubungkan ini berupa

kerangka kapal. Pada bagian dalam diberi papan dari kayu sebagai tempat melapiskan

fiberglass. Kerangka diberi kaki/penahan supaya dapat berdiri dengan baik, sekarang

kerangka / psidow siap dipakai untuk mencetak mould.

c.) Mould (Mal)

Model fiberglass dicetak pada kerangka/psidow, mould ini terdiri dari beberapa bagian

antara lain:




Mould untuk mencetak badan kapal (hull).

Mould untuk mencetak geladak kapal.

Mould untuk mencetak bangunan atas.

Mould untuk mencetak bagian-bagian lainnya.

Bagian-bagian mould ini dihubungkan satu sama lain dengan baut dan fiberglass. Untuk

mould yang panjang (hull) dapat dibagi 2 bagian atau 4 bagian tergantung ukuran

mouldnya. Misal untuk life boat yang panjangnya 6 m dibagi menjadi 2 bagian sepanjang

lebar kapal. Kapal-kapal dengan panjang 12 m dibagi 4 bagian secara memanjang tepat

tepat center line 2 bagian, kemudian tiap bagian membujur ini dibagi 2 lagi pada midship.

Kapal Pembersih mould: kualitas dari permukaan hasil cetakan tergantung dari kualitas

permukaan cetakan yang digunakan. Sebagai persiapan pertama suatu mould yang akan

digunakan harus dibersihkan dengan memakai sikat dan air sabun panas untuk

menghilangkan debu atau kotoran minyak. Juga dilakukan pemeriksaan defects (retak-

retak atau goresan) pada permukaan cetakan dan segera dihaluskan sebelum digunakan.

d.) Penggunaan Release Agent

Polyester resin akan melekat pada material termasuk kayu, logam-logam, dan sesamanya

sendiri. Cetakan biasanya dibuat dari material tersebut. Karena permukaan luar mould

kapal dari resin dan begitu pula mouldnya maka permulaan mould perlu diberi suatu

bahan pelepas (release agent) untuk mencegah melekatnya hasil cetakan pada

pencetaknya. Jenis bahan pelepas tergantung ukuran dan hasil permukaan cetakan.

Release agent dioleskan pada permukaan cetakan/mould, waktu pengeringan tergantung

dari prosentase campuran biasanya akan mengering dalam waktu 1 jam. Pengeringan

yang sempurna akan menyebabkan lapisan berikutnya dapat melekat dengan baik.

e.) Urutan Pengecoran

Lapisan pertama yang dipasang atas lapisan permukaan (gel coat) adalah

fibreglass jenis mat dan diberi resin sebagai pengikat, resin dicampur dengan pigment

warna, accelerator dan katalis. Campuran ini tergantung dari ukuran benda yang dicetak

dan lamanya pengeringan yang diinginkan. Untuk moulding besar dan waktu

pengeringan cepat maka katalis yang ditambahkan harus cukup besar. Resin tadi

dikuaskan diatas permukaan mat tadi dengan kuas atau roller dan ditekan masuk sampai

resin tersebut masuk ke sela-sela mat dengan merata. Resin ditunggu kering kira-kira 2




menit, kemudian lapisan kedua berupa mat kedua direntangkan di atas mat pertama dan

resin dikuaskan diatas permukaannya dan ditunggu sampai kering.

Setelah itu direntangkan woven roving dan diberi resin juga tidak usah menunggu

sampai kering langsung direntangkan lagi jenis mat ketiga diberi resin dan selanjutnya

woven roving kedua lagi sampai ketebalan/kekuatan yang diinginkan. Dalam pemberian

resin diusahakan supaya betul-betul meresap secara merata diantara lapisan fiberglass

sehingga tidak memungkinkan terjadinya sela-sela yang dapat terisi udara. Jika masih ada

sela-sela udara akan menyebabkan lapisan berikutnya tidak melekat dengan baik dan

kekuatannya berkurang..

Dalam hal ini pengecoran yang dimaksud adalah melaksanakan pemasangan lapis

demi lapis pada mal yang nantinya mal ini tidak dibuka, sehingga menjadi penguatan di

dalam badan kapal, yang kami bungkus dengan serat dan resin.

f.) Pemberian Katalis Pada Polyester Resin

Proses pokok pada polyester resin adalah polimerisasi, hal ini dimulai ketika

katalis (menggunakan Methyl- Ethyl-Ketone-Peroxide) ditambahkan pada polyester

resin. Jumlah katalis yang ditambahkan tergantung dari temperatur kerja, Jumlah resin

dan waktu kerja yang diinginkan sampai campuran mengeras). Polyester resin biasanya

ditambahkan 0.5 % katalis memberikan waktu kerja 60 menit pada temperatur

75°F,waktu kerja ini kadang disebut juga pot life.

Karena sifat cepat membeku ini maka didalam mencampur resin dengan katalis

secukupnya saja. Kalau Jumlah katalis 1% maka waktu kerja 30 menit pada 75°F, jika

katalis 2% maka waktu kerja menjadi 15 menit. Jika temperatur kerja 90°F dengan

jumlah katalis, yang sama maka waktu kerja menjadi sepatunya. Jika katalis 0.5% maka

waktu kerja 30 menit dan menjadi 15 menit dengan 1% katalis. Jika temperatur kerja

60°F maka dengan jumlah katalis yang sama waktu kerja menjadi dua kali lipat Dan akan

menjadi 2 jam dengan 0.5% katalis, 1 jam dengan 1% katalis dan 30 menit dengan 2%

katalis.

Untuk hampir semua pekerjaan reparasi sejumlah kecil resin 2-8 ounces

mempunyai waktu kerja yang cukup. Pemakaian katalis di perkirakan sedikit demi sedikit

agar bahan resin jangan terbuang percuma karena cepat mengeras dan tidak bisa di pakai

lagi.




g.) Penghalusan dengan Gerinda

Jika material telah kering, lalu dilakukan penghalusan material dengan menggunakan

gerinda. Hal ini untuk meratakan dan menghaluskan permukaan material dari cacat-cacat

produksi.

h.) Pengampelasan

Proses ini juga bertujuan untuk meratakan dan menghaluskan permukaan material agar

sesuai dengan kontur yang diinginkan.

i.) Pengecatan

Merupakan proses finishing dari rangkaian proses yang ada. Tujuannya untuk tampilan

material menjadi menarik. Selain itu juga untuk melindungi material dari pengikisan yang

disebabkan panas matahari maupun air laut.

Documents

Makalah Pemilihanpemilihan bahan Bahan