TUGAS KELOMPOK MATERIAL KOMPOSIT
PULTRUSION DAN PROSES PEMBENTUKAN LAINNYA
Disusun Oleh: Kelompok 5 FARHAN FATHURRAHMAN FATHURRAHMAN
1306446490
JUAN OCTAVIAN DANIEL SIDAURUK
1306449315
R. MUHAMMAD FATHI
1306449290
STELLA FAUSTINE LOANDY
1406564830
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA Depok, 2016
6.1 Pendahuluan
Pultrusion adalah satu-satunya proses pembuatan komposit yang kontinu dan sangat terotomisasi, sehingga produksinya memiliki kualitas yang baik dengan volume yang tinggi. Hal ini merupakan latar belakang dari berkembangnya pasar pultrusion. Gambar dibawah menunjukkan perkembangan ini di Amerika Utara dan Eropa.
Gambar 1. Perkembangan Pasar Pultrusion di Amerika Utara dan Eropa
Beberapa kelebihan dari penggunaan komposit polimer hasil pultrusion adalah:
Kekuatan spesifik yang tinggi
Ketahanan kimia dan korosi
Machinability
Adhesive joining dan Mechanical joining
Stabilitas dimensi
Non-magnetik
Electromagnetic transparency Selama beberapa tahun, produksi terkonsentrasi pada bentuk-bentuk kecil dan
sederhana untuk pasar elektrikal, dikarenakan konduktivitas elektrik yang rendah dan ketahanan lingkungan yang tinggi. Pada pasar konstruksi, material-material hasil pultrusion digunakan untuk aplikasi semi-struktural dan struktural. Bahkan saat ini, konstruksi merupakan sektor industri yang berkembang pesat baik di Eropa (perkembangan 10% per tahun) maupun Amerika Serikat (perkembangan 15% per tahun). Perkembangan teknologi saat ini telah membuat proses pultrusion dapat dilakukan untuk berbagai macam reinforcement (E-glass, S-glass, karbon, Kevlar) dan matriks (poliester, epoksi, fenolik,
termoplastik). Hal ini membuka pasar aerospace, rekreasi, transportasi hingga kesehatan untuk pultrusion.
6.1.1 Deskripsi proses
Pultrusion adalah teknologi pembuatan komposit secara kontinu yang mengintegrasi impregnasi reinforcement dan penguatan komposit pada proses yang sama. Proses ini melibatkan beberapa unit secara runut: reinforcement supplier, impregnasi reinforcement dengan resin cair, preforming , consolidation die, sistem pulling , dan unit sawing . Proses ini berdasarkan perubahan resin cair menjadi komposit akhir yang padat ketika melewati pultrusion die. Gambar dibawah menunjukkan proses pultrusion.
Gambar 2. Skema Proses Pultrusion
Reinforcement supplier Roving digunakan untuk pultrusion satu arah (unidirectional ), atau fabric digunakan untuk penambahan off-axis fibre. Fibre akan melewati susunan kartu (card ) sebelum memasuki resin bath. Hal ini dilakukan agar tidak terjadi twisting pada roving dan tidak terbentuk lilitan akibat jumlah helai yang besar.
Resin impregnation – wet bath Helai roving dan mat kontinu ditarik kedalam wadah resin yang berisikan c airan resin, inhibitor, curing agent , pewarna, fire retardant , dan bahan-bahan lain. Helaian akan melewati serangkaian roller yang akan meratakan dan menyebar roving secara individual. Hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa fibre benar-benar terbasahi.
Pembasahan sempurna dapat dicapai dengan mengatur viskositas resin, waktu tinggal, dan perlakuan mekanik pada reinforcement .
Preforming guides Panduan ( guide) dalam bentuk Teflon, ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) atau baja digunakan untuk membuat reinforcement yang diimpregansi kedalam bentuk yang diinginkan.
Heated die Die haruslah mempertahankan posisi dan arah fibre, mengkompres fibre hingga fraksi volum yang diinginkan, dan proses cure komposit harus dilakukan pada waktu yang singkat. Profil suhu die disesuaikan dengan tipe resin.
Pulling system Hal dasar yang harus dipenuhi oleh pulling system adalah mampu menghantarkan tenaga pulling maksimum yang tersedia dalam berbagai kecepatan pada profil yang keluar dari die. Dibawah merupakan gambar Caterpillar pulling system.
Gambar 3. Caterpillar pulling system
Sawing unit Sebuah alat pemotong ( saw) diposisikan diakhir pulling station. Alat pemotong ini ditempatkan pada meja bergerak agar dapat membuat potongan rapi selama pultrusion terus berjalan.
6.1.2 Pultrusion modelling
Pultrusion die merupakan hal yang paling penting dalam proses pultrusion. Variabelvariabel yang mempengaruhi perilaku material selama die berlalu dapat diidentifikasikan sebagai suhu, derajat polimerisasi, dan viskositas matriks. Proses pembuatan komposit thermosetting diikuti dengan reaksi polimerisasi (proses cure) dan perubahan rheological dari matriks yang sangat mempengaruhi sifat akhir dan kualitas dari bagian komposit.
6.1.2.1 Sifat-sifat termokinetik dan chemorheological dari thermoset
Karakteristik dari proses curing dan properti akhir dari komposit polimer thermosetting sangan bergantung pada termokinetik dan properti chemorheological dari matriks. Transformasi kimia dan fisik digambarkan dengan lebih jelas pada diagram TTT Gillham dibawah.
Gambar 4. Diagram transformasi waktu suhu untuk thermoset
Diagram ini menunjukkan tujuh zona dari status fisik suatu material. T g0 adalah suhu transisi glass dari resin yang belum cure dan tidak ada reaktifitas yang dapat diasumsikan dibawah suhu ini. T g∞ adalah suhu transisi glass dari resin yang telah benar-benar di cure dan diatas suhu ini resin dapat gel tanpa vitrification. Gel-Tg adalah suhu dimana gelation dan vitrification terjadi bersamaan. Untuk suhu curing dibawah gel-Tg, resin ter-vetrifikasi tanpa gelling . Untuk suhu diantara gel-T g dan Tg∞, sistem (awalnya liquid ), akan gel , dan dengan meningkatnya waktu, akan ter-vetrifikasi. Tg adalah parameter paling relevan dari polimer. Hubungan antara perubahan T g dan konversi (α) merupakan hal yang penting dalam mempelajari fenomena cure: mereka menentukan terjadinya solidifikasi dan kemampuan untuk menghasilkan gelled polimer atau tidak. Untuk sistem thermoset pada jumlah besar, berlaku hubungan semi-teoritis berikut:
ln( ) =
1 − ln(0)+ln∞ 1 − +
dimana k = ΔCp∞ / ΔCp0 (ΔCp, masing-masing, adalah variasi dari kalor spesifik antara kondisi liquid /rubbery dan kondisi glassy)
(a) Termokinetik Tabel 1. Model Kinetik dari Sistem Thermosetting
(b) Chemorheology Tabel 2. Model Chemorheological dari Sistem Thermoset
(c) Pultrusion Die (Alat Pultrusi) Dalam proses pultrusi, ada beberapa parameter yang berpengaruh signifikan terhadap jalannya proses, yaitu profil temperatur die dan kecepatan penarikan material. Reaksi polimerisasi akan terjadi ketika adanya perbedaan temperatur saat fiber/resin dilewatkan melalui die. Sebagai akibat dari reaksi yang bersifat eksotermis, panas yang dihasilkan tersebut akan meningkatkan temperatur dinding die dan mengeraskan resin dengan cara mempercepat proses gelifikasi. Untuk memastikan proses gelifikasi tersebut tidak berakhir sebelum resin keluar dari die, maka laju pengeluaran resin juga wajib menjadi perhatian. Oleh karena itu, selain temperatur dinding die, kecepatan penarikan resin dari die juga harus dipertimbangkan untuk memastikan waktu tinggal resin di dalam die tidak melampaui batas maksimalnya.
(d) Profil Temperatur dan Konversi Untuk mempermudah pemahaman terhadap profil temperatur die, skema permodelan die secara 2 dimensi dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 5. Skema 2 Dimensi Pultrution Die
Persamaan neraca energi dari skema pultrution die di atas akan mencakup perpindahan panas konveksi di sepanjang arah penarikan z, perpindahan panas konduksi di arah vertical x, serta jumlah panas yang digenerasi saat proses polimerisasi berlangsung. Jika dituliskan dalam bentuk persamaan, neraca energi dari pultrution die adalah sebagai berikut:
Tabel 3. Legenda Simbol-simbol yang Digunakan pada Neraca Energi
Baik profil temperatur, konversi, maupun viskositas dapat diperoleh penyelesainnya dari persamaan neraca energi diatas dengan memanfaatkan properti termal, kinetika polimerisasi, serta sifat chemorheological nya. Pada skema contoh diatas, optimalisasi temperatur die dan kecepatan penarikan dilakukan berdasarkan permodelan secara termal. Die dibagi atas beberapa zona dengan masing-masing suhu yang berbeda pada setiap zona serta heat flux konveksi (tahap post-curing ) terjadi di bagian luar die. Permodelan ini sendiri dilakukan terhadap produksi material komposit berbahan resin epoksi dengan fiber karbon. Dari hasil permodelan, didapatkan beberapa kriteria yang dapat diaplikasikan untuk membuat proses pultrusi berjalan optimal, khususnya pada resin polimer, yaitu:
Derajat reaksi akhir > 0.8
Temperatur eksotermik harus diminimalkan untuk menghindari degradasi matriks
Titik gelifikasi harus dicapai di bagian akhir die
Kecepatan penarikan harus dimaksimalkan agar laju produksi besar
(e) Aliran pada Pultrusi Die Pada jarak yang cukup kecil di permukaan dalam die, kecepatan dari resin yang masuk meningkat dari kecepetan nol sampai mencapai kecepatan penarikan yang maksimal. Akibat dari adanya kecepatan ini, aliran fiber-resin yang masuk akan memicu terjadinya pergesekan pada lapisan tipis permukaan resin. Di saat yang sama, terjadi juga peningkatan tekanan yang disebabkan oleh ekspansi termal resin pada saat dilakukannya pemanasan terhadap resin. Adanya peningkatan gaya gesek dapat memicu timbulnya debonding di antara resin dengan permukaan die. Kemunculan debonding ini akan mempengaruhi tingkat kekasaran dari permukaan material yang diproduksi. Resin yang digunakan bahkan dapat terpisah dari reinforcementnya dan menempel di permukaan die. Mendekati titik keluar, material komposit yang mengalir mulai mengeras dan menimbulkan gaya friksi antar permukaan material dengan permukaan die, hingga akhirnya material dapat terlepas dari permukaan die akibat pengecilan volume (volume shrinkage).
6.2 Pultrusi termoplastik
Pultrusi termoplastik sangat menjanjikan dalam proses manufaktur. Tingginya viskositas polimer termoplastik menyebabkan jendela proses yang jauh lebih pendek dari pultrusi termoplastik. Salah satu kelebihan utama dari pultrusi termoplastik adalah kemampuannya untuk dapat dilelehkan kembali. Hal ini menyebabkan termoplastik yang sudah terpultrusi dapat dibentuk atau digabungkan sehingga proses selanjutnya lebih mudah. Proses pultrusi termoset dan termoplastik memilikI banyak kesamaan. Pultrusi termoplastik tidak mengikutkan model kinetika crosslinking, tetapi lebih susah karena memperhitungkan laju alir matriks non-Newtonian, pelelehan dan pengerasan matriks, dan kemungkinan penggunaan beberapa die. Sistem die untuk pultrusi termoset yaitu sebuah alat yang memiliki taper masuknya atau radiusnya 2-5% dari total panjangnya, sehingga laju alir matriks relatif terhadap fiber hanya terjasi pada daerah yang sangat terbatas dan biasanya diabaikan. Sedangkan, pada pultrusi termoplastik, biasanya menggunakan setidaknya dua die, di mana die yang terakhir digunakan untuk pendinginan. Die yang dipanaskan, di mana terjasi aliran matriks, cenderung lebih pendek dibandingkan dengan yang digunakan pada pultrusi termoset. Selain itu, cavity diruncingkan pada porsi yang lebih besar dibandingkan panjang die untuk menciptakan aliran balik dari matriks agar tercapai kompaksi dan konsolidasi yang diinginkan. Berikut merupakab skema proses pultrusi dari pre-impregnating fibre bundles.
Gambar 6. Alur Pultrusion
Perkembangan
teknologi
memungkinkan
berkembangnya
proses
pultrusi
termoplastik. Kelebihan matriks termoplastik dibandingkan dengan termoset adalah prosesnya lebih cepat, ketangguhan dan toleransi kerusakan meningkat, stabilitas kimia, ketahanan lingkungan, dan dapat didaur ulang. Pultrusi termoplastik jauh lebih baik dari pultrusi termoset yang terbatas karena reaksi curing. Kecepatan produksi dibatasi oleh laju di mana pre-impregnating fiber tow dapat dipanaskan mencapai suhu di atas suhu lelehnya, dan laju di mana bagian yang terbentuk dapat didinginkan. Pultrusi termoplastik dapat meningkatkan kecepatan proses hingga dapat bersaing dengan proses ekstrusi termoplastik. Awalnya, pultrusi termoplastik dikembangkan menggunakan polimer kinerja tinggi seperti PEEK, PEI, dan PPS. Selanjutnya, karena adanya teknologi memampukan untuk mengolah termoplastik yang lebih murah seperti polymethylmethacrylate (PMMA), polypropylene (PP), PET, dan polycarbonate (PC).
6.2.1 Model pultrusi termoplastik
Dengan memodelkan proses yang terjadi pada pultrusi, kita dapat menghitung pengaruh suhu, pengkristalan, dan bonding dalam komposit, serta gaya tarik yang diperlukan selama pultrusi matriks termoplastik dengan serat penguat. Untuk menghitung gaya yang diperlukan untuk menarik komposit melalui die, kita perlu memperhatikan empat faktor: a. Pre-tension yang diaplikasikan pada prepreg sebelum memasuki fie, ft b. Tekanan yang diberikan komposit pada die c. Friksi Coulomb antara komposit padat dan dinding die d. Friksi hidrodinamik yang dihasilkan dari shear lapisan fluida tipis resin yang terkandung antara komposit dan dinding die
Kecepatan penarikan akan mempengaruhi suhu dan distribusi pengerasan. Ditemukan bahwa, untuk konfigurasi yang dianalisis, konsolidasi telah selesai pada bagian keluar dari seksi tapered untuk semua lapisan, tetapi suhunya tidak seragam. Komposite harus diseragamkan suhunya pada bagian straight die, setlah bagian tapered. Sehubungan dengan tekanan, ketika die makin mengecil, tekanan akan meningkat. Gaya tarik akan berkurang seiring bertambahnya taper, karena pada sudut yang lebih besar, panjang dari bagian tapered menjadi lebih pendek. Hal ini menghasilkan gaya tarik yang lebih kecil, dan untuk die yang lebih pendek, ply mengeras dengan lebih cepat. Setelah mengeras, perpindahan kalor meningkan secara drastis akibat kenaikan kontak antara ply. Kenaikan perpindahan kalor akan menyebabkan kenaikan suhu di dalam komposit, sehingga viskositasnya lebih rendah. Penurunan viskositas akan mengurangi gaya tarik.
6.2.2 Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pultrution termoplastik
Faktor-faktor yang telah diteliti sebelumnya meliputi modulus flexural, kekuatan flexural dan kekuatan geser. Parameter lain yang paling relevan ialah suhu dari preheater , die terpanaskan atau terdinginkan dan kecepatan pulling . Selain itu, juga diteliti mengenai pengaruh dari parameter material, seperti konten glass fibre dan jenis dari material. Diketahui bahwa peningkatan dari suhu preheater hanya akan sedikit meningkatkan kekuatan flexural dan modulus flexural. Kenaikan dari suatu sifat mungkin lebih dipengaruhi oleh peningkatan kecepatan pulling maupun ketebalan lapisan. Peningkatan dari suhu die terpanaskan akan menimbulkan penurunan dari kekuatan flexural tanpa menyebabkan pengaruh ke modulus flexural. Setelah diketahui bahwa peningkatan kecepatan pulling berakibat pada penurunan modulus dan kekuatan flexural, maka penurunan dari waktu tinggal juga dapat mengakibatkan waktu konsolidasi yang tidak cukup. Peningkatan pada waktu pendinginan (dan penurunan derajat kristalisasi) akan menyebabkan penurunan modulus dan kekuatan. Telah diteliti bahwa kekuatan geser interlaminar dari nilon 12/komposit glass menurun tajam pada kecepatan line yang rendah (0,35-1 m/min) dan perlahan-lahan menurun pada kecepatan line yang lebih tinggi (samapai 3m/min) dengan tekanan gulungan yang digunakan. Peningkatan tekanan gulungan, pada kecepatan rendah, akan menimbulkan penurunan pada kekuatan geser. Hal ini disebabkan karena efek pendinginan dari kontak dengan gulungan. Kekuatan flexural dapat menurun secara perlahan-lahan seiring dengan kecepatan line, dibandingkan dengan penurunan kekuatan geser. Ketika suhu dari preheater naik hingga mencapai 240 oC, maka kekuatan flexural dan geser akan tetap konstan pada kecepatan pulling yang lebih tinggi (sampai 1,5 m/min).
Di penelitian lain, ditemukan bahwa dengan menggunakan commingled yarns, akan terjadi penurunan kekuatan geser dan peningkatan konten volume glass fibre. Sampai konten volume glass fibre yang mencapai 35%, kekuatan geser tidak bergantung pada suhu die dan kecepatan pulling . Pre-impregnated tapes menunjukkan tingkat kekuatan geser yang lebih tinggi namun nilainya akan menurun secara cepat seiring dengan peningkatan kecepatan pulling . Ditemukan pula efek dari sudut kavitasi die lancip dan kecepatan pulling pada sifat dari bubuk PBT terplutrusi yang terimpregnasi dan sistem bundle glass fibre yang dikelilingi oleh PBT (42% fraksi volume serat). Sudut yang kecil akan menghasilkan tekanan yang lebih tinggi pada kecepatan pulling yang konstan. Tetapi, pada sudut yang lebih besar (8,5 o dan 10o), peningkatan tekanan yang bersamaan dengan peningkatan kecepatan pulling akan berefek lebih sedikit dibandingkan pada sudut yang lebih rendah. Peningkatan kecepatan kekuatan geser dengan tekanan, maka modulus flexural akan lebih tidak dipengaruhi dari tekanan, walaupun tidak direkomendasikan untuk mengaplikasikan tekanan dibawah 50 MPa. Untuk komposit commingled GF/PP, ditemukan bahwa konten kosong akhir ( final void ) bervariasi antara 0 dan 2% untuk kecepatan 1 sampai 5 m/min, serta 1 sampai 4% untuk kecepatan 5 sampai 10 m/min. Pemaparan terhadap salt spray (penyemprotan garam) akan lebih merusak dibandingkan pemaparan terhadap sinar ultraviolet untuk komposit GF/PP. Kerusakan maksimum akan terjadi apabila dilakukan pemaparan terhadap sinar ultraviolet yang langsung diikuti dengan pemaparan terhadap salt spray, dimana kekuatan geser akan berkurang sebesar 50%.
6.3 Pullshaping
Pullshaping merupakan metode untuk pulturusi dari elemen komposit yang terbentuk secara kontinu, terpanjangkan dan non-linear. Pada skema pertama, material penguat yang diimpregnasi dengan resin ditarik melalui zona preheating dan dilewatkan melalui sepasang bingkai die. Bingkai die ini kan berotasi terhadap shaft utama dan membawa bagian die pertama dan kedua yang telah terbentu. Elemen pultrusi dipindahkan dengan bagian pertama dan kedua die selama rotasi dan melalui kavitas die dimana bentuk dari kavitas die diberikan pada material penguat terimpregnasi. Mekanisme curing akhir berkaitan dengan bingkai die yang dapat berotasi untuk curing matrix selama bergerak melalui kavitas die agar dapat memproduksi artikel pultrusi yang non-linear dan kaku. Bingkai die pertama dan kedua akan dihubungkan untuk membentuk kavitas die kontinu dengan bagian die tetap yang memiliki gerakan berulang-ulang. Pada skema kedua, bahan penguat terimpregnasi resin ditarik
melalui suatu zona preheating dan dipaparkan terhadap sebuah die pembentuk. Bahan tersebut kemudian dipaparkan ke sebuah die curing dan konsolidasi yang memiliki kavitas die yang dilekukkan sepanjang arah dari perpindahan dari material tersebut. Curing akhir diberikan pada resin pada bahan penguat di die konsolidasi dan curing .
6.4 Pullforming
Pullforming merupakan suatu metode untuk memproduksi sebuah produk pultrusi yang memiliki cross section variabel dengan menggunakan die pultrusi yang suhu nya dapat dikontrol. Proses ini menyediakan metode kontinu untuk memproduksi artikel terpultrusi dari cross section variabel dengan memvariasikan suhu pada die saat resin/massa penguat ditarik untuk menghasilkan elemen yang sudah ter-curing dan sebagian lagi yang tidak tercuring. Bagian yang belum di-curing akan kembali dibentuk dan di curing untuk menghasilkan produk akhir yang memiliki cross section variabel. Proses tersebut terdiri atas tahapan penarikan bahan penguat yang terimpregnasi dengan resin termoset melalui die yang suhu nya dapat dikontrol. Suhu dari die pultrusi dan kecepatan pulling dapat diatur untuk melakukan curing terhadap panjang bahan yang diinginkan. Penurunan suhu die yang cepat mengakibatkan bahan melintasi die yang belum di-curing . Bagian yang belum di-curing akan dibentuk kembali sebelum masuk ke zona pemotongan.
Gambar 7. Produk pullforming
6.5 Pullwinding
Pullwinding merupakan suatu metode untuk menghasilkan tabung komposit berperforma tinggi yang mengombinasikan teknik pultrusi konvensional dan filament winding . Dalam teknik ini, penguat longitudinal konvensional dengan lapisan helikal menghasilkan sifat torsional dan kekuatan hoop. Teknologi ini menghasilkan unit winding yang berdiri sendiri dengan sebuah mesin pultrusi dan feeding hoop atau serat bersudut antara lapisan serat untuk proses curing di die pultrusi. Alat pullwinding terdiri atas dua winding heads yang dapat berputar pada arah yang berlawanan melewati hollow spindle dimana serat dapat dibuat sudut dengan arah yang diinginkan.
Mandrel pultrusi dan penguat terimpregnasi melewati hollow spindle, ketika winding head mengaplikasikan serat kering pada serat terimpregnasi. Lapisan berikutnya dari impregnasi tanpa arah dapat terjadi di winding head dan setelah winding head terakhir sebelum penguat memasuki die pultrusi. Teknik ini memungkinkan produksi dari komponen untuk aplikasi vakum maupun bertekanan.
Gambar 8. Proses Pullwinding
6.6 Artikel-artikel terpultrusi
Artikel-artikel terpultrusi umum digunakan di berbagai bidang. Detail nya terangkum dalam tabel dibawah ini:
Tabel 4. Artikel-artikel pultrusi pada berbagai bidang
6.7 Proses pembentukan lain 6.7.1 Centrifugal casting
Pada metode ini, mats atau komponen yang sudah terimpregnasi secara manual diposisikan dalam sebuah cetakan logam silindris berongga yang biasa diletakkan dalam sebuah oven. Resin berkatalis kemudian disemprotkan ke dalam mat selagi cetakan berputar perlahan-lahan. Oven lalu ditutup dan dipanaskan sampai suhu 82-93 oC dan dirotasi pada kecepatan yang tinggi. Gaya sentrifugal akan terdistribusi dan mengompaksi resin dan penguat akan secara seragam melawan dinding bagian dalam sebelum curing resin. Sifat mekanis dari bagian-bagian yang diproduksi dengan metode ini lebih rendah dibandingkan yang dihasilkan oleh filament winding . Dengan centrifugal casting , dapat dihasilkan laju produksi yang tinggi dengan otomasi. Untuk mendapatkan produk berdiameter besar umumnya dibuat dengan menggunakan metode ini.
6.7.2 Tube rolling
Prepreg yang sudah dipotong akan digulung pada mandrel dengan beberapa teknik, antaranya yang terdapat pada gambar berikut ini.
Gambar 9. Skema dari berbagai metode tube rolling
Pada metode ini, tabung yang tidak ter-curing akan dibungkus dengan lapisan film yang dapat menyusut ketika dipanaskan. Selanjutnya, dilakukan curing pada suhu tinggi di oven dengan sirkulasi udara. Selagi bungkusan luar menyusut pada prepreg yang tergulung, udara akan dikeluarkan pada bagian ujung. Setelah curing, mandrel dipindahkan dan terbentuklah tabung berongga. Proses penggulungan tabung lebih cocok untuk lay-up sederhana yang mengandung lapisan 0 o dan 90 o. Keuntungannya ialah harga alat yang rendah, operasi yang sederhana, kontrol dan distribusi konten resin yang baik serta laju produksi yang cepat.
6.7.3 Laminasi kontinyu
Pada proses laminasi kontinyu, roving dipotong ke dalam lapisan resin yang telah ditambahkan, dan didukung oleh sebuah cellophane atau lapisan pembawa lain yang sesuai. Lapisan ini awalnya melewati alat peremas untuk mengeleminasi udara yang terperangkap, kemudian ditutupi dengan lapisan kedua, dan dilalukan melalui squeeze rollers untuk menghasilkan tebal panel akhir yang terkontrol dengan baik. Akhirnya, laminate melalui oven curing (93-149 oC), yang mengandung roller pembentuk untuk membengkokkan. Panel kemudian dilepaskan dari lapisan pembawa dan dipotong. Pada manufaktur lapisan elektrik kontinyu, fabrik mat melalui kolam resin diikuti aplikasi roller dari lapisan pembawa dan curing.
Gambar 10. Garis laminating kontinu
6.7.4 Blow moulding
Langkah-langkah proses blow moulding :
Memproduksi parison plastik atau preform (tube, silinder, atau bentuk test tube)
Meletakkan parison atau preform ke dalam cetakan dua piringan tertutup (celah diantara cetakan merupakan bentuk luar dari produk)
Menginjeksikan udara ke dalam parison yang dipanaskan
Meniupkan udara pada celah cetakan
Mendinginkan parison yang telah mengembang
Membuka cetakan untuk mengeluarkan bagian kaku dari blow moulded .
Teknik blow moulding dapat dikategorikan menjadi tiga, yaitu ektrusi, injeksi, dan stretch blow. Blow moulding ekstrusi prinsipnya menggunakan parison tidak berpenyangga, sedangkan injenction blow moulding menggunakan parison yang disanggakan pada metal core pin. Stretch blow moulding dimulai dengan ekstrusi atau proses blow moulding . Blow moulding lebih unggul dalam hal teknis dan ekonomis untuk manufaktur plastik. Kelebihan dari proses ini adalah kemungkinan untuk re-entrenat curves (irregular ), tegangan rendah, dapat menghasilkan ketebalan dinding yang berbeda -beda dan murah.
6.7.5 Ektrusi
Pada proses ektrusi, granula dikonversikan menjadi pasta dengan viskositas sangat tinggi dengan perlakuan panas dan tekanan. Komponen dari alat ektrusi dapat dilihat dari gambar di bawah ini.
Gambar 11. Single scre extruder dengan aliran leleh kontinu
Dengan teknik ini, pelet plastik diumpankan ke dalam feed throat dari hopper . Sementara resin yang belum cair keluar dari feed throat, dia berkontakan dengan rotating screw. Extruder screw terdapat di dalam barrel terpanaskan, yang dijaga pada suhu yang lebih tinggi dari screw. Ketika resin meninggalkan screw dan barrel , resin telah cair, terkompresi, dan tercampur ke dalam lelehan homogen.
Komposit fiber pendek dapat
difabrikasi menjadi bagian berguna menggunakan ektrusi dan pencetakan.
6.7.6 Koektrusi sandwich foam
Proses koektrusi sandwich foam adalah kombinasi dari proses koekstrusi lapisan dan foam. Dalam memproduksi produk sandwiched foam, polimer pembentuk inti B (mengantung blowing agent ), dikoektrusi dengan polimer skin-forming A. Sejumlah besar kombinasi polimer sistem dapat digunakan untuk kulit dan komponen inti dari sandwiched foam. Dalam pemilihan material, polimer pembentuk inti B dan polimer pembentuk kulit A bisa jadi sama (kecuali jika B mengandung blowing agent ), atau polimer yang berbeda.
Daftar Pustaka
Akovali, Güneri. 2001. Handbook of Composite Fabrication
