TUGAS MAKALAH MATERIAL NON LOGAM
FIBERGLASS
Disusun Oleh: WAHYU RIZKY APRIANTO (NIM.153141911928)
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG 2016
1
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya makalah ini dapat saya selesaikan sebagaimana mestinya. Saya sangat berterima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam menyelesaikan tugas ini, terutama kepada ibu dosen yang telah memberikan pelajaran kepada saya sehingga dapat menyelesaikan makalah ini. Saya berharap setelah membaca makalah ini, para pembaca dapat mengerti tentang nilai-nilai pancasila terutama sila kedua dan implementasinya dalam kehidupan sehari-hari. Saya juga menyadari bahwa makalah ini masih sangat jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat saya harapkan.
Malang,23 april 2016
Penyusun
2
DAFTAR ISI
Kata Pengantar............................................................................................................i Daftar Isi.....................................................................................................................ii Bab I Pendahuluan Latar belakang masalah..........................................................................................1 Rumusan masalah..................................................................................................1 Bab II Pembahasan Sejarah singkat.................................................................................................................3 Pengertian serat .............................................................................................................4 Bahan bahan pembentuk fiberglass.................................................................................7 Cara pengolahan serat fiber.............................................................................................9 Bab III Penutup Kesimpulan......................................................................................................................12 Daftar pustaka...................................................................................................................13
3
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang Dalam keadaan perkembangan kebutuhan manusia yang sangat meningkat seperti sekarang ini, sangat tidak bijak ketika kita semua terlalu bergantung pada alam. Dalam jangka waktu tertentu alam akan rusak oleh manusia jika hal itu terus dibiarkan. Dalam memenuhi kebutuhan hidup tersebut sebuah perusahaan atau produsen harus memiliki terobosan cerdas agar dapat menghasilkan produk yang tidak mengganggu kesetabilan alam. Bahan baku industri sangat penting tentunya dalam kelangsungan hidup manusia baik untuk memenuhi kebutuhan manusia itu sendiri ataupun kelestarian alam. Para produsen harus mampu menciptakan bahan baku industri yang tidak bergantung pada alam dan tidak mengganggu kelestarian alam. Serat fiber adalah salah satu terobosan yang dapat diaplikasikan dalam bahan baku pembuatan sebuah produk. Selain murah proses pengolahannya juga mudah. A. Rumusan Masalah Dari pemaparan latar belakang diatas, adapun beberapa rumusan masalah yang akan diangkat, berikut rumusan masalah : 1. Apa yang dimaksud dengan serat fiber? 2. Bagaimana pengolahan serat fiber? 3. Apa saja contoh produk dari serat fiber? B. Tujuan Penulisan Adapun tujuan penulis menyusun makalah “material akrilik” 1. Mengetahui apa itu Serat Fiber. 2. Mengetahui manfaat cara pengolahan Serat Fiber. 3. Mengetahui contoh produk dari Bahan baku Serat Fiber.
4
BAB II
PEMBAHASAN
A. Sejarah singkat
Kaca serat (Bahasa Inggris: fiberglass) atau sering diterjemahkan menjadi serat gelas adalah kaca cair yang ditarik menjadi serat tipis dengan garis tengah sekitar 0,005
mm – 0,01 mm. Serat ini dapat dipintal menjadi benang atau ditenun menjadi kain, yang kemudian diresapi dengan resin sehingga menjadi bahan yang kuat dan tahan korosi untuk digunakan sebagai badan mobil dan bangunan kapal. Dia juga digunakan sebagai agen penguat
untuk banyak
produk plastik; material
komposit yang dihasilkan dikenal
sebagai plastik diperkuat-gelas( glass-reinforced plastic, GRP) atau epoxy diperkuat glassfiber (GRE), disebut “fiberglass” dalam penggunaan umumnya. Pembuat gelas dalam sejarahnya telah mencoba banyak eksperimen dengan gelas giber, tetapi produksi masal dari fiberglass hanya dimungkinkan setelah majunya mesin. Pada 1893, Edward Drummond Libbey memajang sebuah pakaian di World Columbian Expositionmenggunakan glass fiber dengan diameter dan tekstur fiber sutra. Yang sekarang ini dikenal sebagai “fiberglass”, diciptakan pada 1938 olehRussell Games Slayter dari Owens-Corning sebagai sebuah material yang digunakan sebagai insulasi. Dia dipasarkan dibawah merk dagang Fiberglas (sic), Pada umumnya bentuk dasar suatu bahan komposit adalah tunggal dimana merupakan susunan dari paling tidak terdapat dua unsur yang bekerja bersama untuk menghasilkan sifatsifat bahan yang berbeda terhadap sifat-sifat unsur bahan penyusunnya. Dalam prakteknya 5
komposit terdiri dari suatu bahan utama (matrik – matrix) dan suatu jenis penguatan (reinforcement) yang ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan dan kekakuan matrik. Penguatan ini biasanya dalam bentuk serat (fibre, fiber). Sekarang, pada umumnya komposit yang dibuat manusia dapat dibagi kedala m tiga kelompok utama: 1. Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composites – PMC) 2. Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composites – MMC) 3. Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composites – CMC) Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composites – PMC) – Bahan ini merupakan bahan komposit yang sering digunakan disebut, Polimer Berpenguatan Serat (FRP – Fibre Reinforced Polymers or Plastics) – bahan ini menggunakan suatu polimer-berdasar resin sebagai matriknya, dan suatu jenis serat seperti kaca, karbon dan aramid (Kevlar) sebagai penguatannya. B. Pengertian Serat Se·ratn Bio sel atau jaringan serupa benang atau pita panjang, berasal dr hewan atau tumbuhan (ulat, batang pisang, daun nanas, kulit kayu, dsb), digunakan untuk membuat kertas,
tekstil,
dan
sikat;
bekas serat yg sudah pernah digunakan dl pembuatan kertas, termasuk serat yg berasal dr kertas bekas; gelas gelas yg dibuat menjadi serat halus dan lentur; kulit kayu serat dr kulit kayu; manila serat yg didapat dr batang pisang manila ( Musa textilia), sifatnya agak kasar tetapi lunak, panjangnya mencapai 2 — 3 m, yg halus digunakan sbg benang tenun, yg kasar untuk tali kapal, tikar, karpet, kertas (manila); nanas serat dr daun nanas; optik Fis serat yg dibuat dr bahan khusus dng cara khusus sehingga dapat menyalurkan cahaya dr ujung yg satu ke ujung lainnya walaupun serabut tsb dibelokkan; panjang berbagai jenis serat yg diperoleh dr kayu lunak atau sumber serat panjang lainnya; pendek berbagai jenis serat yg diperoleh dr kayu daun; poliester serat dr bahan kimia yg dipakai sbg bahan untuk membuat kain: industri poliester menyediakan bahan baku bagi pabrik tekstil;selulosa 1 segala macam serat yg tersisa setelah dipisahkan dr komponen yg bukan serat kayu; 2 bagian utama pohon atau tumbuhan yg digunakan untuk membuat kertas; sintetis serat hasil olahan manusia bukan dr alam; serat tiruan; serat buatan; sintil serat hasil olahan
6
manusia
bukan
dr
alam;
serat
tiruan;
serat
buatan;
tiruan
serat
sintetis;
ber·se·rat mengandung serat Serat (Inggris: fiber ) adalah suatu jenis bahan berupa potongan-potongan komponen yang
membentuk jaringan memanjang yang utuh. Contoh serat yang paling sering dijumpai adalah serat pada kain. Material ini sangat penting dalam ilmu Biologi baik hewan maupun tumbuhan sebagai pengikat dalam tubuh. Manusia menggunakan serat dalam banyak hal: untuk membuat tali, kain, atau kertas. Serat dapat digolongkan menjadi dua jenis yaitu serat alami dan serat sintetis (serat buatan manusia). Serat sintetis dapat diproduksi secara murah dalam jumlah yang besar. Namun demikian, serat alami memiliki berbagai
kelebihan
khususnya
dalam
hal
kenyamanan.
Jenis
jenisserat:
Serat alami Serat alami meliputi serat yang diproduksi oleh tumbuh-tumbuhan, hewan, dan proses
geologis. Serat jenis ini bersifat dapat mengalami pelapukan. Serat alami dapat digolongkan ke dalam:
Serat tumbuhan/serat pangan; biasanya tersusun atas selulosa, hemiselulosa, dan kadang-kadang mengandung pula lignin. Contoh dari serat jenis ini yaitu katun dan kain ramie. Serat tumbuhan digunakan sebagai bahan pembuat kertas dan tekstil. Serat tumbuhan juga penting bagi nutrisi manusia.
Serat kayu, berasal dari tumbuhan berkayu.
Serat hewan, umumnya tersusun atas protein tertentu. Contoh dari serat hewan yang dimanfaatkan oleh manusia adalah serat laba-laba (sutra) dan bulu domba (wol).
Serat mineral, umumnya dibuat dari asbestos. Saat ini asbestos adalah satu-satunya mineral yang secara alami terdapat dalam bentuk serat panjang.
Serat sintetis Serat sintetis atau serat buatan manusia umumnya berasal dari bahan petrokimia. Namun
demikian, ada pula serat sintetis yang dibuat dari selulosa alami seperti rayon. Serat mineral
Kaca serat/ Fiberglass, dibuat dari kuarsa, 7
Serat logam dapat dibuat dari logam yang duktil seperti [[tembaga], emas, atau perak.
Serat karbon
Serat polimer
Serat polimer adalah bagian dari serat sintetis. Serat jenis ini dibuat melalui proses kimia. Bahan yang umum digunakan untuk membuat serat polimer: o
polyamida nilon,
o
PET atau PBT poliester, digunakan untuk membuat botolplastik,
o
fenol-formaldehid (PF)
o
serat polivinyl alkohol (PVOH)
o
serat polivinyl khlorida (PVC)
o
poliolefin (PP dan PE)
o
polyethylene (PE), Elastomer, digunakan untuk membuat spandex,
o
o
poliuretan.
Fungsi utama dari serat adalah sebagai penopang kekuatan dari komposit, sehingga tinggi rendahnya kekuatan komposit sangat tergantung dari serat yang digunakan, karena tegangan yang dikenakan pada komposit mulanya diterima oleh matrika kan diteruskan kepada serat, sehingga seratakan menahan beban sampai beban maksimum. Oleh karena itu serat harus mempunyai tegangan tarik dan modulus elastisitas yang lebih tinggi dari pada matrik penyusun komposit. Serat gelas banyak digunakan sebagai bahan penguat polimer. Keuntungan pemakaian serat gelas adalah disamping harganya murah, serat gelas mempunyai kekuatan tariknya tinggi serta tahan terhadap bahan kimia dan mempunyai sifatisolasi yang baik. Kekurangan serat gelasa dalah modulus tariknya rendah, massa jenis relatif tinggi, sensitif terhadap gesekan, ketahanan fatik rendah, dan kekerasannya tinggi.
Jenis – jenisseratgelas:
A. E-glass Serat e-glass adalah salah satu jenis serat yang dikembangkan sebagai penyekata tau bahan isolasi. Jenis ini mempunyai kemampuan bentuk yang baik. Kelebihan – kelebihan fiberglass jenis E-Glass sebagai berikut: >Hargamurah >Produksitinggi >Kekuatantinggi 8
>Kekakuantinggi >Densitasrelatifrendah >Tidakmudahterbakar >Tahanterhadappanas >Tahanterhadapbahankimia >Relatiftidakpekateradapkelembaban Sebagai isolator yang baik Kekurangn – kekurangan fiberglass jenis E-Glass sebagai berikut:· Modulus rendah· Dapat terjad iself abrasi veness jika tidak dilakukan perawatan yang tepat· Ketahanan fatik relatif rendah· Densitas lebih tinggi dibanding dengan serat karbon dan organic fiber.
C. S-glass SeratS-Glass adalah jenis serat yang mempunyai kekakuan yang tinggi.Kelebihan – kelebihan
Fiberglass jenis S – Glass sebagai berikut: Produksi tinggi· Kemampuan mekanik lebih tinggi daripada jenis E-Glass· Kekuatant inggi· Kekakuant inggi· Densitas relatif rendah· Tidak mudah terbakar · Tahan terhadap panas· Tahan terhadap bahan kimia· Relatif tidak peka terhadap kelembaban Kekurangn – kekurangan fiberglass jenis S-Glass sebagai berikut:·Harga lebih mahal daripada jenis E-Glass· Dapat terjadi self abrasiveness jika tidak dilakukan perawatan yang tepat· Ketahanan fatik relatif rendah· Densitas lebih rendah dibanding dengan serat karbon dan serat organic D. C-glass SeratC-Glass adalah jenis serat yang mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap bahan kimia yang korosif
E. Bahan - Bahan Pembentuk Fiberglass
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. 1. Aerosil Bahan ini berbentuk bubuk sangat halus seperti bedak ba yi berwarna putih. Berfungsi sebagai perekat mat agar fiber glass menjadi kuat dan tidak mudah patah/pecah. 2. Pigment
9
Pigmen adalah zat pewarna sebagai pencampur saat bahan fiber glass dicampur. Pemilihan warna disesuaikan dengan selera pembuatnya. Pada umumnya pemilihan warna untuk mempermudah proses akhir saat pengecatan. 3. Resin Bahan ini berujud cairan kental seperti lem, berkelir hitam atau bening. Berfungsi untuk mencairkan atau melarutkan sekaligus juga mengeraskan semua bahan yang akan dicampur. Biasanya bahan ini dijual dalam literan atau dikemas dalam kaleng. 4. Katalis Zat ini berwarna bening dan berfungsi sebagai pengencer. Zat kimia ini biasanya dijual bersamaan dengan resin, dan dalam bentuk pasta. Perbandingannya adalah resin 1 liter dan katalisnya 1/40 liter. 5. Talk Sesual dengan namanya bahan ini berupa bubuk berwarna putih seperti sagu. Berfungsi sebagal campuran adonan fibercglass agar keras dan agak lentur. 6. Mat Bahan ini berupa anyaman mirip kain dan terdiri dari beberapa model, dari model anyaman halus sampai dengan anyaman yang kasar atau besar dan jarang-jarang. Berfungsi sebagai pelapis campuran adonan dasar fiberglass, sehingga sewaktu unsur kimia tersebut bersenyawa dan mengeras, mat berfungsi sebagai pengikatnya. Akibatnya fiber glass menjadi kuat dan tidak getas. 7. Aseton Pada umumnya cairan ini berwarna bening, fungsinya seperti katalis yaitu untuk mencairkan
resin. Zat
ini digunakan apabila
adonan
terlalu kental
yang akan
mengakibatkan pembentukan fiberglass menjadi sulit dan lama keringnya. 8. PVA Bahan ini berupa cairan kimia berkelir biru menyerupai spiritus. Berfungsi untuk melapis antara master mal atau cetakan dengan bahan fiber glass. Tujuannya adalah agar kedua bahan tersebut tidak saling menempel, sehingga fiberglass hasil cetakan dapat dilepas dengan mudah dari master mal atau cetakannya.
9. Mirror Sesuai namanya, manfäatnya hampir sama dengan PVA, yaitu menimbulkan efek licin. Bahan ini berwujud pasta dan mempunyai warna bermacam macam. 10. Cobalt 10
Cairan kimia ini berwarna kebiru-biruan. Berfungsi sebagai bahan aktif pencampur katalis agar cepat kering, terutama apabila kualitas katalisnya kurang baik dan terlalu encer. Bahan ini dapat dikategorikan sebagai bahan penyempurna, sebab tidak semua bengkel menggunakannya. Hal ini tergantung pada kebutuhan pembuat dan kualitas resin yang digunakannya. Perbandingannya adalah 1 tetes cobalt dicampur dengan 3 liter katalis. Apabila perbandingan cobalt terlalu banyak, dapat menimbulkan api. 11. Dempul fiberglass Setelah hasil cetakan terbentuk dan dilakukan pengamplasan, permukaan yang tidak rata dan berpori-pori perlu dilakukan pendempulan. Tujuannya agar permukaan fiberglass hasil cetakan menjadi lebih halus dan rata sehingga siap dilakukan pengerjaan lebih lanjut (Yusuf, 2014). F. Cara pengolahan Serat Fiber Bahan-bahan: - Serat Fiber Glass/Mat Fiber 1kg - Resin & gel coat 20 liter - Catalyst 200 cc (menentukan kecepatan pengerasan) - bahan pengisi (disesuaikan kebutuhan) - aceton
Untuk cara pembuatan Fiberglass itu sendiri tergantung dari produk yang akan dibuat. Proses pembuatannya secara umum adalah sebagai berikut. Pertama-tama harus ada cetakan (Moulding) untuk membuat bentuk yang diinginkan. Langkah : 1. permukaan cetakan diberi wax yang fungsinya sebagai release agent, agar produk nantiya
11
mudah dilepakan dari cetakan. 2. diberi gelcoat (resin yang sudah dimix dengan pewarna/pigment).yang berfungsi untuk melapisi bagian luar yang halus, dapat dilakukan dengan disemprotkan atau dikuas, setelah dilapisi gelcoat biarkan beberapa saat untuk gelcoat mengering. 3. diatasnya dilapisi kain mat, kemudian diberi resin yang sudah diberi campuran catalyst sampai keseluruh permukaan mat. 4. Tunggu hingga resin menggering, produk fiberglass siap dilepas dari cetakan dan selesai. Pencampuran resin katalis : untuk meningkatkan nilai ekonominya biasanya resin ti dak hanya dicampur dengan katalis, melainkan dicampur dengan bahan lain seperti powder batu kapur,batu marmer, batu onyx disesuaikan dengan kroduk yang diinginkan. Penggunaan Mat, penggunakan mat tidak harus dilakukan, fungsi mat adalah untuk memperkuat produk dengan lapisan fiberglass yang relatif tipis, bisa digunakan serat bukan mat. Ini salah satu proses pembuatan produk fiberglass. Masih ada beberapa proses pembuatan tergantung produk yang dibuat. NILAI KEKUATAN MEKANIS FIBERGLASS PADA CONTOH UJI KOMBINASI MATT DAN ROVING Reinforcement Plastic (FRP) atau yang lebih dikenal dengan fibreglass merupakan kombinasi dari dua komponen yang mempunyai karakteristik fisik berbeda, tetapi keduanya memiliki sifat saling melengkapi. Pada kapal fiberglass, yang berfungsi sebagai penguat bahan bangunan kapal yaitu serabut-serabut gelas. Oleh karena itu kekuatan dari material fiberglass dengan komposisi dari serabut gelas yang berbeda perlu diketahui nilainya melalui penelitian ini. Metode penelitian yang dilakukan adalah metode eksperimen. Sifat mekanis sampel uji yang dilakukan adalah keteguhan lentur statis, keteguhan tekan sejajar serat, dan keteguhan tarik sejajar serat. Metode analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode deskriptif komparatif (uji regresi linier) dan metode uji anova. Pada proses pencetakan sering terjadi kegagalan berupa retak dan pecah saat pelepasan cetakan. Selain itu, pada proses pengeringan lama waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan contoh uji juga berbeda- beda yaitu mulai dari 1 x 24 jam hingga 2 minggu untuk setiap contoh uji. Nilai rata-rata beban maksimum pada uji lentur bahan fiber paling tinggi adalah matt 300, roving, dan matt 300 yaitu sebesar 120,234 Kgf. Nilai rata-rata beban maksimum Kapal ikan merupakan salah satu faktor yang penting diantara komponen unit penangkapan ikan, untuk 12
itu dibutuhkan modal yang besar dalam investasinya. Sejalan dengan kemajuan dan perkembangan teknologi perlu diupayakan pencegahan pencemaran dan pengrusakan lingkungan. Khusus untuk industri kapal, material yang memenuhi kriteria tersebut adalah pembangunan kapal yang terbuat dari ferrocement, fiberglass, baja dan bukan dari bahan kayu karena kayu bersifat mudah busuk dan mudah mencemarkan lingkungan. Fibreglass paling tinggi yang dapat ditahan oleh fiber pada uji tekan sejajar serat adalah matt 300, roving, dan matt 300 yaitu sebesar 438,2568 Kgf. Nilai beban maksimum yang dapat ditahan oleh fiber pada uji tarik sejajar serat tertinggi adalah matt 300, roving, dan matt 450 yaitu sebesar 304,5027 Kgf. Contoh Produk dari bahan serat fiber
1. Furniture Serat fiber yang digunakan sebagai furniture seperti contoh kursi yang ada dibawah.
2. Otomotif Contoh Serat Fiber yang dibuat menjadi helm
13
Sarung tangan
Tempat sampah
14
BAB III KESIMPULAN
Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa terdapat banyak sekali produk yang bisa dibuat dengan serat fiber atau fiber glass. Fiber galsssangat bermanfaat dalam kehidupan sehari hari, terutama dalam industri saat ini. Proses pembuatan produknya tergantung dengan produk apa yang akan dibuatnya.
15
DAFTAR PUSTAKA
http://www.efunda.com http://motorplus-online.com http://Google.com http://bahasa.kemdiknas.go.id/kbbi/
16
17
