Material Composite – Fiber Reinforced Plastic (FRP)

Material Composite – Fiberglass (FRP)

Material composite adalah Gabungan dua buah material atau lebih dimana satu dengan yang lainnya tidak saling melarutkan.

Material Composite terdiri dari :

• Fiber / Penguat
• Matrix / Resin / Perekat
• Filler

Kelebihan – kelebihan Composite secara umum :

1. Kekuatan dan kekakuan tinggi
2. Usia Fatique relatif tinggi dari Alumunium
3. Tahan korosi
4. Isolator Listrik
5. Fleksibel dalam pengerjaan

• Fiber

1. Fiber Glass
2. Fiber Aramid / Kevlar
3. Fiber Carbon / Prepreg

A. Fiberglass

Chopped Strand Mat

Woven Roving

Fiber Glass merupakan salah satu  material composite yang cocok untuk renforcing pada pembuatan part-part di bidang industri yang memerlukan ketahanan dan kekuatan. Fiber Glass mempunyai sifat-sifat secara umum sebagai berikut :

• Kekuatan tarik yang tinggi / High Tensile Strength
• Tahan terhadap panas dan api / tidak terbakar atau menyokong pembakaran
• Dan tidak rusak karena :

– Bahan kimia

– Jamur, bakteri / serangga

– Tahan terhadap Moisture

– Tidak busuk

– Tahan panas

• Keuntungan yang spesifik :
• Kuat
• Tidak korosi
• Flexible
• Isolator Listrik
• Sinar matahari tidak mempengaruhi terhadap warna
• Variasi dalam fabrikasi

Bentuk Fiber Glass

• Staple Matte, Tersusun dari fiber terpotong-potong / discontinue dan fiber lurus continue. Ukuran panjang discontinue 25mm – 50mm.
• Woven Roving, Merupakan tenunan Filamen / benang glass yang menghasilkan tenunan bentuk kain.
• Rovimet, Gabungan antara woven Roving dan Steaple Matte. Antara anyaman Woven Roving terdapat benang-benang Steple Matte atau dua permukaan, permukaan Woven Roving dan permukaan Steaple Matte.

Penggunaan Fiber Glass

Lebih sering digunakan dalam material Composite karena memiliki sifat-sifat    yang baik dan harga lebih murah dari fiber lain.

B. Fiber Aramid

Fiber Aramid disamping mempunyai sifat sebagai material Composite, sifat yang mencolok yaitu ringan. Kekuatan dan kekerasannya tinggi maka fiber Aramid salah satu bukti dari golongan fiber yang fleksibl, tahan lama dan dapat meningkatkan susunan kekuatan.

Sifat-sifat lain dari Fiber Aramid :

• Ringan
• Menyerap getaran dengan baik

C. Fiber Carbon / Prepreg Graphite

Karena kekuatan yang tinggi maka fiber ini digunakan juga untuk pembuatan Tool atau Mould. Fiber ini mempunyai ketahanan kurang lebih 30 hari dengan temperature ruang dan 6 bulan lebih jika disimpan pada temperature 18 derajat F atau dibawahnya.

Adapun sifat-sifat dari Fiber Carbon yaitu :

• Sifat mekaniknya baik, sehingga ketahanan terhadap kerusakan sangat besar juga baik terhadap tegangan tarik, kompresi, rigidity
• Pengembangan karena panas nol
• Konduktor panas dan listrik
• Ketahanan terhadap kelembaban udaran (humidity) baik
• Baik untuk material penguat

Kelemahan-kelemahan :

• Harga relatif mahal
• Ketahanan terhadap Shoc lemah
• Serat fiber sangat kabur / waktu pengerjaan.

•  Matrix / Resin / Perekat

Resin merupakan polimer zat organic yang terdiri dari unsure-unsur carbon, hidrogen dan oksigen yang berbentuk padat atau cair. Ditinjau dari sifatnya resin berfungsi sebagai bahan pengikat / lem.

Fungsi pokok resin dalam composite adalah :

• Memberikan daya ikat antara benang-benang fiber
• Mendistribusikan beban diantara fiber
• Melindungi fiber dari pengaruh lingkungan seerti daya gesek dan kelembaban
• Memberikan kekakuan pada arah tegak lurus fiber.

Pada dasarnya resin dapat digolongkan menjadi 2 golongan besar :

1. Resin Thermosetting

Resin ini tidak dapat diproses ulang setelah terpolimerisasi (Qure), walaupun dipanaskan. Lifetime terbatas, misalnya resin epoxy, polyester, phenolic.

2. Resin Thermoplastik

Setelah Qure resin ini bias meleleh bila dipanaskan. Lifetime terbatas, misalnya acrilic, polycarbonate.

Secara umum resin dibagi menjadi 3 bagian:

• Resin Polyester

Resin ini telah dipakai secara meluas dan mudah diperoleh di pasaran secara umum. Sifat-sifat resin ini adalah sebagai berikut :

– Isolator Listrik

– Kekuatan Tinggi

– Flexible

– Daya Adhesive baik

– Harga relative murah

•  Resin Epoxy

Resin Epoxy memiliki karakteristik yang langsung ditunjukan dalam hubungan antara ciri struktur. 

– Tahan terhadap panas

– Daya Adhesive baik

– Tahan korosi

– Harga relative lebih tinggi dari resin Polyester

•  Resin Phenolic

Sifat mekanik dari resin phenolic lebih rendah dari resin epoxy dan polyester, tetapi resin ini tahan benturan dan panas. Dari jenis-jenis resin tersebut di atas masih banyak lagi jenis resin lain, biasanya sudah diproduksi langsung bersatu dengan material fiber glass yang disebut Prepreg.

D. Filler

Filler material composite terbagi 2, yaitu :

1. Filler Material / pengental atau pemadat material

• Aerosil
• Microbalon
• Kapur / powder

2. Filler Struktur 

Honey Comb adalah material yang terdiri dari lembaran-lembaran alumunium, kertas poliamid, glass fabric, di bonding dengan interval jarak yang teratur serta membentuk geometri, hexagonal, ox core, flex core.

• Haxagonal
•  Oxcon
•  Flexcore

Keuntungan-keuntungan Honeycomb yaitu :

• Ringan
• Flexible
• Ketebalan bervariasi
• Tahan korosi
• Peredam suara