Rabu, 16 Mei 2012

Rekayasa Bahan: Serat dan PMC


Serat
     Penguat yang paling banyak digunakan adalah serat, baik berupa serat panjang maupun pendek. Serat dipilih karena memberikan penguatan optimal pada sebagian besar bahan komposit.
    Performansi yang tinggi karena pemakain serat didasarkan pada tiga hal:
1) Diameter yang kecil memungkinkan terjadinya ketidaksempurnaan yang minim
2) Aspek rasio (l/d) yang tinggi membuat komposit mampu menahan beban yang cukup berat
3) Derajat fleksibilitas yang tinggi dimiliki serat meskipun modulusnya cukup tinggi


    dengan 1/MR = derajat fleksibilitas
                    E  = elastisitas
                     d = diameter
    Bahan serat ada bermacam-macam diantaranya serat nilon dan karbon. Pada bahan dengan kekakuan tinggi, misalnya keramik alumina (Al2O3), serat juga dapat dibuat yang mempunyai fleksibilitas dengan diameter yang lebih kecil.

Polymer Matrix Composite (PMC)
    Syarat utama yang harus dimiliki matrix adalah bersifat lunak dan dapat meneruskan beban, serta berfungsi:
- untuk mempertahankan posisi serat
- memberikan sifat tertentu (tangguh, ulet, tahan panas)
- melindungi serat

Alasan polimer digunakan sebagai matriks, diantaranya:
- kekuatan dan kekakuan bahan polimer diperbaiki dengan penambahan bahan tulangan
- peralatan mudah dan murah
- proses mudah, tidak memerlukan suhu dan tekanan tinggi

Keuntungan PMC:
1. Biaya pembuatan rendah
2. Mampu mengikuti bentuk
3. Siklus fabrikasi singkat
4. Ringan
5. Ketangguhan baik
6. Kekakuan dan kekuatan tinggi

Kekurangan PMC:
1. Suhu aplikasi rendah
2. Pengembangan termal tinggi - menyebabkan dimensi tidak stabil
3. Sensitif terhadap radiasi, kelembaban, penyerapan air ke dalam struktur yang mengurangi sifat mekanis.

Resin
    Resin adalah bahan polimer. Pemilihan resin untuk komposit adalah karena resin memiliki:
- sifat mekanik baik
- sifat adhesive baik

Serat yang biasa digunakan:
- Serat gelas
- Serat organik
- Serat logam
- Serat keramik
- Serat karbon
(Semua serat dapat digunakan pada PMC karena polimer bersifat lunak.)

Fabrikasi:
- hand lay-up / dioles atau dituang

Tidak ada komentar:

Posting Komentar