SlideShare a Scribd company logo
1 of 19
Download to read offline
KOMPOSIT POLIMER
TINJAUAN UMUM, KONDISI PASAR DAN TANTANGANNYA
BALAI TEKNOLOGI POLIMER
BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI
2018
2 dari 19
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI.......................................................................................................................... 2
1 PENDAHULUAN............................................................................................................ 3
2 KOMPONEN KOMPOSIT POLIMER ............................................................................. 3
2.1 Matriks.................................................................................................................... 3
2.1.1 Termoset ......................................................................................................... 4
2.1.2 Termoplastik .................................................................................................... 4
2.2 Penguat (reinforcement) ......................................................................................... 4
2.2.1 Glass Fiber ...................................................................................................... 4
2.2.2 Aramid ............................................................................................................. 5
2.2.3 Serat Karbon.................................................................................................... 6
2.2.4 Natural Fiber.................................................................................................... 7
3 PEMROSESAN KOMPOSIT POLIMER ......................................................................... 7
3.1 Lay-up..................................................................................................................... 7
3.2 Filament Winding .................................................................................................... 8
3.3 Pultrusion................................................................................................................ 9
4 PENGUJIAN KOMPOSIT POLIMER.............................................................................. 9
4.1 Sifat Mekanik ........................................................................................................ 10
4.1.1 Tensile dan Flexural Strength ........................................................................ 10
4.1.2 Shear Strength............................................................................................... 10
4.2 Physical Properties ............................................................................................... 10
4.2.1 Fiber Volume Fraction.................................................................................... 10
4.2.2 Density........................................................................................................... 10
4.3 Metode Pengujian Komposit Polimer .................................................................... 10
5 KONDISI PASAR KOMPOSIT POLIMER..................................................................... 11
5.1 Glass Fiber Composites........................................................................................ 12
5.2 Carbon Fiber Composites ..................................................................................... 14
5.3 Natural Fiber Composites ..................................................................................... 16
6 PERMASALAHAN DAN TANTANGAN ........................................................................ 18
7 REFERENSI ................................................................................................................ 19
3 dari 19
Komposit Polimer
Tinjauan Umum, Kondisi Pasar dan Tantangannya
1 PENDAHULUAN
Material komposit merupakan material yang terdiri dari dua komponen, yaitu penguat
(reinforcement) serta pengikat (matrix). Material penguat secara umum terdiri dari serat-serat
dengan diameter yang sangat kecil dan panjang yang mana memiliki kekuatan yang sangat
kuat bahkan melebihi baja. Namun, perbandingan panjangnya terhadap diameter
membuatnya tidak mampu menahan beban tekan (analogi dengan tali atau lidi), oleh karena
itu diperlukan pengikat untuk menahan beban tekan serta menyatukan kekuatan fiber-fiber
tersebut (analogi dengan lidi yang ditarik secara tunggal akan mudah patah dibandingkan lidi
yang ditarik saat mengumpul). Matriks yang digunakan adalah material polimer dimana dapat
berupa polimer thermoset atau termoplastik.
Saat ini, komposit polimer telah cukup banyak digunakan seperti pada transportasi,
konstruksi, dan peralatan olah raga. Selain itu, pada industri otomotif, dirgantara ataupun
perkapalan, material komposit disukai karena relatif lebih ringan dan kuat dibandingkan
material baja, selain itu material komposit juga lebih tahan karat. Begitu pula untuk industri-
industri menengah ke bawah, penggunaan material komposit juga banyak diminati karena
kemudahaan fabrikasinya dan biaya fabrikasi yang relatif rendah (untuk komposit fiberglass)
dibandingkan bahan plastik.
2 KOMPONEN KOMPOSIT POLIMER
2.1 Matriks
Komponen kedua adalah pengikat atau reinforcement. Wujud fisik dari pengikat ini adalah
berupa resin, yaitu cairan bahan kimia kental yang jika dicampur katalisator (pemercepat
reaksi kimia) dapat mengeras menyerupai bahan plastik yang keras tapi rapuh. Fungsi dari
pengikat ini adalah menyatukan fiber-fiber yang masih dalam bentuk jahitan atau bulu yang
bersifat fleksibel seperti kain menjadi kaku. Kekuatan dan keuletan bahan komposit fiber
diperoleh dari serat yang teganganya disalurkan oleh pengikat (resin). Resin yang umum
digunakan di lapangan adalah resin polyester dan resin epoxy.
Secara umum, polimer ada 2 jenis yaitu termoset dan termoplastik. Setiap jenis polimer ini
dapat digunakan sebagai matriks.
4 dari 19
2.1.1 Termoset
Polimer termoset yang banyak digunakan pada pembuatan material komposit adalah epoxy
dan unsaturated polyester. Secara umum, resin polyester lebih ekonomis, lebih mudah
pengerjaanya (cepat kering dan lebih kental) dan lebih kaku dari resin epoxy. Sedangkan resin
epoxy relatif lebih mahal namun lebi kuat dan ulet, serta proses pengeringanya membutuhkan
waktu hingga 24 jam sehingga prosesnya memungkinkan dilakukan dengan cetakan vacuum
atau oven.
2.1.2 Termoplastik
Penelitian mengenai polimer termoplastik yang digunakan pada pembuatan material komposit
sangat banyak. Beberapa contoh polimer termoplastik yang digunakan adalah polypropylene,
polyethylene dan polyamide (nilon). Tujuan pembuatan komposit dari material termoplastik
adalah untuk memperbaiki properties dari polimer aslinya seperti meningkatkan kekuatan
mekanik, mengurangi shrinkage (penyusutan), serta meningkatkan konduktifitasnya.
2.2 Penguat (reinforcement)
Pada system komposit, penguat berfungsi untuk meningkatkan kekuatan dari komposit.
Umumnya penguat yang digunakan adalah material yang memiliki kekuatan mekanik lebih
tinggi daripada matriks. Bentuk dari penguat tersebut dapat berupa spheres, plates, maupun
rods atau serat dimana hal ini akan menentukan aspek rasio dari penguat tersebut.
2.2.1 Glass Fiber
Serat kaca merupakan salah satu jenis serat yang paling banyak digunakan di industry.
Terdapat beberapa jenis serat kaca yaitu E-glass, S-glass
Berdasarkan susunan seratnya maka serat kaca dapat dikelompokkan menjadi woven,
chopped strand mat, chopped strand, dan continuous roving.
Woven Roving Chopped Strand Mat
5 dari 19
Chopped Strand Continuous Roving
Gambar 1. Serat kaca
2.2.2 Aramid
Kevlar sebenarnya adalah nama dagang dari bahan aramid, atau merek terkenal lainya
Nomex dan Technora yang dikembangkan oleh DuPont pada tahun 1965. Bahan ini sering
diaplikasikan pada roda sepeda, perahu balap hingga yang cukup terkenal digunakan sebagai
rompi anti peluru karena kemampuanya menahan benturan yang tinggi.
Bahan ini memiliki kekuatan lima kali lebih kuat dari pada baja dengan berat yang sama.
Meskipun kekuatan tariknya sangat tinggi, kevlar memiliki kekuatan tekan yang lemah. Kevlar
akan hancur menjadi potongan-potongan kecil yang dikenal sebagai fibril ketika patah.
Karakteristik unik inilah yang mengakibatkan kevlar memiliki kemampuan menyerap energi
yang besar saat gagal atau patah, sehingga tidak jarang digunakan pada aplikasi penahan
beban kejut atau benturan.
Pada aplikasi militer, kevlar sering kali digunakan untuk helm, pelindung wajah serta rompi
anti peluru serta pelindung kendaraan perang agar tidak dapat ditembus oleh peluru. Selain
militer, bahan ini juga sering digunakan pada dunia olah raga sebagai pelindung tubuh hingga
tangki bahan bakar mobil balap serta kayak berukuran kecil.
6 dari 19
Gambar 2. Aramid
Material ini tidak jarang juga dikombinasikan dengan material lain seperti karbon fiber untuk
mendapatkan kombinasi sifat yang menguntungkan. Kekakuan dan kekuatan yang tinggi dari
karbon fiber serta kemampuan menahan benturan yang baik dari kevlar.
Gambar 3. Kombinasi aramid dan carbon fiber
2.2.3 Serat Karbon
Serat karbon memiliki beberapa keunggulan dibandingkan serat gelas seperti lebih ringan dan
lebih kaku. Namun material ini masih relative mahal sehingga penggunaanya terbatas pada
komponen-komponen tertentu seperti komponen pesawat, mobil sport, sepeda balap, raket,
komponen drone dan lain-lain.
Salah satu kelemahan material ini adalah kekakuan serat karbon yang menyebabkan material
ini mudah patah bila terkena beban kejut seperti hantaman ombak. Hal inilah salah satu
alasan mengapa serat karbon jarang digunakan pada kapal selain aspek harganya yang
cukup mahal.
7 dari 19
Gambar 4. Serat karbon
2.2.4 Natural Fiber
Salah satu jenis penguat yang cukup diminati saat ini adalah serat alam. Hal ini sejalan
dengan tren perkembangan saat ini yaitu teknologi hijau. Penelitian mengenai penggunaan
serat alam untuk penguat pada komposit polimer telah cukup banyak dilakukan. Serat alam
yang digunakan dapat berasal dari serat kayu, jute, rami, dan lain-lain.
3 PEMROSESAN KOMPOSIT POLIMER
Teknologi pemrosesan komposit polimer cukup banyak. Hal ini disesuaikan dengan jenis
produk yang akan dihasilkan serta jenis atau tipe serat yang digunakan.
3.1 Lay-up
Berdasarkan proses pembuatannya maka proses lay-up dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu
proses hand lay-up dan spray lay-up.
Hand Lay-up merupakan proses fabrikasi yang paling sederhana dan paling banyak
digunakan untuk kalangan industri menengah kebawah. Proses ini dilakukan dengan cara
meratakan fiberglass dengan jenis woven roving atau choped strand mat yang dibasahi
dengan resin cair ke dalam cetakan secara manual menggunakan tangan.
8 dari 19
Gambar 5. Proses hand lay-up
Proses fabrikasi yang banyak dipakai di industri kapal dan perahu adalah spray up. Resin dan
fiberglass dalam bentuk chopped strand dicampur dan disemprotkan ke cetakan kemudian
diratakan dengan tangan yang pada umumnya menggunakan alat bantu berupa roller.
Sebelum menjadi choped strand, fiberglass sebelumnya berbentuk continuos roving yang
dipotong oleh alat sprayer. Proses ini dapat dilakukan untuk bentuk-bentuk yang kompleks
dengan banyak lengkungan, yang sulit dilakukan pada proses hand lay-up biasa karena
fiberglass jenis woven roving dan choped strand mat memiliki keterbatasan untuk cetakan
dengan kurva-kurva yang kompleks.
Gambar 6. Proses spray lay-up
3.2 Filament Winding
Proses ini biasa dilakukan untuk membuat produk-produk berbentuk silinder dangan arah
serat tertentu. Proses filament winding dilakukan dengan memutar cetakan bersamaan
9 dari 19
dengan menarik serat fiber yang sudah dibasahi dengan resin membentuk pola tertentu. Jenis
serat yang digunakan pada proses ini adalah jenis continuos roving.
Gambar 7. Proses filament winding
3.3 Pultrusion
Pultusion merupakan teknik pembuatan komposit secara kontinu yang penting saat ini karena
memberikan biaya yang paling efektif untuk pembuatan komposit berbentuk profil. Teknik ini
selain dapat digunakan untuk pembuatan komposit dengan serat sintetis seperti serat gelas
dan karbon, dapat juga digunakan dengan menggunakan serat alam. Keuntungan utama dari
proses ini adalah tingginya nilai stiffness dari produk yang dihasilkan karena memiliki
kandungan serat yang lebih tinggi di dalam komposit yaitu dapat lebih dari 70%.
Gambar 8. Proses pultrusion
4 PENGUJIAN KOMPOSIT POLIMER
Pengujian terhadap komposit polimer perlu dilakukan untuk mengetahui kualitas dari produk
yang dibuat. Beberapa jenis pengujian terhadap komposit polimer adalah :
10 dari 19
4.1 Sifat Mekanik
4.1.1 Tensile dan Flexural Strength
Kekuatan tensile dan flexural dari suatu produk komposit ditentukan oleh jenis matriks dan
serat serta jumlah dan orientasi serat yang digunakan. Selain itu, kualitas ikatan pada
interface antara matriks dengan serat juga turut mempengaruhi kualitas dari suatu produk
komposit.
4.1.2 Shear Strength
Ketahanan shear dapat digambarkan sebagai bagian dari suatu bidang (in-plane), melintang
terhadap bidang atau diantara setiap laminasi. Karakteristik kekuatan shear dari produk
komposit tergantung pada metode uji yang digunakan.
Kekuatan shear pada bidang (in-plane) dipengaruhi oleh orientasi dan susunan laminasi.
Sedangkan pada posisi melintang terhadap bidang, kekuatan shear sangat dipengaruhi oleh
jenis dan jumlah serat. Kekuatan shear antar laminasi dipengaruhi oleh matriks dan kekuatan
interface matriks dengan serat.
4.2 Physical Properties
4.2.1 Fiber Volume Fraction
Fiber volume fraction (Vf) adalah perbandingan antara serat dengan matriks yang digunakan
pada pembuatan komposit. Namun ada juga yang menggunakan fiber weight fraction (Wf)
dengan syarat densitas serat dan matriks telah diketahui.
Fiber volume fraction merupakan parameter yang penting dan digunakan untuk merancang
produk komposit. Hal ini disebabkan karena dalam merancang suatu komposit biasanya dicari
komposisi jumlah serat yang optimal yang memberikan kekuatan dan kekakuan sesuai
dengan yang dipersyaratkan.
4.2.2 Density
Densitas suatu komposit dapat dihitung dengan menggunakan Rules of Mixtures. Umumnya
densitas laminasi FRP berkisar antara 1360 – 2002 kg/m3
.
4.3 Metode Pengujian Komposit Polimer
Berikut ini merupakan beberapa metode pengujian untuk komposit polimer.
Jenis Pengujian Metode Jenis Pengujian Metode
Mechanical Properties Fire
Bearing Load ASTM D1602 Surface Burning
Characteristics
ASTM E84
Compressive Strength and
Modulus
ASTM D695 ASTM D162
ASTM D6641 Oxygen Index ASTM D2863
ASTM D3410 NBS Smoke Test ASTM E662
ASTM C365 Multi-Story Building Test NFPA 285
11 dari 19
Jenis Pengujian Metode Jenis Pengujian Metode
ISO 844 Room Corner Test NFPA 286
Tensile Strength ASTM D638 Ignitability by Radiant Panel NFPA 268
ASTM D3039 Potential Heat of Building
Materials
NFPA 259
ASTM D5083 Cone Calorimeter ASTM E1354
ASTM C297
DIN 53455 Surface Testing
Tensile Modulus ASTM D638 Gravelometer SAE J-400
ASTM D3039 Gardner Gloss Meter Gardner
ASTM C297 Stain Resistance ANSI Z124
DIN 53457 Barcol Hardness ASTM D2583
% Elongation ASTM D638
ASTM D3039 Physical Properties
ISO 1922 Specific Gravity ASTM D792
Flexural Strength and
Modulus
ASTM D790 Water Absorption ASTM D570
ASTM D6272 Glass Transition ASTM D7028
Flexural Strength and
Stiffness
ASTM C393 Coefficient Thermal
Expansion
ASTM E289
ASTM D7249 Heat Distortion ASTM D648
ASTM D7250
Punch Shear Test ASTM D732 Material Properties
In-plane Shear Strength and
Modulus
ASTM D3518 Brookfield Viscosity ASTM D2196
ASTM D3846 Ignition Loss of Cured
Reinforced Resins
ASTM D2584
ASTM D3914 Gel Time ASTM D2471
ASTM D5379 Glass Fiber Strands ASTM D578
ASTM D4255
ASTM D7078
ASTM C273
ASTM C393
ISO 1922
Lap Shear Strength ASTM D3164
Short Beam Strength ASTM D2344
Izod Impact ASTM D256
Charpy Impact ASTM D256
Bearing Strength ASTM D953
ASTM D5961
5 KONDISI PASAR KOMPOSIT POLIMER
Komposit polimer merupakan salah satu jenis material cukup pesat pertumbuhannya saat ini.
Berdasarkan jenis produknya, material komposit dapat digunakan untuk aplikasi produk-
produk transportasi, aerospace & defense, electrical, energy angin, konstruksi & infrastruktur,
pipa & tanki, serta kelautan/maritime.
Pasar komposit diproyeksikan meningkat dari USD 72,58 milyar pada tahun 2016 menjadi
USD 115,43 milyar pada tahun 2022. Pertumbuhan pasar komposit ini dapat disebabkan
meningkatnya penggunaan komposit pada aplikasi aerospace & defence dan transportasi
sesuai dengan tingginya rasio kekuatan terhadap berat dan peningkatan ketahanan panas
12 dari 19
yang ditawarkan oleh material ini. Selain itu, material ini juga ringan sehingga dapat
meningkatkan efisiensi bahan bakar pada kendaraan serta memberikan stabilitas struktur
yang baik.
Pasar komposit dapat dibagi berdasarkan jenis serat, jenis resin, proses manufaktur, aplikasi,
dan lokasinya. Berdasarkan aplikasinya, pasar komposit dapat dikelompokkan pada
aerospace dan pertahanan, transportasi, energy angin, konstruksi dan infrastruktur, pipa dan
tanki, maritime, elektrik dan elektronik, dan yang lainnya. Sifat-sifat yang ditawarkan oleh
komposit ini seperti peningkatan stabilitas bentuk, kekuatan, tahan kerusakan, dan
longitudinal stiffness yang tinggi sesuai dengan penggunaannya untuk aplikasi-aplikasi
dengan performa yang tinggi.
Pada proses manufaktur komposit, proses lay-up merupakan proses yang paling banyak
digunakan pada tahun 2016 baik secara nilai maupun volumenya. Pertumbuhan segmen
pasar ini dapat disebabkan karena proses lay-up memiliki biaya yang murah dimana
penggunaan terbesarnya adalah untuk aplikasi energy angin dan maritime.
Berdasarkan jenis seratnya, komposit dengan serat kaca diproyeksikan akan memimpin pasar
komposit baik secara nilai dan volumenya karena komposit serat kaca ini murah dan dapat
diproduksi dalam skala besar. Sedangkan berdasarkan jenis resinnya, komposit dari polimer
thermoset mengambil pangsa pasar terbesar pada pasar komposit pada tahun 2016. Sifat
komposit thermoset yang tidak mengembang pada kondisi lingkungan panas dan lembab
menyebabkan komposit ini sesuai untuk digunakan pada aplikasi di lingkungan yang panas
dan korosif.
Kawasan Asia Pasifik merupakan pasar terbesar komposit baik nilai maupun volumenya.
Pertumbuhan pasar di kawasan ini disebabkan karena meninkatnya konsumsi komposit pada
beberapa aplikasi penggunaan seperti konstruksi dan infrastruktur serta otomotif. Industry
konstruksi di China dan Jepang merupakan motor penggerak tumbuhnya pasar komposit di
kawasan ini. Tumbuhnya pasar komposit di China salah satunya disebabkan oleh
meningkatnya investasi dari negara-negara Eropa dan berdirinya industry serat karbon.
5.1 Glass Fiber Composites
Permintaan akan komposit serat kaca mengalami peningkatan dari 8,8 milyar pound pada
tahun 2011 menjadi 10,1 milyar pound pada tahun 2016. Peningkatan ini merupakan informasi
yang cukup menggembirakan bagi keberlangsungan industry komposit secara global. Bila
dilihat secara lebih mendetil lagi maka industri transportasi, aerospace dan konstruksi
merupakan industry terbanyak yang menggunakan material komposit dibandingkan industry
lainnya, hal ini baik untuk pasar Amerika maupun Eropa.
13 dari 19
Gambar 9. Kebutuhan dan kapasitas komposit serat kaca
Gambar 10. Perkiraan pertumbuhan pasar komposit di Amerika Serikat
Gamber 11. Produksi GRP di Eropa berdasarkan jenis industrinya pada tahun 2017
14 dari 19
Proses manufaktur komposit polimer sebagian besar menggunakan teknik sheet molding
composites (SMC) dan bulk molding composites (BMC) yaitu sebanyak 280 kilo ton dan diikuti
dengan teknik open mould sebesar 238 kilo ton.
Tabel 1. Produksi GRP di Eropa berdasarkan proses produksinya
5.2 Carbon Fiber Composites
Pertumbuhan permintaan komposit serat karbon mengalami peningkatan setiap tahunnya dan
diprediksikan akan mencapai 117 ribu ton pada tahun 2022. Hal ini disebabkan oleh semakin
meningkatnya kebutuhan akan material yang kuat dan ringan untuk aplikasi transportasi dan
konstruksi.
Gambar 12. Pertumbuhan permintaan komposit serat karbon
15 dari 19
Pasar terbesar komposit serat karbon saat ini masih di kawasan Amerika Utara yaitu sebesar
38% dan diikuti berturut-turut oleh Eropa dan Asia Pasifik.masing-masing sebesar 34% dan
24%. Berdirinya industry serat karbon di China serta banyaknya investasi yang dilakukan oleh
perusahaan-perusahaan Eropa di China tentu akan meningkatkan jumlah dan nilai
perdagangan komposit serat karbon di kawasan Asia Pasifik. Selain itu, cukup banyaknya
proyek-proyek infrastruktur yang dilakukan oleh negara-negara di kawasan Asia akan
meningkatkan kebutuhan akan material komposit di masa depan.
Gambar 13. Jumlah turnover komposit karbon global tahun 2017
Gambar 14. Nilai turnover komposit karbon global tahun 2017
16 dari 19
5.3 Natural Fiber Composites
Walaupun penggunaannya belum sebanyak serat sintetis, pertumbuhan komposit serat alam
mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Hal ini sesuai dengan tren global saat ini dimana
isu lingkungan masih menjadi isu sentral. Beberapa jenis serat alam yang digunakan untuk
komposit adalah kayu, jute, abaca, dan kenaf dimana serat kayu merupakan jenis yang paling
banyak digunakan yaitu sekitar 38%. Amerika Utara dan China merupakan produsen utama
komposit serat alam dunia saat ini. Untuk kawasan Asia Tenggara, komposit serat alam juga
mengalami pertumbuhan walaupun tidak cukup signifikan.
Gambar 15. Produksi komposit serat kayu
Aplikasi dari komposit serat alam juga cukup beragam, meliputi decking, furniture, interior,
dan lain sebagainya. Komposit serat alam pada penggunaannya terlihat lebih
mengedepankan aspek estetika seperti tekstur dan warna daripada kekuatan mekaniknya bila
dibandingkan dengan komposit serat sintetik.
17 dari 19
Gambar 16. Aplikasi komposit serat kayu di Eropa
Industri otomotif juga turut menggunakan komposit serat alam sebagai bagian dari komponen
pada produknya. Komponen otomotif yang menggunakan serat alam umumnya merupakan
komponen interior seperti dashboard. Jenis serat alam yang paling banyak digunakan adalah
serat kayu, dan diikuti oleh serat kapas/katun. Hal ini tentu saja merupakan hal yang cukup
menggembirakan karena Indonesia sebagai negara tropis memiliki sumber daya alam serat
kayu yang cukup melimpah.
Gambar 17. Jenis serat alam yang digunakan untuk komposit pada industry otomotif
18 dari 19
6 PERMASALAHAN DAN TANTANGAN
Material komposit sebagian besar digunakan untuk aplikasi transportasi dan konstruksi. Oleh
karena itu, masalah berat dan kekuatan menjadi perhatian yang utama dalam mendisain suatu
produk. Penurunan biaya merupakan alasan utama digunakannya material ini.
Sebagai salah satu jenis material yang masih berkembang, banyak penelitian yang dilakukan
untuk mengembangkan material ini. Pengembangan tersebut meliputi pengembangan
material (matriks dan serat/penguat), komposisi, maupun proses pembuatannya. Selain itu,
topic penelitian lainnya yang dilakukan di bidang material komposit adalah mencari data
properties material ini pada kondisi-kondisi tertentu baik yang bersifat short-term maupun
long-term serta mengembangkan metode analisisnya baik berupa metode destruktif maupun
non-destruktif.
Semakin banyaknya penggunaan material komposit pada sektor-sektor yang beresiko tinggi
seperti pada industry migas dan industry transportasi (laut dan udara) menuntut perawatan
dan inspeksi secara rutin untuk mencegah kecelakaan atau kerugian yang lebih besar. Saat
ini, kegiatan perawatan maupun inspeksi terhadap produk komposit masih banyak dilakukan
oleh industry luar negeri. Hal ini disebabkan karena masih belum banyak industry dalam
negeri yang mengkhususkan lini usahanya di bidang perawatan dan inspeksi terutama di
bidang komposit.
Selain itu, isu lingkungan juga masih menjadi perhatian utama sehingga pengembangan
material komposit dengan menggunakan serat alam cukup banyak dilakukan. Sebagai negara
tropis, Indonesia memiliki sumber daya serat alam yang cukup melimpah seperti serat kayu,
bamboo, dan lainnya. Hal ini tentu saja merupakan factor positif untuk pengembangan
komposit serat alam di Indonesia. Pengembangan material komposit dengan serat alam saat
ini telah dilakukan oleh lembaga litbang maupun universitas di Indonesia, namun penelitian
tersebut masih belum cukup banyak yang berhasil dikomersialisasikan. Untuk itu, selain
melakukan pengembangan material komposit, perlu juga dikembangkan indsutri-industri
pengguna material tersebut seperti industry transportasi, konstruksi dan infrastruktur, serta
industry hilir lainnya sehingga hasil pengembangan lembaga litbang dan universitas dapat
lebih cepat terkomersialisasi.
Isu lingkungan lainnya adalah masalah daur ulang material komposit. Saat ini, daur ulang
produk komposit relative masih belum banyak dilakukan. Umumnya produk komposit yang
rusak akan diperbaiki atau diganti dengan produk yang baru, sedangkan untuk produk yang
tidak terpakai akan dibakar. Hal ini tentu menjadi tantangan tersendiri untuk mencari teknik
untuk dapat mendaur ulang produk komposit agar dapat dimanfaatkan kembali.
19 dari 19
7 REFERENSI
 http://compositesmanufacturingmagazine.com/2016/01/state-of-the-composites-
industry-lucintel-2016/
 http://aeroengineering.co.id/2017/09/material-fiberglass-serat-kaca/
 Guidelines and Recommended Practices for Fiber-Reinforced-Polymer (FRP)
Architectural Products. American Composites Manufacturers Association. 2016
 A.M. Fairuz, S.M. Sapuan, E.S. Zainudin and C.N.A. Jaafar. Polymer Composite
Manufacturing Using A Pultrusion Process: A Review. American Journal of Applied
Sciences 11 (10): 1798-1810, 2014
 Carbon Composites. Composites Market Report 2017: Market developments, trends,
outlook and challenges. Federation of Reinforced Plastics. 2017
 https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/composite-market-
200051282.html
 Composites Manufacturing. Edisi January/February 2017.
www.compositesmanufacturingmagazine.com

More Related Content

What's hot

Presentasi keramik
Presentasi keramikPresentasi keramik
Presentasi keramikAgam Real
 
Makalah fisika panel surya
Makalah fisika panel suryaMakalah fisika panel surya
Makalah fisika panel suryaPT. SASA
 
Modul thermodinamika (penyelesaian soal siklus pembangkit daya)
Modul thermodinamika (penyelesaian soal  siklus pembangkit daya)Modul thermodinamika (penyelesaian soal  siklus pembangkit daya)
Modul thermodinamika (penyelesaian soal siklus pembangkit daya)Ali Hasimi Pane
 
Ikatan pi dan ikatan sigma
Ikatan pi dan ikatan sigmaIkatan pi dan ikatan sigma
Ikatan pi dan ikatan sigmalinda listia
 
Pp inti atom dan radioaktivitas
Pp inti atom dan radioaktivitasPp inti atom dan radioaktivitas
Pp inti atom dan radioaktivitasSri Wulan Hidayati
 
Proses produksi plastik
Proses produksi plastikProses produksi plastik
Proses produksi plastikAris Wijaya
 
Difraksi, partikel dalam kotak dan prinsip ketaktentuan
Difraksi, partikel dalam kotak dan prinsip ketaktentuanDifraksi, partikel dalam kotak dan prinsip ketaktentuan
Difraksi, partikel dalam kotak dan prinsip ketaktentuanSMA Negeri 9 KERINCI
 
metalurgi serbuk
metalurgi serbukmetalurgi serbuk
metalurgi serbukMega Audina
 
Kegagalan Fisika Klasik menjelaskan Mekanika Kuantum
Kegagalan Fisika Klasik menjelaskan Mekanika KuantumKegagalan Fisika Klasik menjelaskan Mekanika Kuantum
Kegagalan Fisika Klasik menjelaskan Mekanika KuantumAdli Sone
 
Identifikasi senyawa hidrokarbon
Identifikasi senyawa hidrokarbonIdentifikasi senyawa hidrokarbon
Identifikasi senyawa hidrokarbonputrisagut
 
Makalah Rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran
Makalah Rangkaian listrik seri, paralel, dan campuranMakalah Rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran
Makalah Rangkaian listrik seri, paralel, dan campurannoussevarenna
 

What's hot (20)

Presentasi poli propilena (pp)
Presentasi poli propilena (pp)Presentasi poli propilena (pp)
Presentasi poli propilena (pp)
 
Nanomaterial
NanomaterialNanomaterial
Nanomaterial
 
Presentasi keramik
Presentasi keramikPresentasi keramik
Presentasi keramik
 
Komposit
KompositKomposit
Komposit
 
Reaksi inti
Reaksi intiReaksi inti
Reaksi inti
 
Makalah fisika panel surya
Makalah fisika panel suryaMakalah fisika panel surya
Makalah fisika panel surya
 
Modul thermodinamika (penyelesaian soal siklus pembangkit daya)
Modul thermodinamika (penyelesaian soal  siklus pembangkit daya)Modul thermodinamika (penyelesaian soal  siklus pembangkit daya)
Modul thermodinamika (penyelesaian soal siklus pembangkit daya)
 
Ikatan pi dan ikatan sigma
Ikatan pi dan ikatan sigmaIkatan pi dan ikatan sigma
Ikatan pi dan ikatan sigma
 
Pp inti atom dan radioaktivitas
Pp inti atom dan radioaktivitasPp inti atom dan radioaktivitas
Pp inti atom dan radioaktivitas
 
Proses produksi plastik
Proses produksi plastikProses produksi plastik
Proses produksi plastik
 
Difraksi, partikel dalam kotak dan prinsip ketaktentuan
Difraksi, partikel dalam kotak dan prinsip ketaktentuanDifraksi, partikel dalam kotak dan prinsip ketaktentuan
Difraksi, partikel dalam kotak dan prinsip ketaktentuan
 
Diagram fasa
Diagram fasaDiagram fasa
Diagram fasa
 
7 energi bebas gibbs
7 energi bebas gibbs7 energi bebas gibbs
7 energi bebas gibbs
 
metalurgi serbuk
metalurgi serbukmetalurgi serbuk
metalurgi serbuk
 
Konsep dislokasi
Konsep dislokasiKonsep dislokasi
Konsep dislokasi
 
Polimer kegunaannya
Polimer kegunaannyaPolimer kegunaannya
Polimer kegunaannya
 
Kegagalan Fisika Klasik menjelaskan Mekanika Kuantum
Kegagalan Fisika Klasik menjelaskan Mekanika KuantumKegagalan Fisika Klasik menjelaskan Mekanika Kuantum
Kegagalan Fisika Klasik menjelaskan Mekanika Kuantum
 
Stereokimia tep thp
Stereokimia tep thpStereokimia tep thp
Stereokimia tep thp
 
Identifikasi senyawa hidrokarbon
Identifikasi senyawa hidrokarbonIdentifikasi senyawa hidrokarbon
Identifikasi senyawa hidrokarbon
 
Makalah Rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran
Makalah Rangkaian listrik seri, paralel, dan campuranMakalah Rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran
Makalah Rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran
 

Similar to Polimer Komposit

Materi Kuliah elemen mesin semester 1.pptx
Materi Kuliah elemen mesin semester 1.pptxMateri Kuliah elemen mesin semester 1.pptx
Materi Kuliah elemen mesin semester 1.pptxWartono9
 
Makalah bahan komposit new
Makalah bahan komposit newMakalah bahan komposit new
Makalah bahan komposit newartyudy
 
MATERIAL TEKNIK : (LOGAM, KERAMIK, POLIMER, DAN KOMPOSIT)
MATERIAL TEKNIK : (LOGAM, KERAMIK, POLIMER, DAN KOMPOSIT)MATERIAL TEKNIK : (LOGAM, KERAMIK, POLIMER, DAN KOMPOSIT)
MATERIAL TEKNIK : (LOGAM, KERAMIK, POLIMER, DAN KOMPOSIT)Sri Nur Haslinda
 
pdfcoffee.com_sni-7504-2011-pdf-free.pdf
pdfcoffee.com_sni-7504-2011-pdf-free.pdfpdfcoffee.com_sni-7504-2011-pdf-free.pdf
pdfcoffee.com_sni-7504-2011-pdf-free.pdfssusere1a96a
 
Kelaikan Pada Struktur Pesawat Udara
Kelaikan Pada Struktur Pesawat UdaraKelaikan Pada Struktur Pesawat Udara
Kelaikan Pada Struktur Pesawat UdaraMukhamad Mardiansyah
 
pemanfaatan limbah ijuk sebagai isian komposit
pemanfaatan limbah ijuk sebagai isian kompositpemanfaatan limbah ijuk sebagai isian komposit
pemanfaatan limbah ijuk sebagai isian kompositRama Prangeta
 
Persentasi tanaman karet
Persentasi tanaman karetPersentasi tanaman karet
Persentasi tanaman karetHerry Mulyadie
 
53788362 kuliah-1-material-komposite
53788362 kuliah-1-material-komposite53788362 kuliah-1-material-komposite
53788362 kuliah-1-material-kompositeJohannes Panjaitan
 
Materi Dasar dasar AIRCRAFT COMPOSITE.pptx
Materi Dasar dasar AIRCRAFT COMPOSITE.pptxMateri Dasar dasar AIRCRAFT COMPOSITE.pptx
Materi Dasar dasar AIRCRAFT COMPOSITE.pptxYayangMuhamadImamSam
 
Frp analisa kerusakan tanki kilang sawit.
Frp analisa kerusakan tanki kilang sawit.Frp analisa kerusakan tanki kilang sawit.
Frp analisa kerusakan tanki kilang sawit.Dadan Yupi Andika
 

Similar to Polimer Komposit (20)

COMPOSITE-3.pptx
COMPOSITE-3.pptxCOMPOSITE-3.pptx
COMPOSITE-3.pptx
 
Materi Kuliah elemen mesin semester 1.pptx
Materi Kuliah elemen mesin semester 1.pptxMateri Kuliah elemen mesin semester 1.pptx
Materi Kuliah elemen mesin semester 1.pptx
 
Polimer
PolimerPolimer
Polimer
 
Makalah bahan komposit new
Makalah bahan komposit newMakalah bahan komposit new
Makalah bahan komposit new
 
MATERIAL TEKNIK : (LOGAM, KERAMIK, POLIMER, DAN KOMPOSIT)
MATERIAL TEKNIK : (LOGAM, KERAMIK, POLIMER, DAN KOMPOSIT)MATERIAL TEKNIK : (LOGAM, KERAMIK, POLIMER, DAN KOMPOSIT)
MATERIAL TEKNIK : (LOGAM, KERAMIK, POLIMER, DAN KOMPOSIT)
 
pdfcoffee.com_sni-7504-2011-pdf-free.pdf
pdfcoffee.com_sni-7504-2011-pdf-free.pdfpdfcoffee.com_sni-7504-2011-pdf-free.pdf
pdfcoffee.com_sni-7504-2011-pdf-free.pdf
 
Material teknik
Material teknikMaterial teknik
Material teknik
 
Kelaikan Pada Struktur Pesawat Udara
Kelaikan Pada Struktur Pesawat UdaraKelaikan Pada Struktur Pesawat Udara
Kelaikan Pada Struktur Pesawat Udara
 
pemanfaatan limbah ijuk sebagai isian komposit
pemanfaatan limbah ijuk sebagai isian kompositpemanfaatan limbah ijuk sebagai isian komposit
pemanfaatan limbah ijuk sebagai isian komposit
 
Ipa 8 bab 4
Ipa 8 bab 4Ipa 8 bab 4
Ipa 8 bab 4
 
Modul3_Fiberglass
Modul3_FiberglassModul3_Fiberglass
Modul3_Fiberglass
 
Fiberglass
FiberglassFiberglass
Fiberglass
 
8. karet
8. karet8. karet
8. karet
 
Persentasi tanaman karet
Persentasi tanaman karetPersentasi tanaman karet
Persentasi tanaman karet
 
Komposit matrik logam
Komposit  matrik logamKomposit  matrik logam
Komposit matrik logam
 
53788362 kuliah-1-material-komposite
53788362 kuliah-1-material-komposite53788362 kuliah-1-material-komposite
53788362 kuliah-1-material-komposite
 
Materi Dasar dasar AIRCRAFT COMPOSITE.pptx
Materi Dasar dasar AIRCRAFT COMPOSITE.pptxMateri Dasar dasar AIRCRAFT COMPOSITE.pptx
Materi Dasar dasar AIRCRAFT COMPOSITE.pptx
 
Frp analisa tanki bocor
Frp analisa tanki bocorFrp analisa tanki bocor
Frp analisa tanki bocor
 
Frp analisa kerusakan tanki kilang sawit.
Frp analisa kerusakan tanki kilang sawit.Frp analisa kerusakan tanki kilang sawit.
Frp analisa kerusakan tanki kilang sawit.
 
371719477-Komposit-ppt.pptx
371719477-Komposit-ppt.pptx371719477-Komposit-ppt.pptx
371719477-Komposit-ppt.pptx
 

More from Bambang Afrinaldi

Analisa kerusakan pada plastik
Analisa kerusakan pada plastik Analisa kerusakan pada plastik
Analisa kerusakan pada plastik Bambang Afrinaldi
 
The roles of process parameters on structures and mechanical properties of po...
The roles of process parameters on structures and mechanical properties of po...The roles of process parameters on structures and mechanical properties of po...
The roles of process parameters on structures and mechanical properties of po...Bambang Afrinaldi
 
Reologi nanokomposit polipropilen/mwcnt/organoclay
Reologi nanokomposit polipropilen/mwcnt/organoclayReologi nanokomposit polipropilen/mwcnt/organoclay
Reologi nanokomposit polipropilen/mwcnt/organoclayBambang Afrinaldi
 
Penggunaan carbon nanotube untuk aplikasi material polimer antistatik 1
Penggunaan carbon nanotube untuk aplikasi material polimer antistatik 1Penggunaan carbon nanotube untuk aplikasi material polimer antistatik 1
Penggunaan carbon nanotube untuk aplikasi material polimer antistatik 1Bambang Afrinaldi
 
Sekilas mengenai estimasi ketidakpastian pengukuran
Sekilas mengenai estimasi ketidakpastian pengukuranSekilas mengenai estimasi ketidakpastian pengukuran
Sekilas mengenai estimasi ketidakpastian pengukuranBambang Afrinaldi
 
Effect of multi wall carbon nanotube content on the electrical and rheologica...
Effect of multi wall carbon nanotube content on the electrical and rheologica...Effect of multi wall carbon nanotube content on the electrical and rheologica...
Effect of multi wall carbon nanotube content on the electrical and rheologica...Bambang Afrinaldi
 
Pengaruh konsentrasi inisiator dan komposisi styrene dan maleic anhydride ter...
Pengaruh konsentrasi inisiator dan komposisi styrene dan maleic anhydride ter...Pengaruh konsentrasi inisiator dan komposisi styrene dan maleic anhydride ter...
Pengaruh konsentrasi inisiator dan komposisi styrene dan maleic anhydride ter...Bambang Afrinaldi
 
Failure analysis of polyoxymethylene product using scanning electron microsco...
Failure analysis of polyoxymethylene product using scanning electron microsco...Failure analysis of polyoxymethylene product using scanning electron microsco...
Failure analysis of polyoxymethylene product using scanning electron microsco...Bambang Afrinaldi
 
Efisiensi energi pada industri plastik
Efisiensi energi pada industri plastikEfisiensi energi pada industri plastik
Efisiensi energi pada industri plastikBambang Afrinaldi
 
Efisiensi biaya pada proses injection molding
Efisiensi biaya pada proses injection moldingEfisiensi biaya pada proses injection molding
Efisiensi biaya pada proses injection moldingBambang Afrinaldi
 
Memahami metode validasi untuk menjamin hasil analisis yang handal
Memahami metode validasi untuk menjamin hasil analisis yang handalMemahami metode validasi untuk menjamin hasil analisis yang handal
Memahami metode validasi untuk menjamin hasil analisis yang handalBambang Afrinaldi
 
How to create a product development in production
How to create a product development in productionHow to create a product development in production
How to create a product development in productionBambang Afrinaldi
 
Innovation For Powerful Outcomes
Innovation For Powerful OutcomesInnovation For Powerful Outcomes
Innovation For Powerful OutcomesBambang Afrinaldi
 
Failure analysis & test procedure #1 rev
Failure analysis & test procedure #1 revFailure analysis & test procedure #1 rev
Failure analysis & test procedure #1 revBambang Afrinaldi
 

More from Bambang Afrinaldi (18)

Analisa kerusakan pada plastik
Analisa kerusakan pada plastik Analisa kerusakan pada plastik
Analisa kerusakan pada plastik
 
The roles of process parameters on structures and mechanical properties of po...
The roles of process parameters on structures and mechanical properties of po...The roles of process parameters on structures and mechanical properties of po...
The roles of process parameters on structures and mechanical properties of po...
 
Reologi nanokomposit polipropilen/mwcnt/organoclay
Reologi nanokomposit polipropilen/mwcnt/organoclayReologi nanokomposit polipropilen/mwcnt/organoclay
Reologi nanokomposit polipropilen/mwcnt/organoclay
 
Penggunaan carbon nanotube untuk aplikasi material polimer antistatik 1
Penggunaan carbon nanotube untuk aplikasi material polimer antistatik 1Penggunaan carbon nanotube untuk aplikasi material polimer antistatik 1
Penggunaan carbon nanotube untuk aplikasi material polimer antistatik 1
 
Sekilas mengenai estimasi ketidakpastian pengukuran
Sekilas mengenai estimasi ketidakpastian pengukuranSekilas mengenai estimasi ketidakpastian pengukuran
Sekilas mengenai estimasi ketidakpastian pengukuran
 
Effect of multi wall carbon nanotube content on the electrical and rheologica...
Effect of multi wall carbon nanotube content on the electrical and rheologica...Effect of multi wall carbon nanotube content on the electrical and rheologica...
Effect of multi wall carbon nanotube content on the electrical and rheologica...
 
Calendering
CalenderingCalendering
Calendering
 
Atomic Force Microscopy
Atomic Force MicroscopyAtomic Force Microscopy
Atomic Force Microscopy
 
Pengaruh konsentrasi inisiator dan komposisi styrene dan maleic anhydride ter...
Pengaruh konsentrasi inisiator dan komposisi styrene dan maleic anhydride ter...Pengaruh konsentrasi inisiator dan komposisi styrene dan maleic anhydride ter...
Pengaruh konsentrasi inisiator dan komposisi styrene dan maleic anhydride ter...
 
Failure analysis of polyoxymethylene product using scanning electron microsco...
Failure analysis of polyoxymethylene product using scanning electron microsco...Failure analysis of polyoxymethylene product using scanning electron microsco...
Failure analysis of polyoxymethylene product using scanning electron microsco...
 
Efisiensi energi pada industri plastik
Efisiensi energi pada industri plastikEfisiensi energi pada industri plastik
Efisiensi energi pada industri plastik
 
Microscopic examination
Microscopic examinationMicroscopic examination
Microscopic examination
 
Polymer Rheology
Polymer RheologyPolymer Rheology
Polymer Rheology
 
Efisiensi biaya pada proses injection molding
Efisiensi biaya pada proses injection moldingEfisiensi biaya pada proses injection molding
Efisiensi biaya pada proses injection molding
 
Memahami metode validasi untuk menjamin hasil analisis yang handal
Memahami metode validasi untuk menjamin hasil analisis yang handalMemahami metode validasi untuk menjamin hasil analisis yang handal
Memahami metode validasi untuk menjamin hasil analisis yang handal
 
How to create a product development in production
How to create a product development in productionHow to create a product development in production
How to create a product development in production
 
Innovation For Powerful Outcomes
Innovation For Powerful OutcomesInnovation For Powerful Outcomes
Innovation For Powerful Outcomes
 
Failure analysis & test procedure #1 rev
Failure analysis & test procedure #1 revFailure analysis & test procedure #1 rev
Failure analysis & test procedure #1 rev
 

Polimer Komposit

  • 1. KOMPOSIT POLIMER TINJAUAN UMUM, KONDISI PASAR DAN TANTANGANNYA BALAI TEKNOLOGI POLIMER BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI 2018
  • 2. 2 dari 19 DAFTAR ISI DAFTAR ISI.......................................................................................................................... 2 1 PENDAHULUAN............................................................................................................ 3 2 KOMPONEN KOMPOSIT POLIMER ............................................................................. 3 2.1 Matriks.................................................................................................................... 3 2.1.1 Termoset ......................................................................................................... 4 2.1.2 Termoplastik .................................................................................................... 4 2.2 Penguat (reinforcement) ......................................................................................... 4 2.2.1 Glass Fiber ...................................................................................................... 4 2.2.2 Aramid ............................................................................................................. 5 2.2.3 Serat Karbon.................................................................................................... 6 2.2.4 Natural Fiber.................................................................................................... 7 3 PEMROSESAN KOMPOSIT POLIMER ......................................................................... 7 3.1 Lay-up..................................................................................................................... 7 3.2 Filament Winding .................................................................................................... 8 3.3 Pultrusion................................................................................................................ 9 4 PENGUJIAN KOMPOSIT POLIMER.............................................................................. 9 4.1 Sifat Mekanik ........................................................................................................ 10 4.1.1 Tensile dan Flexural Strength ........................................................................ 10 4.1.2 Shear Strength............................................................................................... 10 4.2 Physical Properties ............................................................................................... 10 4.2.1 Fiber Volume Fraction.................................................................................... 10 4.2.2 Density........................................................................................................... 10 4.3 Metode Pengujian Komposit Polimer .................................................................... 10 5 KONDISI PASAR KOMPOSIT POLIMER..................................................................... 11 5.1 Glass Fiber Composites........................................................................................ 12 5.2 Carbon Fiber Composites ..................................................................................... 14 5.3 Natural Fiber Composites ..................................................................................... 16 6 PERMASALAHAN DAN TANTANGAN ........................................................................ 18 7 REFERENSI ................................................................................................................ 19
  • 3. 3 dari 19 Komposit Polimer Tinjauan Umum, Kondisi Pasar dan Tantangannya 1 PENDAHULUAN Material komposit merupakan material yang terdiri dari dua komponen, yaitu penguat (reinforcement) serta pengikat (matrix). Material penguat secara umum terdiri dari serat-serat dengan diameter yang sangat kecil dan panjang yang mana memiliki kekuatan yang sangat kuat bahkan melebihi baja. Namun, perbandingan panjangnya terhadap diameter membuatnya tidak mampu menahan beban tekan (analogi dengan tali atau lidi), oleh karena itu diperlukan pengikat untuk menahan beban tekan serta menyatukan kekuatan fiber-fiber tersebut (analogi dengan lidi yang ditarik secara tunggal akan mudah patah dibandingkan lidi yang ditarik saat mengumpul). Matriks yang digunakan adalah material polimer dimana dapat berupa polimer thermoset atau termoplastik. Saat ini, komposit polimer telah cukup banyak digunakan seperti pada transportasi, konstruksi, dan peralatan olah raga. Selain itu, pada industri otomotif, dirgantara ataupun perkapalan, material komposit disukai karena relatif lebih ringan dan kuat dibandingkan material baja, selain itu material komposit juga lebih tahan karat. Begitu pula untuk industri- industri menengah ke bawah, penggunaan material komposit juga banyak diminati karena kemudahaan fabrikasinya dan biaya fabrikasi yang relatif rendah (untuk komposit fiberglass) dibandingkan bahan plastik. 2 KOMPONEN KOMPOSIT POLIMER 2.1 Matriks Komponen kedua adalah pengikat atau reinforcement. Wujud fisik dari pengikat ini adalah berupa resin, yaitu cairan bahan kimia kental yang jika dicampur katalisator (pemercepat reaksi kimia) dapat mengeras menyerupai bahan plastik yang keras tapi rapuh. Fungsi dari pengikat ini adalah menyatukan fiber-fiber yang masih dalam bentuk jahitan atau bulu yang bersifat fleksibel seperti kain menjadi kaku. Kekuatan dan keuletan bahan komposit fiber diperoleh dari serat yang teganganya disalurkan oleh pengikat (resin). Resin yang umum digunakan di lapangan adalah resin polyester dan resin epoxy. Secara umum, polimer ada 2 jenis yaitu termoset dan termoplastik. Setiap jenis polimer ini dapat digunakan sebagai matriks.
  • 4. 4 dari 19 2.1.1 Termoset Polimer termoset yang banyak digunakan pada pembuatan material komposit adalah epoxy dan unsaturated polyester. Secara umum, resin polyester lebih ekonomis, lebih mudah pengerjaanya (cepat kering dan lebih kental) dan lebih kaku dari resin epoxy. Sedangkan resin epoxy relatif lebih mahal namun lebi kuat dan ulet, serta proses pengeringanya membutuhkan waktu hingga 24 jam sehingga prosesnya memungkinkan dilakukan dengan cetakan vacuum atau oven. 2.1.2 Termoplastik Penelitian mengenai polimer termoplastik yang digunakan pada pembuatan material komposit sangat banyak. Beberapa contoh polimer termoplastik yang digunakan adalah polypropylene, polyethylene dan polyamide (nilon). Tujuan pembuatan komposit dari material termoplastik adalah untuk memperbaiki properties dari polimer aslinya seperti meningkatkan kekuatan mekanik, mengurangi shrinkage (penyusutan), serta meningkatkan konduktifitasnya. 2.2 Penguat (reinforcement) Pada system komposit, penguat berfungsi untuk meningkatkan kekuatan dari komposit. Umumnya penguat yang digunakan adalah material yang memiliki kekuatan mekanik lebih tinggi daripada matriks. Bentuk dari penguat tersebut dapat berupa spheres, plates, maupun rods atau serat dimana hal ini akan menentukan aspek rasio dari penguat tersebut. 2.2.1 Glass Fiber Serat kaca merupakan salah satu jenis serat yang paling banyak digunakan di industry. Terdapat beberapa jenis serat kaca yaitu E-glass, S-glass Berdasarkan susunan seratnya maka serat kaca dapat dikelompokkan menjadi woven, chopped strand mat, chopped strand, dan continuous roving. Woven Roving Chopped Strand Mat
  • 5. 5 dari 19 Chopped Strand Continuous Roving Gambar 1. Serat kaca 2.2.2 Aramid Kevlar sebenarnya adalah nama dagang dari bahan aramid, atau merek terkenal lainya Nomex dan Technora yang dikembangkan oleh DuPont pada tahun 1965. Bahan ini sering diaplikasikan pada roda sepeda, perahu balap hingga yang cukup terkenal digunakan sebagai rompi anti peluru karena kemampuanya menahan benturan yang tinggi. Bahan ini memiliki kekuatan lima kali lebih kuat dari pada baja dengan berat yang sama. Meskipun kekuatan tariknya sangat tinggi, kevlar memiliki kekuatan tekan yang lemah. Kevlar akan hancur menjadi potongan-potongan kecil yang dikenal sebagai fibril ketika patah. Karakteristik unik inilah yang mengakibatkan kevlar memiliki kemampuan menyerap energi yang besar saat gagal atau patah, sehingga tidak jarang digunakan pada aplikasi penahan beban kejut atau benturan. Pada aplikasi militer, kevlar sering kali digunakan untuk helm, pelindung wajah serta rompi anti peluru serta pelindung kendaraan perang agar tidak dapat ditembus oleh peluru. Selain militer, bahan ini juga sering digunakan pada dunia olah raga sebagai pelindung tubuh hingga tangki bahan bakar mobil balap serta kayak berukuran kecil.
  • 6. 6 dari 19 Gambar 2. Aramid Material ini tidak jarang juga dikombinasikan dengan material lain seperti karbon fiber untuk mendapatkan kombinasi sifat yang menguntungkan. Kekakuan dan kekuatan yang tinggi dari karbon fiber serta kemampuan menahan benturan yang baik dari kevlar. Gambar 3. Kombinasi aramid dan carbon fiber 2.2.3 Serat Karbon Serat karbon memiliki beberapa keunggulan dibandingkan serat gelas seperti lebih ringan dan lebih kaku. Namun material ini masih relative mahal sehingga penggunaanya terbatas pada komponen-komponen tertentu seperti komponen pesawat, mobil sport, sepeda balap, raket, komponen drone dan lain-lain. Salah satu kelemahan material ini adalah kekakuan serat karbon yang menyebabkan material ini mudah patah bila terkena beban kejut seperti hantaman ombak. Hal inilah salah satu alasan mengapa serat karbon jarang digunakan pada kapal selain aspek harganya yang cukup mahal.
  • 7. 7 dari 19 Gambar 4. Serat karbon 2.2.4 Natural Fiber Salah satu jenis penguat yang cukup diminati saat ini adalah serat alam. Hal ini sejalan dengan tren perkembangan saat ini yaitu teknologi hijau. Penelitian mengenai penggunaan serat alam untuk penguat pada komposit polimer telah cukup banyak dilakukan. Serat alam yang digunakan dapat berasal dari serat kayu, jute, rami, dan lain-lain. 3 PEMROSESAN KOMPOSIT POLIMER Teknologi pemrosesan komposit polimer cukup banyak. Hal ini disesuaikan dengan jenis produk yang akan dihasilkan serta jenis atau tipe serat yang digunakan. 3.1 Lay-up Berdasarkan proses pembuatannya maka proses lay-up dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu proses hand lay-up dan spray lay-up. Hand Lay-up merupakan proses fabrikasi yang paling sederhana dan paling banyak digunakan untuk kalangan industri menengah kebawah. Proses ini dilakukan dengan cara meratakan fiberglass dengan jenis woven roving atau choped strand mat yang dibasahi dengan resin cair ke dalam cetakan secara manual menggunakan tangan.
  • 8. 8 dari 19 Gambar 5. Proses hand lay-up Proses fabrikasi yang banyak dipakai di industri kapal dan perahu adalah spray up. Resin dan fiberglass dalam bentuk chopped strand dicampur dan disemprotkan ke cetakan kemudian diratakan dengan tangan yang pada umumnya menggunakan alat bantu berupa roller. Sebelum menjadi choped strand, fiberglass sebelumnya berbentuk continuos roving yang dipotong oleh alat sprayer. Proses ini dapat dilakukan untuk bentuk-bentuk yang kompleks dengan banyak lengkungan, yang sulit dilakukan pada proses hand lay-up biasa karena fiberglass jenis woven roving dan choped strand mat memiliki keterbatasan untuk cetakan dengan kurva-kurva yang kompleks. Gambar 6. Proses spray lay-up 3.2 Filament Winding Proses ini biasa dilakukan untuk membuat produk-produk berbentuk silinder dangan arah serat tertentu. Proses filament winding dilakukan dengan memutar cetakan bersamaan
  • 9. 9 dari 19 dengan menarik serat fiber yang sudah dibasahi dengan resin membentuk pola tertentu. Jenis serat yang digunakan pada proses ini adalah jenis continuos roving. Gambar 7. Proses filament winding 3.3 Pultrusion Pultusion merupakan teknik pembuatan komposit secara kontinu yang penting saat ini karena memberikan biaya yang paling efektif untuk pembuatan komposit berbentuk profil. Teknik ini selain dapat digunakan untuk pembuatan komposit dengan serat sintetis seperti serat gelas dan karbon, dapat juga digunakan dengan menggunakan serat alam. Keuntungan utama dari proses ini adalah tingginya nilai stiffness dari produk yang dihasilkan karena memiliki kandungan serat yang lebih tinggi di dalam komposit yaitu dapat lebih dari 70%. Gambar 8. Proses pultrusion 4 PENGUJIAN KOMPOSIT POLIMER Pengujian terhadap komposit polimer perlu dilakukan untuk mengetahui kualitas dari produk yang dibuat. Beberapa jenis pengujian terhadap komposit polimer adalah :
  • 10. 10 dari 19 4.1 Sifat Mekanik 4.1.1 Tensile dan Flexural Strength Kekuatan tensile dan flexural dari suatu produk komposit ditentukan oleh jenis matriks dan serat serta jumlah dan orientasi serat yang digunakan. Selain itu, kualitas ikatan pada interface antara matriks dengan serat juga turut mempengaruhi kualitas dari suatu produk komposit. 4.1.2 Shear Strength Ketahanan shear dapat digambarkan sebagai bagian dari suatu bidang (in-plane), melintang terhadap bidang atau diantara setiap laminasi. Karakteristik kekuatan shear dari produk komposit tergantung pada metode uji yang digunakan. Kekuatan shear pada bidang (in-plane) dipengaruhi oleh orientasi dan susunan laminasi. Sedangkan pada posisi melintang terhadap bidang, kekuatan shear sangat dipengaruhi oleh jenis dan jumlah serat. Kekuatan shear antar laminasi dipengaruhi oleh matriks dan kekuatan interface matriks dengan serat. 4.2 Physical Properties 4.2.1 Fiber Volume Fraction Fiber volume fraction (Vf) adalah perbandingan antara serat dengan matriks yang digunakan pada pembuatan komposit. Namun ada juga yang menggunakan fiber weight fraction (Wf) dengan syarat densitas serat dan matriks telah diketahui. Fiber volume fraction merupakan parameter yang penting dan digunakan untuk merancang produk komposit. Hal ini disebabkan karena dalam merancang suatu komposit biasanya dicari komposisi jumlah serat yang optimal yang memberikan kekuatan dan kekakuan sesuai dengan yang dipersyaratkan. 4.2.2 Density Densitas suatu komposit dapat dihitung dengan menggunakan Rules of Mixtures. Umumnya densitas laminasi FRP berkisar antara 1360 – 2002 kg/m3 . 4.3 Metode Pengujian Komposit Polimer Berikut ini merupakan beberapa metode pengujian untuk komposit polimer. Jenis Pengujian Metode Jenis Pengujian Metode Mechanical Properties Fire Bearing Load ASTM D1602 Surface Burning Characteristics ASTM E84 Compressive Strength and Modulus ASTM D695 ASTM D162 ASTM D6641 Oxygen Index ASTM D2863 ASTM D3410 NBS Smoke Test ASTM E662 ASTM C365 Multi-Story Building Test NFPA 285
  • 11. 11 dari 19 Jenis Pengujian Metode Jenis Pengujian Metode ISO 844 Room Corner Test NFPA 286 Tensile Strength ASTM D638 Ignitability by Radiant Panel NFPA 268 ASTM D3039 Potential Heat of Building Materials NFPA 259 ASTM D5083 Cone Calorimeter ASTM E1354 ASTM C297 DIN 53455 Surface Testing Tensile Modulus ASTM D638 Gravelometer SAE J-400 ASTM D3039 Gardner Gloss Meter Gardner ASTM C297 Stain Resistance ANSI Z124 DIN 53457 Barcol Hardness ASTM D2583 % Elongation ASTM D638 ASTM D3039 Physical Properties ISO 1922 Specific Gravity ASTM D792 Flexural Strength and Modulus ASTM D790 Water Absorption ASTM D570 ASTM D6272 Glass Transition ASTM D7028 Flexural Strength and Stiffness ASTM C393 Coefficient Thermal Expansion ASTM E289 ASTM D7249 Heat Distortion ASTM D648 ASTM D7250 Punch Shear Test ASTM D732 Material Properties In-plane Shear Strength and Modulus ASTM D3518 Brookfield Viscosity ASTM D2196 ASTM D3846 Ignition Loss of Cured Reinforced Resins ASTM D2584 ASTM D3914 Gel Time ASTM D2471 ASTM D5379 Glass Fiber Strands ASTM D578 ASTM D4255 ASTM D7078 ASTM C273 ASTM C393 ISO 1922 Lap Shear Strength ASTM D3164 Short Beam Strength ASTM D2344 Izod Impact ASTM D256 Charpy Impact ASTM D256 Bearing Strength ASTM D953 ASTM D5961 5 KONDISI PASAR KOMPOSIT POLIMER Komposit polimer merupakan salah satu jenis material cukup pesat pertumbuhannya saat ini. Berdasarkan jenis produknya, material komposit dapat digunakan untuk aplikasi produk- produk transportasi, aerospace & defense, electrical, energy angin, konstruksi & infrastruktur, pipa & tanki, serta kelautan/maritime. Pasar komposit diproyeksikan meningkat dari USD 72,58 milyar pada tahun 2016 menjadi USD 115,43 milyar pada tahun 2022. Pertumbuhan pasar komposit ini dapat disebabkan meningkatnya penggunaan komposit pada aplikasi aerospace & defence dan transportasi sesuai dengan tingginya rasio kekuatan terhadap berat dan peningkatan ketahanan panas
  • 12. 12 dari 19 yang ditawarkan oleh material ini. Selain itu, material ini juga ringan sehingga dapat meningkatkan efisiensi bahan bakar pada kendaraan serta memberikan stabilitas struktur yang baik. Pasar komposit dapat dibagi berdasarkan jenis serat, jenis resin, proses manufaktur, aplikasi, dan lokasinya. Berdasarkan aplikasinya, pasar komposit dapat dikelompokkan pada aerospace dan pertahanan, transportasi, energy angin, konstruksi dan infrastruktur, pipa dan tanki, maritime, elektrik dan elektronik, dan yang lainnya. Sifat-sifat yang ditawarkan oleh komposit ini seperti peningkatan stabilitas bentuk, kekuatan, tahan kerusakan, dan longitudinal stiffness yang tinggi sesuai dengan penggunaannya untuk aplikasi-aplikasi dengan performa yang tinggi. Pada proses manufaktur komposit, proses lay-up merupakan proses yang paling banyak digunakan pada tahun 2016 baik secara nilai maupun volumenya. Pertumbuhan segmen pasar ini dapat disebabkan karena proses lay-up memiliki biaya yang murah dimana penggunaan terbesarnya adalah untuk aplikasi energy angin dan maritime. Berdasarkan jenis seratnya, komposit dengan serat kaca diproyeksikan akan memimpin pasar komposit baik secara nilai dan volumenya karena komposit serat kaca ini murah dan dapat diproduksi dalam skala besar. Sedangkan berdasarkan jenis resinnya, komposit dari polimer thermoset mengambil pangsa pasar terbesar pada pasar komposit pada tahun 2016. Sifat komposit thermoset yang tidak mengembang pada kondisi lingkungan panas dan lembab menyebabkan komposit ini sesuai untuk digunakan pada aplikasi di lingkungan yang panas dan korosif. Kawasan Asia Pasifik merupakan pasar terbesar komposit baik nilai maupun volumenya. Pertumbuhan pasar di kawasan ini disebabkan karena meninkatnya konsumsi komposit pada beberapa aplikasi penggunaan seperti konstruksi dan infrastruktur serta otomotif. Industry konstruksi di China dan Jepang merupakan motor penggerak tumbuhnya pasar komposit di kawasan ini. Tumbuhnya pasar komposit di China salah satunya disebabkan oleh meningkatnya investasi dari negara-negara Eropa dan berdirinya industry serat karbon. 5.1 Glass Fiber Composites Permintaan akan komposit serat kaca mengalami peningkatan dari 8,8 milyar pound pada tahun 2011 menjadi 10,1 milyar pound pada tahun 2016. Peningkatan ini merupakan informasi yang cukup menggembirakan bagi keberlangsungan industry komposit secara global. Bila dilihat secara lebih mendetil lagi maka industri transportasi, aerospace dan konstruksi merupakan industry terbanyak yang menggunakan material komposit dibandingkan industry lainnya, hal ini baik untuk pasar Amerika maupun Eropa.
  • 13. 13 dari 19 Gambar 9. Kebutuhan dan kapasitas komposit serat kaca Gambar 10. Perkiraan pertumbuhan pasar komposit di Amerika Serikat Gamber 11. Produksi GRP di Eropa berdasarkan jenis industrinya pada tahun 2017
  • 14. 14 dari 19 Proses manufaktur komposit polimer sebagian besar menggunakan teknik sheet molding composites (SMC) dan bulk molding composites (BMC) yaitu sebanyak 280 kilo ton dan diikuti dengan teknik open mould sebesar 238 kilo ton. Tabel 1. Produksi GRP di Eropa berdasarkan proses produksinya 5.2 Carbon Fiber Composites Pertumbuhan permintaan komposit serat karbon mengalami peningkatan setiap tahunnya dan diprediksikan akan mencapai 117 ribu ton pada tahun 2022. Hal ini disebabkan oleh semakin meningkatnya kebutuhan akan material yang kuat dan ringan untuk aplikasi transportasi dan konstruksi. Gambar 12. Pertumbuhan permintaan komposit serat karbon
  • 15. 15 dari 19 Pasar terbesar komposit serat karbon saat ini masih di kawasan Amerika Utara yaitu sebesar 38% dan diikuti berturut-turut oleh Eropa dan Asia Pasifik.masing-masing sebesar 34% dan 24%. Berdirinya industry serat karbon di China serta banyaknya investasi yang dilakukan oleh perusahaan-perusahaan Eropa di China tentu akan meningkatkan jumlah dan nilai perdagangan komposit serat karbon di kawasan Asia Pasifik. Selain itu, cukup banyaknya proyek-proyek infrastruktur yang dilakukan oleh negara-negara di kawasan Asia akan meningkatkan kebutuhan akan material komposit di masa depan. Gambar 13. Jumlah turnover komposit karbon global tahun 2017 Gambar 14. Nilai turnover komposit karbon global tahun 2017
  • 16. 16 dari 19 5.3 Natural Fiber Composites Walaupun penggunaannya belum sebanyak serat sintetis, pertumbuhan komposit serat alam mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Hal ini sesuai dengan tren global saat ini dimana isu lingkungan masih menjadi isu sentral. Beberapa jenis serat alam yang digunakan untuk komposit adalah kayu, jute, abaca, dan kenaf dimana serat kayu merupakan jenis yang paling banyak digunakan yaitu sekitar 38%. Amerika Utara dan China merupakan produsen utama komposit serat alam dunia saat ini. Untuk kawasan Asia Tenggara, komposit serat alam juga mengalami pertumbuhan walaupun tidak cukup signifikan. Gambar 15. Produksi komposit serat kayu Aplikasi dari komposit serat alam juga cukup beragam, meliputi decking, furniture, interior, dan lain sebagainya. Komposit serat alam pada penggunaannya terlihat lebih mengedepankan aspek estetika seperti tekstur dan warna daripada kekuatan mekaniknya bila dibandingkan dengan komposit serat sintetik.
  • 17. 17 dari 19 Gambar 16. Aplikasi komposit serat kayu di Eropa Industri otomotif juga turut menggunakan komposit serat alam sebagai bagian dari komponen pada produknya. Komponen otomotif yang menggunakan serat alam umumnya merupakan komponen interior seperti dashboard. Jenis serat alam yang paling banyak digunakan adalah serat kayu, dan diikuti oleh serat kapas/katun. Hal ini tentu saja merupakan hal yang cukup menggembirakan karena Indonesia sebagai negara tropis memiliki sumber daya alam serat kayu yang cukup melimpah. Gambar 17. Jenis serat alam yang digunakan untuk komposit pada industry otomotif
  • 18. 18 dari 19 6 PERMASALAHAN DAN TANTANGAN Material komposit sebagian besar digunakan untuk aplikasi transportasi dan konstruksi. Oleh karena itu, masalah berat dan kekuatan menjadi perhatian yang utama dalam mendisain suatu produk. Penurunan biaya merupakan alasan utama digunakannya material ini. Sebagai salah satu jenis material yang masih berkembang, banyak penelitian yang dilakukan untuk mengembangkan material ini. Pengembangan tersebut meliputi pengembangan material (matriks dan serat/penguat), komposisi, maupun proses pembuatannya. Selain itu, topic penelitian lainnya yang dilakukan di bidang material komposit adalah mencari data properties material ini pada kondisi-kondisi tertentu baik yang bersifat short-term maupun long-term serta mengembangkan metode analisisnya baik berupa metode destruktif maupun non-destruktif. Semakin banyaknya penggunaan material komposit pada sektor-sektor yang beresiko tinggi seperti pada industry migas dan industry transportasi (laut dan udara) menuntut perawatan dan inspeksi secara rutin untuk mencegah kecelakaan atau kerugian yang lebih besar. Saat ini, kegiatan perawatan maupun inspeksi terhadap produk komposit masih banyak dilakukan oleh industry luar negeri. Hal ini disebabkan karena masih belum banyak industry dalam negeri yang mengkhususkan lini usahanya di bidang perawatan dan inspeksi terutama di bidang komposit. Selain itu, isu lingkungan juga masih menjadi perhatian utama sehingga pengembangan material komposit dengan menggunakan serat alam cukup banyak dilakukan. Sebagai negara tropis, Indonesia memiliki sumber daya serat alam yang cukup melimpah seperti serat kayu, bamboo, dan lainnya. Hal ini tentu saja merupakan factor positif untuk pengembangan komposit serat alam di Indonesia. Pengembangan material komposit dengan serat alam saat ini telah dilakukan oleh lembaga litbang maupun universitas di Indonesia, namun penelitian tersebut masih belum cukup banyak yang berhasil dikomersialisasikan. Untuk itu, selain melakukan pengembangan material komposit, perlu juga dikembangkan indsutri-industri pengguna material tersebut seperti industry transportasi, konstruksi dan infrastruktur, serta industry hilir lainnya sehingga hasil pengembangan lembaga litbang dan universitas dapat lebih cepat terkomersialisasi. Isu lingkungan lainnya adalah masalah daur ulang material komposit. Saat ini, daur ulang produk komposit relative masih belum banyak dilakukan. Umumnya produk komposit yang rusak akan diperbaiki atau diganti dengan produk yang baru, sedangkan untuk produk yang tidak terpakai akan dibakar. Hal ini tentu menjadi tantangan tersendiri untuk mencari teknik untuk dapat mendaur ulang produk komposit agar dapat dimanfaatkan kembali.
  • 19. 19 dari 19 7 REFERENSI  http://compositesmanufacturingmagazine.com/2016/01/state-of-the-composites- industry-lucintel-2016/  http://aeroengineering.co.id/2017/09/material-fiberglass-serat-kaca/  Guidelines and Recommended Practices for Fiber-Reinforced-Polymer (FRP) Architectural Products. American Composites Manufacturers Association. 2016  A.M. Fairuz, S.M. Sapuan, E.S. Zainudin and C.N.A. Jaafar. Polymer Composite Manufacturing Using A Pultrusion Process: A Review. American Journal of Applied Sciences 11 (10): 1798-1810, 2014  Carbon Composites. Composites Market Report 2017: Market developments, trends, outlook and challenges. Federation of Reinforced Plastics. 2017  https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/composite-market- 200051282.html  Composites Manufacturing. Edisi January/February 2017. www.compositesmanufacturingmagazine.com