LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNOLOGI KOMPOSIT

Pembuatan Model dan Cetakan

POLBAN

Disusun Oleh :

Aan Sukrisna (121221032)

Agita Siti Johana (121221033)

Alfarera Fascal (121221036)

Ananda Rivai (121221037)

Bukhori Muslim (121221038)

Deri Dwi Pramono (121221039)

Deri Supriyadi (121221040)

Kelas : Aero 2-B

LABORATURIUM STRUKTUR PESAWAT UDARA

PROGRAM STUDI AERONAUTIKA

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Kata Pengantar

Ilmu material atau bahan sebenarnya sangat berperan penting dalam perkembangan

peradaban kita selama ini. Transportasi, perumahan, pakaian, komunikasi, rekreasi, dan

produksi makanan, bahkan setiap sudut dalam kehidupan sehari-hari kita, tidak pernah lepas

dari pemanfaatan material beserta teknologinya.

Seiring dengan berjalannya waktu, teknologi pun berkembang sangat pesat. Salah satu

nya dalam bidang teknologi bahan, ilmuwan saling berlomba-lomba dan mencari inovasi baru

untuk menciptakan dan menemukan bahan-bahan baru yang bagus sesuai dengan yang

diinginkan.para ahli berusaha untuk menciptakan suatu material. Sejarah menunjukkan bahwa

perkembangan dan kemajuan masyarakat kita selama ini ditunjukkan dengan kemampuannya

untuk menghasilkan dan memanipulasi material. Perkembangan peradaban kita memang

terbagi berdasarkan tingkat perkembangan teknologi material yang dikuasai oleh manusia dari

zaman ke zaman.

Dalam bidang material para peneliti berusaha untuk menciptakan bahan yang kuat tapi

ringan, sebagaimana kita ketahui pada umumnya bahan yang kuat itu cenderung berat . seperti

besi, baja dll. Kebutuhan akan bahan yang ringan dan kuat , maka dilakukan lah penelitian

yang menghasilkan suatu material yang dinamakan Komposit. Komposit merupakan

kombinasi dari 2 material atau lebih yang mempunyai property yang berbeda, selain

mengkombinasikan (additive effect) juga bertujuan untuk menghasilkan property yang baru

( Synergetic effect ). Komposit mempunyai struktur yang kuat dan ringan, banyak

diaplikasikan di industry-industri termasuk di pesawat terbang.

Kini tidak sedikit struktur pesawat yang menggunakan komposit, ini membuktikan

bahwa teknologi komposit ini sudah cukup berkembang dan dipercaya kualitasnya.

Praktek komposit adalah salah satu program unggulan yang dimiliki oleh program

studi aeronautika. Praktek tersebut dilakukan di laboratorium struktur pesawat udara tepatnya

laboraturium komposit karena pada dasarnya struktur pesawat terbang menggunakan meterial

komposit. Sehingga pembelajaran pada mata kuliah ini adalah memberikan pengetahuan dan

keterampilan tentang material komposit beserta karakteristiknya.

1

DAFTAR ISI

Kata Pengantar.........................................................................................................................1

DAFTAR ISI..............................................................................................................................2

I. Job Number : TAJ - 001..................................................................................................3

II. Modul Number : TAM - 001...........................................................................................3

III. Judul Praktikum : Membuat Model dan Cetakan Turbin Air..................................3

IV. Tujuan..............................................................................................................................3

V. Landasan teori.................................................................................................................3

VI. Alat dan Bahan................................................................................................................4

VII. Langkah Kerja................................................................................................................7

VIII. Kesimpulan dan Saran.................................................................................................16

2

I. Job Number : TAJ - 001

II. Modul Number : TAM - 001

III. Judul Praktikum : Membuat Model dan Cetakan Turbin Air

IV. Tujuan

1. Memperkenalkan laminasi basah

2. Menghasilkan produk – produk bahan komposit dengan biaya relatif murah

3. Mengenal material komposit beserta karakteristiknya

V. Landasan teori

Material komposit adalah material yang terbuat lebih dari dua atau lebih unsur/bahan

untuk mendapat karakteristik baru. Material komposit mulai diaplikasikan pada

pembuatan produk untuk membantu mahasiswa dalam mengerjakan Tugas Akhir,

selain itu material komposit juga dapat digunakan pada industri rumah tangga, seperti

banper mobil, speed board, bak mandi, bath tube, toren air, genteng, perahu, dll.

Militer Amerika Serikat adalah pihak yang pertama kali mengembangkan dan

memakai bahan komposit. Pesawat AV-8D mempunyai kandungan bahan komposit

27% dalam struktur rangka pesawat pawa awal tahu 1980-an. Penggunaan bahan

komposit dalam skala besar pertama kali terjadi pada tahun 1985. Ketika itu Airbus

A320 pertama kali terbang dengan stabiliser horisontal dan vertikal yang terbuat dari

bahan komposit. Airbus telah menggunakan komposit sampai dengan 15% dari berat

total rangka pesawat untuk seri A320, A330 dan A340

Kekuatan suatu komponen selalu menjadi pertimbangan dalam penggunaannya. Maka,

kekuatan dan kekakuan material komposit sangat ditentukan oleh serat penguat (fiber),

resin sebagai pengikat, dan katalis sebagai unsur lain.

Adapun bahan yang dipakai untuk komposit antara lain :

1. Matriks

Matriks adalah material yang berbahan polymer/ plastik cair yang memiliki

karakteristik/bermacam-macam jenisnya. Plastik itu ada beberapa macam yaitu;

thermosetting dan thermoplastic. Thermosetting merupakan jenis plastik yang

apabila dipanaskan maka semakin keras. Contohnya : PVC, Teflon, plastic tahan

panas dll. Sedangkan Thermoplastic adalah jenis plastic yang apabila dipanaskan

maka akan semakin lunak. Contohnya : Epoxy, yang memiliki ketahanan

temperature tinggi dan Polyester yang memiliki ketahanan temperature yang

rendah.

Material yang digunakan sebagai matriks adalah polimer berjenis Thermosetting

yang sering disebut resin. Polimer merupakan material yang memiliki struktur

3

lebih kompleks dibandingkan metal dan keramik. Pada umumnya ada dua jenis

resin yaitu Polyester dan Epoxy, epoxy merupakan jenis resin yang berkualitas

baik dan tergolong tinggi harganya dan digunakan untuk serat jenis carbon, kevlar

dan boron. Sedangka, resin polyester termasuk harganya terjangkau biasanya

digunakan untuk peralatan sehari-hari. Fungsi matriks antara lain dapat

menyatukan serat-serat penguat, mendistribusikan gaya-gaya pada serat, serta

melindungi serat penguat terhadap pengaruh lingkungan.

2. Serat

Merupakan unsur utama yang berpengaruh pada kekuatan suatu benda atau

komponen, sehingga kekuatan materal komposit bergantung pada material

penyusunnya. Jenis serat yang digunakan adalah serat gelas dengan warna putih

bentuk memanjang dengan diameter 6-10 µ. Keunggulannya yaitu ringan dan baik

untuk panas, tahan korosi, mudah diproduksi, harga relatif murah.

3. Hardener

Hardener atau katalis adalah bahan yang ditambahkan pada resin yang berfungsi

sebagai senyawa yang dapat mempercepat proses

pengerasan/pematangan/pengeringan.

4. Gel Coat

Gel coat adalah campuran dari resin, filler dan katalis. Merupakan lapisan

pelindung yang berfungsi untuk mencegah masuknya air menahan gesekan.

Disamping itu, gel coat juga dapat mempertinggi sifat mekanis bahan komposit

serta memperhalus permukaan hasil cetakan.

5. Filler

Filler adalah material anorganik tambahan pada resin dan berfungsi sebagai

penanggung beban utama pada komposit. Filler yang biasanya digunakan adalah

material seperti pasir, aerosol dan tepung. Apabila filler ditambahkan dengan resin

maka akan menjadi gel coat.

6. Pigmen

Bahan penambah yang lain adalah pewarna yang berfungsi untuk memberi warna

kepada produk komposit yang akan dibuat, sehingga memperindah tampilan dari

bahan komposit. Pemberian warna ini dapat juga menutupi cacat akibat timbulnya

void selama proses pembuatan bahan komposit. Zat pewarna yang akan digunakan

dicampurkan ke dalam matrik yang akan digunakan untuk membuat gel coat.

4

VI. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum pembuatan model dan cetakan adalah

sebagai berikut :

Pembuatan Model

1. Balpoint / spidol

2. Mistar

3. Jigsaw

4. Hacksaw

5. Mesin potong

6. Mesin gerinda

7. Palu

8. Ampelas

9. Cutter

10. Kertas karton

11. Lakban

12. Sekrup

Pembuatan Cetakan

1. Wadah

2. Pengaduk

3. Kuas / majun

4. Lilin/malam

Pembuatan Produk

1. Wadah

2. Pengaduk

3. Kuas/majun

4. Jigsaw

5. Bor

6. Mesin Gerinda

Adapun bahan-bahan yang diperlukan untuk pembuatan model dan cetakan adalah

seperti di sebutkan di bawah ini :

Pembuatan Model

1. Balsa

5

2. Papan Kayu

3. Komposit

Pembuatan Cetakan

1. Resin

2. Pewarna

3. Talk/ Filler

4. Hardenener (katalis)

5. Fiber glass

6. Gel Coat

7. wax

Membuat produk

1. Matriks

2. Hardenener (katalis)

3. Wax

4. Gel coat

5. Fiber glass

6

VII. Langkah Kerja

1. Persiapan Pembuatan model

a) Buatlah desain model dan cetakan menggunakan inventor. Benda jadi yang

ingin dibuat berupa turbin air. (Desain model dan cetakan terlampir pada

lampiran 1 dan 2)

b) Sebelum melakukan praktikum, isilah job sheet yang telah disediakan. (Job

sheet terlampir pada lampiran no 3 dan 4 )

c) Selanjutnya, perhatikan juga kelengkapan peralatan keselamatan seperti masker

dan kacamata untuk mengantisipasi berbagai potensi yang mungkin terjadi

selama praktikum isilah surat ijin keamanan yang terlampir pada lampiran ke 5.

2. Pembuatan model

2.1 Model Poros / as

a) Pertama-tama persiapkan alat dan bahan yang diperlukan

b) Bentuk kayu balsa membentuk silinder dengan menggunakan cutter

c) Bentuk silinder tersebut sehingga menjadi poros bertingkat dengan dimensi

sesuai dengan berikut sesuai dengan desain

d) Haluskan dengan menggunakan ampelas, sampai ukuran sesuai dengan

desain

Gambar 7.1 Model poros dari kayu balsa setelah dicetak7

2.2 Model Piringan atas

a) Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

b) Karena kami memiliki cetakan piringan atas maka kami membuat model

yang terbuat dari cetakan yang sudah ada

c) Lubang untuk as terbentuk karena bentuk dari cetakan

d) Selanjutnya bagian-bagian pinggir yang nantinya sebagai tempat untuk

blade dilubangi dengan menggunakan bor dan bantuan jigsaw.

Gambar 7.2 Model piringan atas

2.3 Model piringan bawah

a) Siapkan papa kayu

b) Tandai kayu dengan menggunakan mistar , jangka dan pensil dengan ukuran

sesuai dengan desain. Gambar sebuah lingkaran dengan dimensi sesuai

dengan desain

c) Potong kayu tersebut dengan menggunakan jigsaw dan hacksaw

d) Haluskan bagian pinggir kayu dengan menggunakan gerinda tangan

e) Satukan empat buah lapis kayu dengan satu piringan komposit sebagai dasar

piringan bawah dengan menggunakan sekrup

f) Rekatkan lakban ke pinggiran kayu dilapis dengan kertas karton sehingga

menutupi celah-celah lapisan kayu dan agar permukaan kayu menjadi lebih

licin

g) Lubangi piringan yang ada pada model yang nanti nya menjadi tempat

untuk blade

8

Gambar 7.3 Model piringan bawah

2.4 Model Blade

a) Blade sudah ada, namun dimensi nya belum sesuai dengan desain

b) Ukur dan tandai dengan spidol blade sepanjang 5 cm

c) Cekam blade dengan ragum dan gergaji blade dengan menggunakan

hacksaw

Gambar 7.4 Model blade yang telah disesuaikan ukurannya

3. Membuat cetakan

a) Membuat gelcoat. Campurkan resin, pewarna, dan talk dalam 1 wadah

kemudian aduk secara merata.

9

b) Selanjutnya, lapisi seluruh permukaan model dengan wax menggunakan kuas

ataupun majun secara merata sampai ke bagian – bagian yang tersulit, tunggu

hingga beberapa saat sampai wax agak kering. Hal ini bertujuan agar saat

dilapisi oleh resin, resin tidak menempel saat resin dipisahkan dari model.

c) Setelah itu oleskan gelcoat secara merata ke setengah bagian dari model,

semakin tipis gelcoat semakin bagus, karena jika terlalu tebal akan

mengakibatkan keretakan. Perhitungannya 1 cm benda (dalam hal ini cetakan)

gelcoat harus 1 mm, dengan kata lain 0,1 % dari benda. Jangan lupa

mencampurkan katalis dengan gelcoat sebelum dioleskan, perbandingannya 0,5

– 2 % dari berat resin.

d) Setelah permukaan gelcoat setengah kering, tempelkan fiber glass membentuk

permukaan setengah benda tadi. Macam-macam fiber glass ada dua tipe, tipe

mate dan tipe rope. Tipe mate bentuknya tak beraturan, sedangkan tipe rope

berbentuk anyaman. Macam tipe rope: type 800, type 400, type 600, type 200,

dll. Tipe Rope lebih baik dari pada mate karena perbandingan kekuatannya. 3

lapis tipe mate sama dengan 1 lapis tipe rope.

e) Setelah itu oleskan menggunakan resin yang sudah dicampur katalis agar fiber

tersebut menyatu dengan gelcoat yang membentuk cetakan. Lapisi sampai

jumlah lapisan yang di inginkan sampai benar – benar kuat sehingga pada saat

cetakan dipukul – pukul (untuk memisahkan produk dari cetakan) mendapat

kerusakan yang sedikit karena mengalami deformasi. Misalkan 5 lapis atau 8

lapis.

Gambar 7.5 Cetakan poros10

Gambar 7.6 Cetakan blade

Gambar 7.7 Cetakan piringan bawah female

11

Gambar 7.8 Cetakan piringan bawah male

Gambar 7.9 Cetakan piringan atas male dan female

f) Setelah benar-benar kering namun tidak terlalu kering, lepas cetakan dengan

hati-hati.jangan melepas dalam keadaan masih basah karena dapat membuat

benda mudah rusak dan jangan melepas dalam keadaan terlalu kering karena

akan sulit untuk melepasnya.

4. Membuat produk

a) Oleskan permukaan dalam dari cetakan menggunakan wax sampat merata

hingga bagian – bagian yang tersulit.

b) Kemudian oleskan gel coat sampai merata ke seluruh permukaan yang telah

diberi wax.12

c) Setelah setengah kering tempelkan fiber glass yang kemudian diberi resin yang

sudah diberi katalis sebagai pengikat.

d) Lapisi dengan beberapa lapis fiber glass agar benda kuat dan tidak mudah

rusak.

e) Proses di atas dilakukan pada setiap cetakan, misal ada dua cetakan, maka

lakukan pada kedua cetakan tersebut.

f) Kemudian satukan kedua cetakan tersebut dengan menggunakan clamp dan

penjepit, agar posisii cetakan tidak berubah. Sebelum kering, potong bagian –

bagian fiber glass yang tidak terkena cetakan. Karena pada saat mengering,

agak sulit untuk dipotong.

g) Tunggu hingga resin mengering, lebih bagus 24 jam.

h) Bagian dalam benda yang kita buat boleh padat ataupun kosong, Tergantung

kebutuhan.

i) Setelah benda di keluarkan dari cetakan, rapihkan bagian – bagian yang

kurang. Seperti meratakan daerah tepi yang tidak rata, atau memberi dempul

pada bagian yang cekung atau tidak rata.

Gambar 7.10 Piringan bawah

13

Gambar 7.11 Poros

Gambar 7.12 Piringan atas

j) Kemudian gabungkan (assembly) sehingga menjadi turbin air seperti pada

gambar dibawah.

14

Gambar 7.13 Turbin Air

15

VIII. Kesimpulan dan Saran

Komposit merupakan inovasi baru dari teknologi material, dimana material

baru ini mempunyai keunggulan dari material lain. Dibanding dengan material

konvensional keunggulan komposit antara lain yaitu memiliki kekuatan yang dapat

diatur (tailorability), tahanan lelah (fatigue resistance) yang baik, tahan korosi, dan

memiliki kekuatan jenis (rasio kekuatan terhadap berat jenis) yang tinggi. produk

tanpa pengecatan, anti gores, lebih ringan, dan ekonomis.untuk kendaraan dapat dapat

menghemat bahan bakar.pada umumnya komposit dikenal sebagai bahan yang kuat

dan ringan. Selain itu, membuatnya pun mudah karena menggunakan cetakan yang

bisa dibuat apa saja sesuai dengan kebutuhan dan dengan biaya yang murah. Hal ini

akan meningkatkan efisiensi dan kualitas pada produk kita.Kini kualitas dari komposit

mulai dipercaya, hal ini dibuktikan dengan digunakannya komposit pada struktur

pesawat udara.

Ada beberapa kendala dalam proses praktikum kali ini, diantaranya

keterbatasan alat untuk membuat model, penggunaan alat seperti jigsaw, gerinda dan

bor yang peralatan keamanan dan keselamatannya masih kurang,

Daftar Pustaka

1. Buku catatan

2. http://adenholics.blogspot.com/2008/03/keunggulan-komposit.html

3. http://id.wikipedia.org/wiki/Material_komposit

16

Lampiran 1Model Piringan atas

Cetakan Piringan atas

Model dan Cetakan Piringan atas

17

Model Blade Cetakan Blade

Model dan cetakan blade

18

Model as/ poros Cetakan as/poros

Model dan cetakan as/poros

19

Model Piringan atas

Cetakan piringan atas

20

Model dan cetakan piringan atas

Benda jadi ( Turbin Air)

21

22