tugas material teknik mesin

8/15/2019 Tugas Material Teknik Mesin

1/22

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas terselesaikannya makalah

yang berjudul “Komposit dan Non Ferro”. Penulisan makalah ini merupakan salah satu tugas yang

diberikan dalam mata kuliah Material Teknik.

Makalah ilmiah ini telah saya susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari

berbagai pihak sehingga dapat memperlan ar pembuatan makalah ini. !ntuk itu saya menyampaikan

banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini.

Terlepas dari semua itu" #aya menyadari sepenuhnya bah$a masih ada kekurangan baik dari

segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. %khir kata saya berharap semoga makalah tentang

Komposit dan Non Ferro ini dapat memberikan man&aat maupun inpirasi terhadap pemba a.

Palembang" '( %pril ')*+

,estu ,idho. K


2/22

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

#erat sebagai elemen penguat sangat menentukan si&at mekanik dari komposit karena

meneruskan beban yang didistribusikan oleh matrik. -rientasi" ukuran" dan bentuk serta

material serat adalah &aktor &aktor yang mempengaruhi property mekanik dari lamina. #erat alam

yang dikombinasikan dengan resin sebagai matrik akan dapat menghasilkan komposit alternati&

yang salah satunya berguna untuk aplikasi material industri. /engan mem0ariasikan lebar serat

$o0en tersebut diharapkan akan didapatkan hasil properti mekanik komposit yang maksimal

untuk mendukung peman&aatan komposit alternati&.

/alam pembahasan komposit penguat serat alam a ak yang di ontohkan dengan bambu

memiliki keunggulan komposit serat bambu dibandingkan dengan &iber glass adalah komposit

serat bambu lebih ramah lingkungan karena mampu terdegradasi se ara alami dan harganya pun

lebih murah dibandingkan &iber glass. #edangkan &iber glass sukar terdegradasi se ara

alami. #elain itu &iber glass juga menghasilkan gas 1- dan debu yang berbahaya bagi

kesehatan jika &iber glass didaur ulang" sehingga perlu adanya bahan alternati&

pengganti &iber glass tersebut.

/alam industri manu&aktur dibutuhkan material yang memiliki si&at si&at istime$a

yang sulit didapat dari logam. Komposit merupakan material alternati0e yang dapat digunakan

untuk memenuhi kebutuhan tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

*.'.* %pakah material komposit itu2

*.'.' 3agaimana klasi&ikasi komposit 2

*.'.4 %pa bahan utama komposit2

*.'.5 %pa saja jenis jenis dari material komposit2

*.'.( %pa saja ontoh material komposit itu2

*.'.+ %pa sajakah bahan pembentuk komposit2

*.'.6 %pa kelebihan dan kekurangan material komposit itu2


3/22

*.'.7 %pa kegunaan dari komposit 2

*.'.8 %pakah material non &erro itu2

*.'.*) %pa saja ontoh material non &erro 2

1. Tu!uan

*.4.* !ntuk mengetahui apa itu komposit.

*.4.' !ntuk mengetahui bagaimana klasi&ikasi komposit.

*.4.4 !ntuk mengetahui bahan utama komposit.

*.4.5 !ntuk mengetahui jenis jenis dari material komposit.

*.4.( !ntuk mengetahui apa saja ontoh material komposit itu.

*.4.+ !ntuk mengetahui apa saja bahan pembentuk komposit

*.4.6 !ntuk mengetahui kelebihan dan kekurangan material komposit.

*.4.7 !ntuk mengetahui apa kegunaan dari komposit.

*.4.8 !ntuk mengetahui apa itu material non &erro

*.4.*) !ntuk mengetahui apa saja bahan non &erro

1." Man#aat

*.5.* %gar dapat memahami komposit.

*.5.' %gar dapat memahami bagaimana klasi&ikasi komposit.

*.5.4 %gar dapat memahami bahan utama komposit.

*.5.5 %gar dapat memahami jenis jenis dari material komposit.

*.5.( %gar dapat memahami apa saja ontoh material komposit itu.

*.5.+ %gar dapat memahami apa saja bahan pembentuk komposit.


4/22

*.5.6 %gar dapat memahami kelebihan dan kekurangan material komposit.

*.5.7 %gar dapat memahami kegunaan dari komposit.

*.5.8 %gar dapat memahami material non &erro

*.5.*) %gar mengetahui kegunaan non &erro


5/22

BAB II

PEMBAHA$AN

A. K%MP%$IT

2.1 Pengert&an K'm('s&t

Menurut de&inisi" komposit adalah struktur yang dibuat dari bahan bahan yang berbeda

beda" iri irinya pun tetap terba$a setelah komponen terbentuk sepenuhnya. Komposit adalah

suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material sehingga dihasilkan

material komposit yang mempunyai si&at mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material

pembentuknya.

Komposit memberikan suatu pengertian yang sangat luas dan berbeda beda" serta

mengikuti situasi dan perkembangan bahan itu sendiri. 9abungan dua atau lebih bahan

merupakan suatu konsep yang diperkenalkan untuk menerangkan de&inisi komposit. :alaupun

demikian de&inisi ini terlalu umum" karena komposit ini merangkumi semua bahan termasuk

plastik yang diperkuat dengan serat" logam alloy " keramik" kopolimer" plastik berpengisi atau apa

saja ampuran dua bahan atau lebih untuk mendapatkan suatu bahan yang baru.

Komposit memiliki si&at mekanik yang lebih bagus dari logam" kekakuan jenis ;modulus

Young/density < dan kekuatan jenisnya lebih tinggi dari logam. 3eberapa lamina komposit dapat

ditumpuk dengan arah orientasi serat yang berbeda" gabungan lamina ini disebut sebagai laminat.

Komposit dibentuk dari dua jenis material yang berbeda" yaitu=

a< Penguat ) Reinforcement *+ yang mempunyai si&at kurang elastis tetapi lebih kaku serta

lebih kuat.

b< Matr&ks " umumnya lebih elastis tetapi mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih

rendah.

#e ara garis besar ada 4 ma am jenis komposit berdasarkan penguat yang digunakannya" yaitu =

a< Fibrous Composites )K'm('s&t $erat*. Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri

dari satu lapisan yang menggunakan penguat berupa serat ; fiber) . #erat ; fiber) yang

digunakan bisa berupa glass fibers, carbon fibers, aramid fibers ; poly aramide


6/22

b< Laminated Composites )K'm('s&t Lam&nat*. Merupakan jenis komposit yang terdiri

dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki

karakteristik si&at sendiri.

< Particulalate Composites )K'm('s&t Part&kel*. Merupakan komposit yang

menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi se ara merata dalam

matriksnya.

#ehingga komposit dapat disimpulkan adalah sebagai dua ma am atau lebih material

yang digabungkan atau dikombinasikan dalam sekala makroskopis ;dapat terlihat langsung

oleh mata< sehingga menjadi material baru yang lebih berguna.

K'm('s&t ter,&r& ,ar& 2 -ag&an utama a&tu /

a< Matriks" ber&ungsi untuk perekat atau pengikat dan pelindung filler ;pengisi<

dari kerusakan eksternal.

b< Filler ;pengisi


7/22

Klasi&ikasi bahan komposit dapat dibentuk dari si&at dan sturkturnya. 3ahan

komposit dapat diklasi&ikasikan kedalam beberapa jenis. #e ara umum klasi&ikasi komposit

yang sering digunakan antara lain seperti =

a< Klasi&ikasi menurut kombinasi material utama" seperti metal-organic atau metal

anorganic .

b< Klasi&ikasi menurut karakteristik bult-from " seperti system matrik atau laminate .

< Klasi&ikasi menurut istribusi unsure pokok" seperti continous dan disontinous .

d< Klasi&ikasi menurut &ungsinya" seperti elektrikal atau structural .

#e ara umum bahan komposit terdiri dari dua ma am" yaitu bahan komposit partikel

; particulate composite < dan bahan komposit serat ; fiber composite partikel yang diikat oleh matrik. 3entuk partikel ini dapat berma am>

ma am seperti bulat" kubik" tetragonal atau bahkan berbentuk yang tidak beraturan se ara a ak.

#edangkan bahan komposit serat terdiri dari serat > serat yang diikat oleh matrik. 3entuknya

ada dua ma am yaitu serat panjang dan serat pendek.

2.1.2 Bahan K'm('s&t Part&kel

/alam struktur komposit" bahan komposit partikel tersusun dari partikel>partikel yang

disebut bahan komposit partikel ; particulate composite


8/22

pada pemisahan antar lapisan. @al ini dikarnakan kekuatan antar lapisan dipengaruhi oleh

matriknya. Komposit serat dalam dunia industry mulai dikembangkan dari pada menggunakan

bahan partikel. 3ahan komposit serat mempunyai keunggulan yang utama

yaitu strong ;kuatmaterial yang digunakan. 1ara yang digunakan

untuk mengkombinasi serat berkekuatan tarik tinggi dan bermodulus elastisitas tinggi dengan

matrik yang bermassa ringan" berkekuatan tarik renda" serta bermodulus elastisitas rendah

makin banyak dikembangkan guna untuk memperoleh hasil yang maksimal. Komposit pada

umumnya mengunakan bahan plastik yang merupakan material yang paling sering digunakan

sebagai bahan pengikat seratnya selain itu plasti mudah didapat dan mudah perlakuannya" dari

pada bahan dari logam yang membutuhkan bahan sendiri.

!ntuk memperoleh komposit yang kuat harus dapat menempatkan serat dengan benar.

3erdasarkan penempatanya terdapat beberapa tipe serat pada komposit yaitu =

1. Continuous Fiber Composite

Continuous atau uni-directional, mempunyai serat panjang dan lurus" membentuk lamina

diatara matriknya. ?enis komposit ini paling sering digunakan. Tipe ini mempunyaikelemahan pada pemisahan antar lapisan. @al ini dikarnakan kekuatan antar lapisan

dipengaruhi oleh matriknya.

2. Woven Fiber Composite )bi-dirtectional *

Komposit ini tidak mudah dipengaruhi pemisahan antar lapisan karena susunan seratnya

juga mengikat serat antar lapisan. %kan tetapi susunan serat memanjangnya yang tidak

begitu lurus mengakibatkan kekuatan dan kekakuan akan melemah.

3. Discontinuous Fiber Composite

Discontinuous Fiber Composite adalah tipe komposit dengan serat pendek. Tipe ini

dibedakan lagi menjadi 4 ; 9ibson" *885 = *(6 < =

a. ligned discontinuous fiber

b. ligned discontinuous fiber

c. !andomly oriented discontinuous fiber

4. H brid Fiber Composite


9/22

"ybrid Fiber Composite merupakan komposit gabungan antara serat tipe serat lurus dengan

serat a ak. Tipe ini digunakan supaya dapat mengganti kekurangan si&at dari kedua tipe dan

dapat menggabungkan kelebihannya.

2.2 Bag&an utama ,ar& k'm('s&t

*. Reinforcement adalah salah satu bagian utama dari komposit

yaitu reinforcement ;penguat< yang ber&ungsi sebagai penanggung beban utama pada

komposit.

'. !erat "elas #$lass fiber) adalah bahan yang tidak mudah terbakar. #erat jenis ini

biasanya digunakan sebagai penguat matrik jenis polymer . Komposisi kimia serat gelas

sebagain besar adalah #i-' dan sisanya adalah oksida oksida alumunium ;%l


10/22

3ahan ini merupajan bahan komposit yang sering digunakan" biasa disebut polimer

berpenguat serat ;F,P > Fibre !einforced %olymers or %lastics


11/22

d. Peralatan elektronika.

2* Matr&k -er-as&s term'(last&k ,engan serat gelas )k'tak a&r ra,&at'r

* Matr&k -er-as&s term'set ,engan serat 9ar-'

a. ,otor heli opter

b. Komponen ruang angkasa

. Rantai pesawat terbang

2.8 K'm('s&t Matr&k L'gam ) #etal #atri$ Composites 4 MM5*

3ahan ini menggunakan suatu logam seperti aluminium sebagai matrik dan

penguatnya dengan serat seperti silikon karbida.

1. Kele-&han MM5 ,&-an,&ngkan ,engan PM5 /

a. Trans&er tegangan dan regangan yang baik.

b. Ketahanan terhadap temperature tinggi

. Tidak menyerap kelembapan.

d. Tidak mudah terbakar.

e. Kekuatan tekan dan geser yang baik.Ketahanan aus dan muai termal yang

lebih baik

2. Kekurangan MM5 /

a. 3iayanya mahal b. #tandarisasi material dan proses yang sedikit

. Matr&k (a,a MM5 /

a. Mempunyai keuletan yang tinggi

b. Mempunyai titik lebur yang rendah

. Mempunyai densitas yang rendah

d. 1ontoh = %lmunium beserta paduannya" Titanium beserta paduannya"

Magnesium beserta paduannya.". Pr'ses (em-uatan MM5 /

a. Po$der metallurgy

b. 1asting li uid il&iltration

. 1ompo asting

d. # ueeAe asting

2.: K'm('s&t Matr&k Keram&k ) Ceramic #atri$ Composites 4 5M5*


12/22


13/22

1. Kele-&han Mater&al K'm('s&t

Material komposit mempunyai beberapa kelebihan berbanding dengan bahan

kon0ensional seperti logam. Kelebihan tersebut pada umumnya dapat dilihat dari

beberapa sudut yang penting seperti si&at si&at mekanikal dan &isikal dan biaya. #eperti

yang diuraikan diba$ah ini =

a*$at0sat mekan&kal ,an #&s&kal

Pada umumnya pemilihan bahan matriks dan serat memainkan peranan penting

dalam menentukan si&at si&at mekanik dan si&at komposit. 9abungan matriks dan serta

dapat menghasilkan komposit yang mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih tinggi

dari bahan kon0ensional seperti keluli.

-*B&a a

Faktor biaya juga memainkan peranan yang sangat penting dalam membantu

perkembangan industri komposit. 3iaya yang berkaitan erat dengan penghasilan suatu

produk yang seharusnya memperhitungkan beberapa aspek seperti biaya bahan mentah"

pemrosesan" tenaga manusia" dan sebagainya.

2.7 Kekurangan Mater&al K'm('s&ta< Tidak tahan terhadap beban sho k ;kejut< dan rash ;tabrak< dibandingkan

dengan metal.

b< Kurang elasti

< Bebih sulit dibentuk se ara plastis.

2.1 Kegunaan K'm('s&t

•

%ngkasa luar seperti Komponen kapal terbang" Komponen @elikopter" Komponen satelit.

• Kesehatan seperti Kaki palsu" #ambungan sendi pada pinggang

• Marine Kelautan seperti Kapal layar" Kayak

• Dndustri Pertahanan #eperti Komponen jet tempur" Peluru" Komponen kapal selam

• Dndustri Pembinaan seperti ?embatan" Tero$ongan" ,umah" Tanks.

• -lah raga dan rekreasi seperti #epeda" #ti k gol&" ,aket tenis" #epatu olah raga

• %utomobile seperti Komponen mesin" Komponen kereta


14/22

B. N'n


15/22

• logam ringan = alumunium" barium" kalsium

• logam re&raktori tahan api = Molibdenum " titanium" $ol&ram" Airkonium

• logam radio akti& = radium dan uranium.

a* Tem-aga+ 5'((er+ 5u(rum )5u*

/iperoleh dari biji besi yang mengandung besi" timah hitam" seng dan sedikit

mengandung perak dan emas. #i&at si&at tembaga antara lain =si&at mekanik baik" tahan

korosi" daya hantar listrik dan panas lebih baik" mampu dikerjakan mesin" mudah disambung

dengan solder maupun dilas" 3/ 7"8 dan titik air *")74I 1" serta dapat digosok dantemperature tempa lebih rendahdibanding bahan bahan dari logam &erro. Pada pengerjaan

panas suhu yang diperlukan antara 7))I1 8))I1" seperti untuk rolling eJtension dan

&orging tempa. 3aik dalam keadaan panas maupun dalam keadaan dingin" tembaga sangat

lu$es dan dapat direnggangkan" digiling dan dimartil. Pemberian bentuk dalam keadaan

panas sekitar +()I1" sedangkan dalam keadaan dingin 4))I1 6))I1. Kegunaan tembaga"

yaitu alat alat listrik" telepon dan telegram" ka$at listrik" re&rigerator dan pipa pipaketel serta

tembaga tidak bias digunakan untuk perabot masak.

-* Mangan+ Manganese )Mn*

#i&at si&at mangan adalahbaja konstruksi dan baja mesin memperbaiki si&at kekuatan

tprik dan tahan aus serta baja perkakas memperbaiki si&at tanah ukuran. Kegunaannya adalah

sebagai unsur paduan" bila dipadu dengan baja konstruksi dan baja mesin digunakan untuk

pekerjaan yang menginginkan kekuatan tarik dan tahan aus. 3ila dipadu dengan baja

perkakas digunakan untuk pekerjaan yang menginginkan ketahanan ukuran.

9* N&kel+ N&9k'l&um )N&*

#i&at si&at nikel yaitu ukup keras" 3/ 7"6 dan titik lebur *" 5((I 1 dengan kelihatan

tinggi dan mudah dibentuk dalam keadaan dingin atau panas dan tahan korosi. 3ijih Ni kel

mengandung '"( C Ni kel yang ber ampur bersama sama unsur lain yang sebagian besar

terdiri atas besi dan sili a serta hampir 5 C Tembaga dan sedikit 1obalt" #elenium"


16/22

Tellurium" #il0er" Platinum dan %urum. #edangkan Tembaga" besi dan Ni el berada pada

bijih itu sebagai #ul&ida. Kegunaannya adalah untuk industri kimia" alat alat listrik dan alat

alat kedokteran.

,* Uran&um)U*

#i&at si&at uranium adalah 3/ *7"6" uranium murni malleable liat dan du tile mudah

di bentuk dan menstabilkan arbide keras. Kegunaannya untuk bahan amunisi dan

persenjataan.

e* Alumun&um )Al*

#i&at si&at %lumunium adalah penghantar arus listrik tinggi. ?enis logam ringan ;3/

'"6< dengan titik lebur +))I1" mudah dikerjakan dituang" penghantar panas" tahan karat dan

non magnetis. Kegunaan %lumunium adalah untuk bahan bangunan" alat alat rumah tangga"

mesin penggerak" mesin tenaga penghasil kalor yang besar untuk pemanas" kabel dan pipa

serta pembuatan mesin motor dan kapal terbang. %lumunium terdapat dua ma am yaitu=

alumunium tuangan mempunyai kekuatan tarik sebesar *)kg mm' dan regangannya *7 '(

C dan alumunium tempa mempunyai kekuatan tarik sebesar *7 '7kg mm' dan regangannya

4 (C.

#* Magnes&um)Mg*

Magnesium ialah logam yang ber$arna putih perak dan sangat mengkilap dengan titik

air +(* 1 yang dapat digunakan sebagai bahan paduan ringan" si&at dan karakteristiknya

sama dengan %luminium. -Jid &ilm yang melapisi permukaan Magnesium hanya ukup

melindunginya dari pengaruh udara kering" sedangkan udara lembab dengan Magnesium

memiliki kekuatan tarik hingga **) N mm' dan dapat ditingkatkan melalui proses

pembentukan hingga ')) N mm'. #i&at si&atnya adalah 3/ rendah *"6" lunak dan titik air

rendah 7))I1 serta tahan korosi. Kegunaannya adalah untuk bangunan dan kapal udara serta

&oto gra&i dan sebagai unsure paduan non &ero.

g* K'-alt )5'*


17/22

1obalt ;1o< ialah logam yang ber$arna putih sil0er ini memilki titik air *58) 1 dan

bersi&at magneti tinggi. 1obalt diperoleh bersama unsur Ni kel serta element element

mineral tertentu dan dipisahkan selama proses pemurnian pada unsur Ni kel. #i&at si&atnya

adalah bila dipadu dengan baja maka akan menjadi keras" tahan panas dan tahan aus.

Kegunaannya kobalt bila dipadu dengan baja banyak dipergunakan untuk konstruksi tahan

tahan pesa$at terbang dan konstruksi tahan panas.

h* T&mah Put&h+ T&n+ $tannum )$n*

Timah putih ;#n< ialah logam yang ber$arna putih mengkilap" sangat lembek dengan

titik air yang rendah yakni '4' 1. #i&at si&atnya yaitu titik air rendah '4'I1" 3/ rendah

6"4" tahan terhadap udara lembab" kekerasan dan kekuatan sangat rendah dan tergolong

logam lunak serta daya tahan korosi ukup tinggi. Kekuatan timah putih untuk pembungkus

pipa pipa tabung yang dapat dilipat" tabung tabung pasta gigi dan plat plat lembaran yang

dapat dibuat kaleng makanan.

&* T&mah H&tam+ Lea,+ T&m-al+ Plum-um )P-*

Timah @itam memiliki berat jenis ;L< yang sangat tinggi yaitu **"4 kg dm dengan

titik air 4'6 1" digunakan sebagai isolator anti radiasi Nu lear. Timah hitam diperoleh dari

senya$a Plumbum #ulphur ;Pb#< yang disebut “9elena” dengan kadar yang sangat ke il.

#i&at si&at timah hitam adalah ber$arna kebiru biruan" agak lunak" mudah dituang" disolder"

dan dilas ;dengan api Aat asam< sanagt mudah diberi bentuk dalam keadaan dingin dan

panas" kekuatan tariknya sangat rendah 3/ **"5 dengan titik air '65I1 sangat tahan reaksi

kimia dan tahan korosi. Kegunaanya adalah sebagai penutup atap " pipa saluran"

pembungkus barang kesenian dari gelas" pembuatan penyehat" alat alat dan saluran dalam

industri kimia.

!* ='l#r'm+ Tungsten )=*

Tungten" :ol&ram ;:< memiliki titik air 45*) 1 ber$arna kelabu" sangat keras dan

rapuh pada temperature ruangan" tetapi ulet dan liat pada Temperatur tinggi. #i&at si&at

$ol&rom adalah keras 3/ ') titk air tinggi 45))I1 dan titk didih (8))I1" dapat digilas

menjadi lembaran dan bila dipadu dalam baja perkakas" akan memperbaiki ketahanan ausnya


18/22

dan si&at tahan hangatnya. Kegunaannya dalam bidang elektronika seperti katoda tabung

ele tron dan bidang kelistrikan" seperti ka$at pijar dalam lampu" elektroda" pegas" unsure

pemanas dan tabung sinar O.

k* $eng+ >&n9um )>n*

#eng ; n< ialah logam yang ber$arna putih kebiruan memiliki titik air 5*8 1" sangat

lunak dan lembek tetapi akan menjadi rapuh ketika dilakukan pembentukan dengan

temperature pengerjaan antara *)) 1 sampai *() 1 tetapi sampai temperature ini masih baik

dan mudah untuk dikerjakan.#eng terdapat dialam terikat se ara kimia se ara di dalam bijih

;asam belerang atau asam arang


19/22

m* B'r'n )B*

3oron ;3< memiliki titik air '4)) 1 dan 3oron 1arbide sangat keras dan tahan

terhadap pengaruh kimia. Proses pemurnian 3oron termasuk sangat sulit akan tetapi kerapkali 3oron ditemukan dalam keadaan murni sehingga disebut sebagai logam Murni atau

logam langka ;rare metal


20/22

BAB III

PENUTUP

.1 Kes&m(ulan

Mater&al k'm('s&t merupakan material yang terbentuk dari kombinasi antara dua atau

lebih material pembentuknya melalui pen ampuran yang tidak homogen" dimana si&at mekanik

dari masing masing material pembentuknya berbeda. Material komposit memiliki si&at mekanik

yang lebih bagus dari pada logam" memiliki kekuatan bisa diatur yang tinggi ;tailorability


21/22

DA


22/22

tugas material teknik mesin

Documents