Matriks (resin)

Matriks (resin) dalam susunan komposit bertugas melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik. Matriks harus bisa meneruskan beban dari luar ke serat. Umumnya matriks terbuat dari bahan-bahan yang lunak dan liat. Polimer (plastik) merupakan bahan umum yang biasa digunakan. Matriks juga umumnya dipilih dari kemampuannya menahan panas. Polyester, vinilester dan epoksi adalah bahan-bahan polimer yang sejak dahulu telah dipakai sebagai bahan matriks. Persyaratan di bawah ini perlu dipenuhi sebagai bahan matriks untuk pencetakan bahan komposit:

1)      Resin yang dipakai perlu memiliki viskositas rendah, dapat sesuai dengan bahan penguat dan permeable.

2)      Dapat diukur pada temperatur kamar dalam waktu yang optimal.

3)      Mempunyai penyusutan yang kecil pada pengawetan.

4)      Memiliki kelengketan yang baik dengan bahan penguat.

5)      Mempunyai sifat baik dari bahan yang diawetkan.

Tidak ada bahan yang dapat memenuhi semua persyaratan di atas tetapi pada saat ini paling banyak dipakai adalah polyester tak jenuh (Surdia, T., dan Saito, 1999).

Polimer diklasifikasikan sebagai thermoset dan thermoplastic, polimer thermoset tidak larut dan tidak dapat dicairkan kembali setelah terbentuk karena rantainya yang kaku bergabung dengan ikatan kovalen yang kuat, sedangkan polimer thermoplastic tidak tahan pada suhu dan tekanan tinggi karena ikatannya lemah. Contoh polimer thermoset yaitu epoksi, poliester, fenolat, poliamida, sedangkan contoh polimer thermoplastic yaitu polietilen, polistiren, polieter-eter-keton (PEEK), dan polifenilen sulfida (PPS) (Kaw, 2006).

 

Read More..

Resin Epoksi

Resin epoksi merupakan resin yang paling sering digunakan. Resin epoksi adalah cairan organik dengan berat molekul rendah yang mengandung gugus epoksida. Epoksida memiliki tiga anggota di cincinnya: satu oksigen dan dua atom karbon. Reaksi epichlorohydrin dengan phenols atau aromatic amines membuat banyak epoksi. Pengeras (hardener), pelunak (plasticizer), dan pengisi (filler) juga ditambahkan untuk menghasilkan epoksi dengan berbagai macam sifat viskositas, impact, degradasi, dan lain-lain (Kaw, 2006).

Meskipun epoksi ini lebih mahal dari matriks polimer lain, namun epoksi ini adalah matriks dari polimer matrix composite yang paling populer. Lebih dari dua pertiga dari matriks polimer yang digunakan dalam aplikasi industri pesawat terbang adalah epoksi. Alasan utama epoksi paling sering digunakan sebagai matriks polimer yaitu:

1)      Kekuatan tinggi.

2)      Viskositas dan tingkat alirannya rendah, yang memungkinkan membasahi serat dengan baik dan mencegah ketidakberaturan serat selama pemrosesan.

3)      Ketidakstabilan rendah.

4)      Tingkat penyusutan rendah yang mengurangi kecenderungan mendapatkan tegangan geser yang besar ikatan antara epoksi dan penguatnya.

5)      Tersedia lebih dari 20 tingkatan untuk memenuhi sifat spesifik dan kebutuhan pengolahan.

Karakteristik Resin Epoksi

Read More..

Pengertian Komposit

Kata komposit (composite) berasal dari kata "to compose" yang berarti menyusun atau menggabung. Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material, di mana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda (Jones, 1975). Menurut Kaw, A.K.  (1997), komposit adalah struktur material yang terjadi dari dua kombinasi bahan atau lebih, yang dibentuk pada skala makrospik dan menyatu secara fisika. Unsur pembentuk komposit disebut penguat (serat atau partikel) dan pengisi (matriks). Matriks bertugas mengikat serat agar tetap pada posisinya dan menjaga serat dari pengaruh lingkungan luar. Bahan komposit merupakan bahan gabungan secara makro, maka bahan komposit dapat didefinisikan sebagai suatu sistem material yang tersusun dari campuran/kombinasi dua atau lebih unsur-unsur utama yang secara makro berbeda di dalam bentuk dan atau komposisi material yang pada dasarnya tidak dapat dipisahkan (Schwartz, 1984).

Tumbuhan penghasil serat sering dikenal dengan istilah bast plant, seperti kenaf, rosella, flax, jute, rami dan tanaman penghasil serat lainnya. Selain itu, serat alam dapat juga diperoleh dari serat buah (fruit fiber), seperti kapok, kapas, buah kelapa sawit (palm fiber) serta buah kelapa (coconut fiber atau coir), dan serat daun (leaf fiber) seperti sisal dan nanas. (Brouwer, 2000).

Serat alam mempunyai kekuatan berkisar antara 220 MPa (serat buah kelapa) sampai dengan 1500 MPa (serat flax) dan modulus Young antara 6 GPa (serat buah kelapa) sampai dengan 80 GPa (flax), serta massa jenisnya berkisar 1,25 gram/cm³ sampai dengan 1,5 gram/cm³. Serat gelas tipe E mempunyai kekuatan 2200 MPa dan modulus Young 73 GPa, serta massa jenis 2,55 gram/cm³, sehingga untuk beberapa serat alam seperti flax, hemp, rami dan sisal mempunyai modulus spesifik yang kompetitif dengan serat gelas. (Mueller dan Krobjilowski, 2003).

Read More..

Efisiensi volumetrik dan efisiensi pengisian

Secara teoritis banyaknya bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam silinder sama dengan volume langkahnya. Akan tetapi, kenyataannya lebih sedikit karena dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu tekanan udara, temperature, panjang saluran, bentuk saluran dan sisa hasil pembakaran di dalam silinder pada proses yang mendahului. Efisiensi volumetrik adalah perbandingan antara volume muatan segar yang masuk kedalam silinder dengan volume langkahnya.

Dengan kondisi tertentu dari suatu gas dapat juga ditentukan berat dari gas tersebut di mana apabila berat gas yang masuk ke dalam ruang bakar diperbandingkan dengan berat gas yang sebenarnya masuk ke dalam ruang bakar dengan kondisi tertentu pula akan didapat suatu harga perbandingan yang sama dengan effisiensi volumetrik. Apabila kondisi-kondisi gas dirubah ke kondisi standar, maka akan menghasilkan suatu harga perbandingan yang selanjutnya disebut effisiensi pengisian.

Harga dari efisiensi volumetrik dan efisiensi pengisian bila semakin besar, maka akan semakin banyak campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam ruang bakar. Hal ini berarti akan semakin besar tenaga yang dihasilkan oleh mesin tersebut. Bila keadaannya sebaliknya, maka hasilnya pun akan sebaliknya. Biasanya disebabkan oleh bentuk dan panjang dari saluran isap serta kecepatan mesin, harga dari efisiensi volumetrik atau pengisian tidak akan mencapai 100% (sekitar 65% sampai dengan 85%). Tetapi bila proses pemasukan gas dibantu dengan tekanan yang melebihi tekanan atmosfir maka besarnya efisiensi volumetrik dapat mencapai 100%.

Read More..

PENGARUH PENGGUNAAN INTAKE MANIFOLD DENGAN BAHAN DASAR KOMPOSIT (SERAT NANAS) TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR DAN EMISI GAS BUANG PADA SEPEDA MOTOR HONDA SUPRA X 125 TAHUN 2007

ABSTRAK

Bayu Gilang Purnomo, PENGARUH PENGGUNAAN INTAKE MANIFOLD DENGAN BAHAN DASAR KOMPOSIT (SERAT NANAS) TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR DAN EMISI GAS BUANG PADA SEPEDA MOTOR HONDA SUPRA X 125 TAHUN 2007. Skripsi. Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta, Juli 2014.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2007 pada penggunaan intake manifold dengan bahan dasar komposit (serat nanas).

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental. Sampel dalam penelitian ini adalah sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2007 bernomor mesin JB51E1951246. Teknik pengambilan sampel dalam penelitian ini menggunakan teknik sampel bertujuan/purposive sample. Metode pengumpulan data dalam penelitian ini menggunakan metode eksperimen. Pengukuran konsumsi bahan bakar pada penelitian ini menggunakan gelas ukur dan dilaksanakan pada kondisi statis. Pengujian dilakukan dengan cara mengukur waktu yang diperlukan mesin untuk menghabiskan bahan bakar dalam volume tertentu pada putaran mesin rendah menengah dan tinggi. Pengukuran emisi gas buang karbonmonoksida (CO) dan hidrokarbon (HC) dalam penelitian ini menggunakan gas analyzer tipe 898 OTC STARGAS Global Diagnostic dan dilaksanakan berdasarkan pada SNI 09-7118.3-2005 tentang cara uji kendaraan bermotor kategori L pada kondisi idle. Analisa data dalam penelitian ini menggunakan metode deskriptif komparatif.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsumsi bahan bakar rata-rata pada penggunaan intake manifold standar pada putaran mesin 1200 rpm, 2500 rpm dan 4000 rpm adalah 0.088256 ml/detik. Sedangkan konsumsi bahan bakar rata-rata pada penggunaan intake manifold komposit serat nanas pada putaran mesin 1200 rpm, 2500 rpm dan 4000 rpm adalah 0.072183 ml/detik. Pada penggunaan intake manifold komposit serat nanas rata-rata konsumsi bahan bakar turun sebesar 20.7%. Pada penggunaan intake manifold standar emisi gas buang CO rata-rata adalah 1.838%. emisi gas buang CO rata-rata pada penggunaan intake manifold komposit serat nanas adalah 1.127%. Pada penggunaan intake manifold komposit serat nanas, emisi gas buang CO turun sebesar 38.7%. emisi gas buang HC rata-rata  pada penggunaan intake manifold standar adalah 1178 ppm. Emisi gas buang HC rata-rata pada penggunaan intake manifold komposit serat nanas adalah 1141 ppm. Pada penggunaan intake manifold komposit serat nanas emisi gas buang HC turun sebesar 3.1%.  

Kata kunci: Komposit epoxy, komposit Serat Nanas, intaka manifold, konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang

Read More..