Perpustakaan Digital ITB

Proteksi kapal patroli dari ancaman peluru dapat ditingkatkan dengan menambahkan panel anti peluru pada interior kapal. Panel ini umumnya dibuat menggunakan material komposit serat gelas/epoksi. Performa panel anti peluru ini dapat ditingkatkan, khususnya penyerapan energi dengan pemilihan jenis penguat dan matriks yang tepat. Pada penelitian ini, komposit anti peluru dibuat dengan mengoptimasi jenis penguat dan matriks. Optimasi pada jenis penguat dilakukan dengan menggunakan dua jenis serat yaitu rami dan serat gelas. Tujuan dari penggunaan rami adalah mencapai performa balistik yang sama tetapi dengan menggunakan material yang terbarukan dan ada di Indonesia. Seperti serat alam lainnya, performa rami sangat ditentukan oleh komposisi selulosa. Untuk meningkatkan kandungan selulosa, maka rami diberikan perlakuan alkali menggunakan larutan NaOH 5%, dan dilakukan pengujian konstruksi kain untuk melihat efek alkalisasi terhadap kain rami. Optimasi pada matriks bertujuan untuk meningkatkan nilai peredaman. Untuk mendapatkan performa matriks terbaik, terdapat tiga parameter yang divariasikan. Pertama, jenis karet alam yang digunakan yaitu Standard Indonesian Rubber (SIR 10) dan Ribbed Smoke Sheet (RSS1). Kedua, sistem vulkanisasi karet, yaitu sistem konvensional, semi efisien dan efisien yang dibentuk dengan memvariasikan jumlah part per hundred rubber (phr) akselerator. Serta ketiga adalah jumlah phr carbon black dengan jumlah 0, 10, 20, dan 30 phr. Semua variasi tersebut diuji rheologinya menggunakan rheometer serta sifat mekaniknya seperti kekuatan tarik berdasarkan ASTM D412, kekuatan sobek berdasarkan ASTM D624, kekerasan berdasarkan ASTM D2240, dan rebound resilience berdasarkan ISO 4662. Pembuatan komposit dilakukan dengan metode pelarutan karet menggunakan toluena. Perbandingan berat toluena dan karet divariasikan menjadi 2:1, 3:1, dan 5:1. Serta lama perendaman dilakukan dalam waktu 2, 4, dan 6 jam. Jumlah lapisan serat gelas pada komposit anti peluru yang disubstitusi menggunakan kain rami divariasikan dari 25%, 50%, 75%, dan 100% dari ketebalan. Performa komposit anti peluru tersebut diuji menggunakan simulasi menggunakan LS-DYNA pada level proteksi NIJ 0108.01 Level IIIA dengan kecepatan peluru 700 m/s. Dari hasil optimasi serat, diperoleh bahwa proses alkalisasi pada kain rami meningkatkan kekuatan serat, gramasi, dan daya tutup kain. Sedangkan pada matriks, diperoleh jenis karet terbaik adalah RSS1 dengan sistem vulkanisasi konvensional dan penambahan carbon black 30 phr. Pada proses pembuatan komposit diperoleh bahwa perbandingan berat toluen dan karet serta lama perendaman berpengaruh terhadap kekuatan tarik komposit. Dimana didapatkan nilai tertinggi pada perbandingan berat toluene terhadap karet 5:1 dan lama perendaman 6 jam. Dari hasil simulasi, diketahui bahwa residual velocity peluru semakin besar seiring dengan substitusi serat gelas oleh rami.