Keren, Dosen UNY Teliti Serat Rami sebagai Bahan Anti Peluru
Jum'at, 02 September 2022 - 14:12 WIB
loading...
Dosen UNY meneliti potensi serat rami sebagai bahan anti peluru. Foto/Tangkap layar laman UNY.
A
A
A
JAKARTA - Dosen Universitas Negeri Yogyakarta ( UNY ) Prof. Dr. Eng. Ir. Didik Nurhadiyanto meneliti serat rami sebagai bahan anti peluru. Penelitian ini menarik untuk menekan produk impor pada alat utama sistem pertahanan Indonesia.
Alutsista berupa panel tahan peluru merupakan salah satu kebutuhan utama operasional 800.000 prajurit TNI aktif, tetapi sebagian besar masih diimpor. Perkembangan teknologi di bidang industri pertahanan senjata militer telah berkembang dengan pesat dan menghasilkan peluru jenis baru dengan peningkatan ukuran, bentuk dan energi kinetiknya yang sangat signifikan.
Baca juga: Profil Prof Bahder Djohan, Rektor UI ke-3 yang Pernah Menjadi Menteri Pendidikan dan Kebudayaan
Hal ini tentu meningkatkan tingkat ancaman terhadap manusia sehingga mendorong usaha pengembangan material untuk aplikasi armor balistik yang berkinerja tinggi pula. Salah satunya panel tahan peluru yang dapat menghentikan tembakan peluru dengan kedalaman penetrasi tertentu. Merujuk fungsinya maka panel tahan peluru disusun minimal dari dua lapis yaitu first strike layer dan lapis belakang.
First strike layer berfungsi untuk menahan dan menghancurkan ujung peluru sedangkan panel lapis belakang berfungsi menyerap energi kinetik peluru. Menurut dosen jurusan Pendidikan Teknik mesin Fakultas Teknik UNY Prof. Dr. Eng. Ir. Didik Nurhadiyanto, penyerapan energi pada panel peluru yang terbuat dari serat saat terkena tembakan merupakan hal yang sangat berpengaruh dalam mengendalikan peluru supaya tidak tembus. “Fungsi utama serat adalah untuk menyerap energi peluru yang besar untuk bisa menahan peluru ketika akan menembus panel” katanya, dikutip dari laman UNY, Jumat (2/9/2022).
Guru Besar Ilmu Rekayasa Material tersebut mengatakan untuk memenuhi fungsi tersebut maka panel depan biasanya dibuat dari bahan keras seperti keramik misalnya alumina, boron karbida, dan silikon karbida. Sedangkan panel belakang dibuat dari bahan komposit polimer yang diperkuat serat ringan atau fiber reinforced polymer (FRP), seperti serat aramid, serat ultra-high molecular weight polyethylene fibers (UHMWPE), serat gelas, dan serat karbon.
Meskipun komposisi bahan panel telah dikenal, sampai saat ini kebutuhan panel masih mengandalkan barang impor. Padahal serat alam sebagai komposit polimer sudah banyak dikembangkan supaya lebih ramah lingkungan seperti flax, hemp dan jute. Serat rami yang dalam bahasa Yunani adalah boehmeria nivea memiliki sifat properti yang hampir sama dengan serat alam di atas.
Warga Malangan, Sumberagung, Moyudan, Sleman tersebut memaparkan serat rami merupakan serat alam yang mempunyai sifat mekanis sangat baik karena memiliki kekuatan tarik 849 MPa dan ketangguhan 16 MPa dan memiliki potensi sebagai penguat dalam panel komposit tahan peluru. Dari karakteristik tersebut serat rami sanggup menjadi penyerap energi peluru setelah terkena first layer strike.
Potensi serat rami untuk dikembangkan sangat luar biasa. Saat ini tanaman rami telah banyak diproduksi di India, Uzbekistan, China, Nepal, Vietnam, Myanmar, Zimbabwe, Thailand, dan Mesir. Indonesia juga memiliki potensi yang besar terkait tanaman rami. Di daerah Wonosobo sudah dibudidayakan tanaman rami untuk kebutuhan serat kain, kerajinan, dan furnitur.
“Apabila kebutuhan serat rami di Indonesia bertambah maka pembudayaan tanaman rami akan meningkat pula sehingga harga serat rami akan bersaing dengan serat alam dan sintetis lainnya. Dari sinilah dikembangkan serat rami sebagai bahan dasar penahan peluru,” ungkap Didik.
Didik memaparkan, pembuatan serat rami sebagai bahan panel anti peluru dilakukan melalui urutan mulai pembuatan serat rami sampai pengepresan. Pengambilan serat rami, dipilih serat rami yang kuat. Selanjutnya adalah pembuatan anyaman rami. Pembuatan anyaman menggunakan mesin tenun bukan mesin (ATBM) di mana serat rami berfungsi sebagai lusi (warp) dan benang sebagai pakan (weft).
Baca juga: 5 Sekolah Kedinasan di Surabaya, Nomor 3 Paling Bergengsi
Setiap anyaman dijaga keseragamannya dengan metode anyaman yang sama. Komposit epoksi dan serat rami dimanufaktur menggunakan metode hand lay-up yang dilanjutkan metode cetak tekan menggunakan mesin press hidrolik. Epoksi dan hardener yang dicampurkan dengan perbandingan 1:1 selanjutnya diaduk rata.
Anyaman serat rami yang sudah dipotong sesuai ukuran cetakan kemudian ditimbang untuk menentukan ketebalan komposit. Fraksi volume komposit yang digunakan adalah 60% pada berbagai jumlah lamina. Campuran epoksi tersebut kemudian diusapkan pada permukaan rami selanjutnya ditekan menggunakan mesin press sampai ketebalan yang dikehendaki. Untuk menjaga keseragaman dalam cetakan menggunakan prinsip yang sama di setiap lamina. Selanjutnya menggunakan dasar fraksi volume komposit sebesar 60%.
Didik mengungkapkan, dari berbagai hasil penelitian yang sudah dilakukan adalah pemanfaatan dan perlakuan serat rami untuk membuat panel komposit epoksi rami yang tahan peluru level II dan IIIA standar NIJ, tetapi komposit ini belum mampu menahan peluru level IV.
Penyusunan jumlah lamina serat rami menyesuaikan jenis peluru yang digunakan. Semakin tinggi atau tajam jenis peluru maka jumlah lapisan semakin banyak. Namun demikian serat rami yang diperkuat dengan epoksi tidak sanggup menahan peluru level IV. Hal ini disebabkan jenis peluru yang sangat lancip dan tajam. Kelemahan serat rami adalah tidak sanggup menahan ketajaman walaupun serat rami sangat ulet.
Oleh karena itu dikembangkan panel peluru berbahan dasar serat rami dengan memberikan bahan keras di depan serat rami yang dinamakan first layer strike. Bahan yang digunakan harus bisa memecahkan material peluru. Pecahnya material peluru akan menumpulkan peluru, selanjutnya peluru akan dijerat oleh serat rami.
“Keadaan akan berbeda bila posisi kita balik, yaitu serat rami kita taruh di depan dan material keras ditaruh di belakang. Peluru tetap akan menembus panel karena serat rami yang ditaruh di depan akan dengan mudah ditembus oleh peluru tajam” katanya.
Material keras yang pernah dikembangkannya adalah keramik SiC dan plat baja yang dikeraskan. Keduanya bisa menahan peluru level IV dengan ketebalan tertentu.
Alutsista berupa panel tahan peluru merupakan salah satu kebutuhan utama operasional 800.000 prajurit TNI aktif, tetapi sebagian besar masih diimpor. Perkembangan teknologi di bidang industri pertahanan senjata militer telah berkembang dengan pesat dan menghasilkan peluru jenis baru dengan peningkatan ukuran, bentuk dan energi kinetiknya yang sangat signifikan.
Baca juga: Profil Prof Bahder Djohan, Rektor UI ke-3 yang Pernah Menjadi Menteri Pendidikan dan Kebudayaan
Hal ini tentu meningkatkan tingkat ancaman terhadap manusia sehingga mendorong usaha pengembangan material untuk aplikasi armor balistik yang berkinerja tinggi pula. Salah satunya panel tahan peluru yang dapat menghentikan tembakan peluru dengan kedalaman penetrasi tertentu. Merujuk fungsinya maka panel tahan peluru disusun minimal dari dua lapis yaitu first strike layer dan lapis belakang.
First strike layer berfungsi untuk menahan dan menghancurkan ujung peluru sedangkan panel lapis belakang berfungsi menyerap energi kinetik peluru. Menurut dosen jurusan Pendidikan Teknik mesin Fakultas Teknik UNY Prof. Dr. Eng. Ir. Didik Nurhadiyanto, penyerapan energi pada panel peluru yang terbuat dari serat saat terkena tembakan merupakan hal yang sangat berpengaruh dalam mengendalikan peluru supaya tidak tembus. “Fungsi utama serat adalah untuk menyerap energi peluru yang besar untuk bisa menahan peluru ketika akan menembus panel” katanya, dikutip dari laman UNY, Jumat (2/9/2022).
Guru Besar Ilmu Rekayasa Material tersebut mengatakan untuk memenuhi fungsi tersebut maka panel depan biasanya dibuat dari bahan keras seperti keramik misalnya alumina, boron karbida, dan silikon karbida. Sedangkan panel belakang dibuat dari bahan komposit polimer yang diperkuat serat ringan atau fiber reinforced polymer (FRP), seperti serat aramid, serat ultra-high molecular weight polyethylene fibers (UHMWPE), serat gelas, dan serat karbon.
Meskipun komposisi bahan panel telah dikenal, sampai saat ini kebutuhan panel masih mengandalkan barang impor. Padahal serat alam sebagai komposit polimer sudah banyak dikembangkan supaya lebih ramah lingkungan seperti flax, hemp dan jute. Serat rami yang dalam bahasa Yunani adalah boehmeria nivea memiliki sifat properti yang hampir sama dengan serat alam di atas.
Warga Malangan, Sumberagung, Moyudan, Sleman tersebut memaparkan serat rami merupakan serat alam yang mempunyai sifat mekanis sangat baik karena memiliki kekuatan tarik 849 MPa dan ketangguhan 16 MPa dan memiliki potensi sebagai penguat dalam panel komposit tahan peluru. Dari karakteristik tersebut serat rami sanggup menjadi penyerap energi peluru setelah terkena first layer strike.
Potensi serat rami untuk dikembangkan sangat luar biasa. Saat ini tanaman rami telah banyak diproduksi di India, Uzbekistan, China, Nepal, Vietnam, Myanmar, Zimbabwe, Thailand, dan Mesir. Indonesia juga memiliki potensi yang besar terkait tanaman rami. Di daerah Wonosobo sudah dibudidayakan tanaman rami untuk kebutuhan serat kain, kerajinan, dan furnitur.
“Apabila kebutuhan serat rami di Indonesia bertambah maka pembudayaan tanaman rami akan meningkat pula sehingga harga serat rami akan bersaing dengan serat alam dan sintetis lainnya. Dari sinilah dikembangkan serat rami sebagai bahan dasar penahan peluru,” ungkap Didik.
Didik memaparkan, pembuatan serat rami sebagai bahan panel anti peluru dilakukan melalui urutan mulai pembuatan serat rami sampai pengepresan. Pengambilan serat rami, dipilih serat rami yang kuat. Selanjutnya adalah pembuatan anyaman rami. Pembuatan anyaman menggunakan mesin tenun bukan mesin (ATBM) di mana serat rami berfungsi sebagai lusi (warp) dan benang sebagai pakan (weft).
Baca juga: 5 Sekolah Kedinasan di Surabaya, Nomor 3 Paling Bergengsi
Setiap anyaman dijaga keseragamannya dengan metode anyaman yang sama. Komposit epoksi dan serat rami dimanufaktur menggunakan metode hand lay-up yang dilanjutkan metode cetak tekan menggunakan mesin press hidrolik. Epoksi dan hardener yang dicampurkan dengan perbandingan 1:1 selanjutnya diaduk rata.
Anyaman serat rami yang sudah dipotong sesuai ukuran cetakan kemudian ditimbang untuk menentukan ketebalan komposit. Fraksi volume komposit yang digunakan adalah 60% pada berbagai jumlah lamina. Campuran epoksi tersebut kemudian diusapkan pada permukaan rami selanjutnya ditekan menggunakan mesin press sampai ketebalan yang dikehendaki. Untuk menjaga keseragaman dalam cetakan menggunakan prinsip yang sama di setiap lamina. Selanjutnya menggunakan dasar fraksi volume komposit sebesar 60%.
Didik mengungkapkan, dari berbagai hasil penelitian yang sudah dilakukan adalah pemanfaatan dan perlakuan serat rami untuk membuat panel komposit epoksi rami yang tahan peluru level II dan IIIA standar NIJ, tetapi komposit ini belum mampu menahan peluru level IV.
Penyusunan jumlah lamina serat rami menyesuaikan jenis peluru yang digunakan. Semakin tinggi atau tajam jenis peluru maka jumlah lapisan semakin banyak. Namun demikian serat rami yang diperkuat dengan epoksi tidak sanggup menahan peluru level IV. Hal ini disebabkan jenis peluru yang sangat lancip dan tajam. Kelemahan serat rami adalah tidak sanggup menahan ketajaman walaupun serat rami sangat ulet.
Oleh karena itu dikembangkan panel peluru berbahan dasar serat rami dengan memberikan bahan keras di depan serat rami yang dinamakan first layer strike. Bahan yang digunakan harus bisa memecahkan material peluru. Pecahnya material peluru akan menumpulkan peluru, selanjutnya peluru akan dijerat oleh serat rami.
“Keadaan akan berbeda bila posisi kita balik, yaitu serat rami kita taruh di depan dan material keras ditaruh di belakang. Peluru tetap akan menembus panel karena serat rami yang ditaruh di depan akan dengan mudah ditembus oleh peluru tajam” katanya.
Material keras yang pernah dikembangkannya adalah keramik SiC dan plat baja yang dikeraskan. Keduanya bisa menahan peluru level IV dengan ketebalan tertentu.
(nnz)
Lihat Juga :
