Rekayasa Material Komposit LLDPE-Karbon Mikro Melalui Rancang Bangun Channel Spider Leg Head Extruder

Rekayasa material komposit ini adalah penelitian eksperimen yang dapat dikembangkan dan diterapkan untuk keperluan di bidang elektromekanik. Komposit Polimer Konduktif dibuat dari karbon mikro konduktif sebagai material filler dalam matriks polimer Linear Low Density Polyethylene/LLDPE. Karbon mikro konduktif diolah dari limbah organik sekam padi yang mengandung silika alami. Persentase loading karbon 50%, 45%, dan 40% digunakan sebagai variasi dengan mesh #150, #200, dan #250. Pembuatan komposit dilakukan dengan metode kompaksi panas pada temperatur 130°C, tekanan 100 bar dan eksperimen awal dengan mesin extruder jenis single screw. Variasi ukuran partikel dengan seleksi mesh yang lebih tinggi memperbaiki sebaran dari karbon mikro di dalam komposit polimer. Nilai konduktivitas elektrik meningkat dengan seleksi mesh yang lebih tinggi karena adsorpsi polimer ke dalam karbon mikro mampu memperbaiki dispersi filler di dalam matriks. Penambahan karbon mikro sebagai filler dapat dilakukan hingga persentase berat yang sangat tinggi dengan nilai konduktivitas optimal 8.66E-04 S/cm pada komposisi karbon mikro 50 persentase bobot dan Mesh 250. Proses eksperimen awal Melt Mixing telah berhasil dikembangkan untuk membuat filamen 3DP dengan perancangan spider leg channel. Tools tersebut digunakan untuk mendapatkan campuran yang lebih homogen dalam fasa liquid di dalam ruang Die Head. Selain itu juga untuk mendapatkan tingkat kompresi selama pembentukan filamen di ruang nozzle. Percobaan dilakukan dengan mengunakan variasi filler pada komposit polimer karbon, yaitu komposit polimer karbon mikro dan komposit polimer grafit. Kedua variasi dibuat dengan komposisi berat yang sama 50:50. Pada komposit polimer karbon mikro, diperoleh densitas yang relatif stabil pada temperatur setting untuk extruder head 110°C. Untuk komposit polimer grafit pembentukan filamen dengan kepadatan seragam belum berhasil diperoleh pada temperatur 110°C. Nilai konduktivitas elektrik maksimal diperoleh pada area kanal spider leg dari extruder head. Karbon mikro sebagai filler lebih sensitif terhadap pemanasan dibandingkan dengan grafit, dan penggunaan mesin ekstrusi single screw hanya dapat dicapai dengan penambahan tools berupa extruder head.