Penggunaan Kevlar Komposit

Kevlar termasuk dari bagian Polymer Matrix Composite berdasarkan matrik yang digunakkannya.

 
Polymer Matrix Composite (PMC):

Jenis fiber yang biasa digunakan
• Glass fiber – fiber glass
• Carbon fiber – graphitic dan amorphous C
• Aramid fiber – kevlar, highly linear polimer chain

Jenis matriks yang biasa digunakan
• Polyester dan vinyl esters – fiberglass
• Epoxies – aerospace application, stronger, resistance to moisture
• Polimides – high temperature
• High temperature thermoplastic

Keuntungan dari PMC
• Ringan
• Specific stiffness tinggi
• Specific strength tinggi
• Anisotropy

Aplikasi dari PMC
• Bathroom furniture
• Aerospace
• Construction material, etc

Keunggulan dan Kelemahan

Keunggulan Kevlar:

1. Kekuatan yang sangat luar biasa (cukup tinggi) tapi ringan, Bahkan Kevlar 5x lebih kuat dari baja (pada bobot ringan yang sama dan dimensi yang sama).
2. Bahan Kevlar yang mempunyai gaya tarik tinggi
3. Struktur dasarnya stabil
4. Konduksi listriknya sangat rendah.
5. Ketahanan pada bahan kimia yang cukup tinggi.
6. Tahan panas dan tahan bakar serta rendah dalam menghantar panas.

Kelemahan Kevlar:

1. Harga Bahan serat Kevlar yang cukup mahal

Salah Satu contoh Prinsip Kerja Baju Anti Peluru dari serat Kevlar

Prinsip kerjanya adalah dengan mengurangi sebanyak mungkin lontaran energi kinetik peluru, dengan cara menggunakan lapisan-lapisan kevlar untuk menyerap energi laju tersebut dan memecahnya kepenampang baju yang luas, sehingga energi tersebut tidak cukup lagi untuk membuat peluru dapat menembus baju.

Dalam menyerap laju energi peluru, baju (kevlar) mengalami deformasi yang menekan ke arah dalam (shock wave), tekanan kedalam ini akan diteruskan sehingga mengenai tubuh pengguna.
Batas maksimal penekanan kedalam tidak boleh lebih dari 4,4 cm (44 mm).
Jika batasan tersebut dilewati, maka pengguna baju akan mengalami luka dalam (internal organs injuries), yang tentunya akan membahayakan keselamatan jiwa.

Analoginya seperti laju bola yang dapat ditahan oleh jaring gawang. Jaring gawang terdiri dari rangkaian tali yang saling terhubung satu sama lain. Apabila bola tertangkap oleh jaring gawang, maka energi laju (kinetik) bola tersebut akan diserap oleh jaring gawang, yang menyebabkan tali disekitarnya bertambah panjang (extend) dan kemudian tekanan (tarikan) tali akan dialirkan ke tiang gawang.

Gambar diatas menunjukan bahwa anggapan pemakai baju anti peluru dapat terhindar sepenuhnya dari cidera yang dihasilkan oleh tembakan adalah salah !

Perlu ditekankan sekali lagi, bahwa fungsi utama baju anti peluru hanyalah untuk menahan peluru!! Sehingga peluru tidak sampai masuk kedalam tubuh pemakai baju, yang dapat menyebabkan kematian.

Tidak jarang akibat "tekanan" yang ditimbulkan peluru tadi, pemakai baju akan menderita luka memar (blunt force trauma) hingga patah tulang.

Tentunya cidera juga tergantung dari jenis baju yang digunakan. Ini menunjukkan bahwa istilah baju/ rompi anti peluru (bullet proof vest) tidaklah tepat, istilah yang benar adalah baju/ rompi balistik (ballistic vest) !

Level Baju Balistik
Standar baju balistik yang paling banyak digunakan adalah standar NIJ (National Institute of Justice)Amerika. Berdasarkan standar ini, baju balistik dibagi menjadi beberapa tingkatan (level), yaitu level I, II-A, II, III-A, III, dan IV. Level I adalah tingkatan yang terendah, baju hanya dapat menahan peluru yang berkaliber (berdiameter) kecil.

Mulai level III baju akan dilengkapi dengan lempengan besi, sehingga mampu untuk menahan shotgun!!

Dengan menggunakan material yang sekarang, makin tinggi tingkat keamanan yang diberikan (makin tinggi level), maka akan semakin tebal dan berat baju yang harus dikenakan. Ini tentunya merupakan kekurangan dari material tersebut.
Atas dasar ini, pihak ilmuwan dan militer masih mengembangkan material baru yang lebih ringan dan juga lebih kuat.

Material Lain

Selain kevlar, material lain yang tengah dikembangkan adalah: Vestran
Vectran adalah polymer kristal cair (liquid crystal polymer). Seratnya memiliki kekuatan hingga dua kali lipat dibandingkan dengan kevlar.

Aplikasi dan Penggunaan Kevlar

1. Kevlar kabel ini adalah fasilitas yang mendukung sebuah sonar bahwa US Navy digunakan untuk mengetahui bagaimana membuat gaduh submarines.
2. Pakaian Tahan peluru yang terbuat dari Bahan Kevlar, umumnya digunakkan untuk instansi militer.
3. Helm, pelindung kepala terbuat dari bahan Kevlar, digunakkan untuk instansi militer. Pada dunia otomotif dan balap bahan kevlar juga digunakkan untuk pelindung kepala (Helm).
4. Windsurfing Layar yang dapat menahan kekuatan 60 mph angin dan tidak mudah rusak dibuat dari Kevlar. Meskipun Kevlar dikembangkan pada akhir tahun 1960-an, Berikut ini Kevlar memberikan beberapa kekuatan pada layar.      

Bagikan Artikel ini