DAFTAR ISI
Pengertian Plastik
Plastik adalah bahan elastis yang dapat di bentuk dengan pemanasan dan dapat diperkeras,tergantung pada strukturnya.Pada teknik listrik,plastik mempunyai peran yang penting,terutama sebagai bahan isolasi.Pada perkembangan akhir-akhir ini banyak kawat atat dikatagorikan menjau kabel berisolasiplastik,misalnya:NYA,NYM,NYY;demikian pula perangkat listrik lainnya.
Plastik dapat dikatagorikan menjadi 2 yaitu : termoplastik dan termoseting.Perbedaan pokok dari keduanya:bahan termoplastik dapat dilunakkan dengan pemanasan dan pada proses pendinginan akan mengeras lagi.Sedangkan teermo seting akan mengras jika dipanasi dan setelah itu tetap menjadi keras dan tidak dapat dibuat seperti semula. Bahan-bahan yang termasuk termoplastik antara lain:polistiren,polietilen,nilon,pleksiglas,dan teflon.
Bahan-bahan yang termasuk termoseting antara lain:bakelit,karet dan epoksi. Secara umum bahan termoplastik tidak tahan terhadap suhu yang cukup tinggi,kecuali teflon.Bahan ini kalau di panasi pada suhu yang cukup tinggi akan meleleh.bahan termoseting umumnya tidak terbakar,tetapi pada suhu yang tinggi akan terjadi proses pengerangan dan rontok.
Struktur Plastik
Mer adalah unit dasar dari molekul monomer.monomer-monomer digabung menjadi polimer.terjadinya polimerr di sebut polimerisasi. Polimerisasi ini dapat terjadi secara alami dibuat.mer,monomer dan polimer dinyatakan sebagai berikut:
Prinsip untuk mendapatkan polimer bahwa masing-masing atom karbon mempunyai 4 lengan,di mana masing-masing lengan mengikat atom H.dalam hal ini memungkinkan mengganti salah satu atau beberapa atom hidrogen dengan chlor,flour,benzena,seperti ditunjukkan sebagai berikut:
Untuk membentuk popolimer dari monomer ada 3 cara: penambahan,kopolimerisasi dan kondensasi. Polimerisasi penambahan diperoleh dengan menggabungkan beberapa monomer yang sama untuk mendapatkan polimer.Sebagai contoh,beberapa monomer vinil chlorid di gabungkan menjadipolivinil chlorid (pvc) sebagai berikut:
Kopolimerisasi adalah proses yang mengkombinasikan beberapa monomer yang berbeda dengan menggunakan proses penambahan. Sebagai contoh,mengganti sebuah atom H pada monomer etilen dengan asetat menjadi vinil asetat.
Polimerisasi kondensasi diperoleh dari molekul-molekul dengan molekul yang rantainya panjang dikombinasikan untuk membentuk rantai yang makin rumit dengan komponen yang dimiliki atau dengan komponen lain. Pada polimerisasi ini terjadi residu(umumnya air). Hasil dari polimerisasi kondensasi mungkin trmo plastik atau mungkin termoseting. Sebagai contoh polimerisasi kondensasi adalah nilon dan bakelit.
Pabrikasi
Bahan pokok untuk membuat perangkat-perangkat prlastik adalah bubuk cetak yaitu komponen plastik yang dimampatkan dengan tekanan tinggi untuk mendapatkan ukuran yang dikehendaki. Bubuk cetak dapat diperoleh dari bahan isi yang dapat diperoleh dengan 2 metode yaitu:metode kering dan metode basah.Metode kering yaitu dengan menggiling dan mencampur bahan isi dengan bahan pengikat dalam keadaan padat. Sedangkan metode basah atau disebut juga metode vernis yaitu bahan isi pertama-tama diimpregnasi dengan larutan pengikat hingga larut.
Selanjutnya dipanasi hingga cairan pelarut menguap hingga akhirnya menjadi bubuk. Pada proses basah, bubuk yang dihasilkan adalah lebih homogen dibandingkan dengan proses kering.. untuk pembuatan perangkat dari plastik dapat digunakan cetakan seperti terlihat oada Gb.7-1 dengan cara bubuk cetaknya dipanasi terlebih dahulu,setelaah dimasukkan kedalam cetakan ditekan dengan penekan cetak sesuai bentuk yang diperlukan.
Agar kemudian tablet tersebut tidak mengalami kesulitan dalamm pencairannya,pembuatannya menggunakan tekanan rendah karena seperti halnya bubuk cetak,tablet tersebut juda dipanasi sebelum dimasukkan kedalam pencetak.
Pemanasan bubuk cetak atau tablet menggunakan pemasan dengan media listrik yang menggunakan frekuensi tinggi yaitu 5 hingga 50MHz. Perangkat inti yang digunak untuk membuat pemanas frekuensi tinggi adalah ocsilator frekuensi tinggi dan sebuah capacito udara (dua lempengan dengan dielektrik udara) tersebut.
Untuk keamanan kerja,kapasitor tersebut diletakkan dalam sebuah kotak yang pintunya saling mengunci(interlock) dengan tegangan yang diberikan ke kapasitor. Pada pemanasan dengan frekuensi tinggi tablet dipanasi secara menyeluruh, bukan hanya dipermukaannya saja (karena panas ini disebabkan oleh induksi).untuk oscilator frekuensi tinggi dengan daya 1 KW dapat memanasi 1 kg bahan hingga suhu 120-130° dalam waktu kira-kira 2 menit.
Disamping cara di atas,ada beberapa cara lain untuk membuat perangkat dari plastik yaitu:
- Metode penekanan-kempressi atau metode langsung Pada metode ini bahan plastik dipanaskan dalam suatu wadah hingga meleleh,dengan menggunakan suatu totak. Bahan yang sudah meleleh tersebut dikompresi kedalam cetakan seperti ditunjukkan pada Gb.7-2. Cara yang di tunjukkan pada Gb.7-2 adalah untuk pabrikasi perangkat dari termoplastik dengan produktivitas tinggi.
Jika metode ini digunakan pada metodde termoseting, pada pencetakannya perlu diberi pemanas. Untuk pabrikasi pipa, batang atau pengolasian kawat digunakan ekstruder yang menggunakan penekan jenis ulir seperti ditunjukkan pada Gb.7-3.
- Penuangan bahan plastik yang sudah dicairkan kedalam pencetak terbuka tanpa tekanan.
- Peniupan plastik cair seperti dilakukan pada pembuatan perangkat gelas yang berongga.
- Pelapisan logam baik secara penyemprotan cairan plastik ataupun pelapisan dengan pemanasan hingga plastik lembek saja.
- Pekerjaan perangkat plastik dengan menggunakan mesin, misalnya dengan:mesin bubut,mesin bor. Dalam hal ini plastik dikerjakan dalam keadaan dingin.perngkat listrik yang menggunakan plasti sebagai komponennya misalnya : saklar,kotak kontak;disamping diuji kemampuan kelistrikannya, juga perlu diuji kekuatan mekaniknyadalam hal ini adalah kekuatan tumbukannya atau kekuatan pukulannya dengan martil atau pendulum seperti ditunjukkan pada Gb.7-4.
Cara pengujian adalah sebagi berikut:
- Benda yang akan diuji dipassangkan pada 4 yang ukurannya tepat sama dengan lekukan 2 yang penampangnya berbentuk empat persegi panjang ukuran 10×15 mm dengan ketetalan 1 cm.
- Pendulum 1 ditempatkan pada posisi setinggi h1 cm daari pusat benda uji kemudian dilepaskan.
- Karena berat pendulum G(kg) maka pendulum terayun menumbuk benda uji dan gerakannya berlanjut hingga setinggi H2 cm (perhatikan gambar dengan garis terputus-putus).
- Dari pengujian tersebut kekuatan tumbukan (ot)adalah sama dengan energi yang digunakan memecahkan bahan uji dibagi penampangnya (s) yaitu .......................... Pengujian ketahanan panas bahan plastik yang dilakukan MARTEN seperti digunkan pada Gb.7-5
- Ukuran benda yang diuji adalah 120×15×10 mm dipasangkan pada posisi seperti tampak pada Gb.7-5.
- Dengan adanya panas dari pemanas 7 maka plastik akan menjadi lunak. Karena adanya beban 6 maka akan terjadi pembengkokan (beban menyebabkan kekuatan pembengkokan adalah sebesar 50 kg/cm²).
- Makin lunak plastik yang diuji maka penunjuk 9 akan makin turun. selanjutnya suhu dinaikkan dari suhu asal yaitu 20°C sebesar 50°C setiap jam.
- Ketahanan panas dinyatakan pada suhu setelah jarum turun ±6mm dari penunjukan semula yaitu ketita suhunya 20°C.
Mikaleks
Mikaleks adalah bahn plastik anorganik yang termasuk isolasi kelas C mempunyai bahan pengikat kacadan bahan pengisi bubuk mika. Mikaleks adalah dipres pada suhu yang agak tinggi yaitu sekitar 600°C dengan tekanan 500 hingga 700kg/cm².Mikaleks dapat digunakan untuk pabrikasi perangkat yang bagian dalamnya perlu disisipi logam atau untuk membuat lembaran-lembaran aatau batang-batang yang akan dikerjakan dengan bor atau digergaji.
Mikaleks mempunyai sifat isolasi yang baik,ketahanan panasnya tinggi, demikian pula ketahanannya terhadap uap. Mikaleks warnanya agak abu-abu,keras,massa jenisnya 3 g/cm³. Menurut percobaan marten ketahanan panasnya sekitar 450°C.kekuatan tariknya 300 hingga 400 kg/cm², kekuatan tekannya 2500 hinga 3000 kg/cm²,kekuatan tumbukannya 2 hingga 3 kg/cm.
Resistivitas mikaleks pada suhu 1000° adalah kurang dari 10 pangkat min 12 ohm.cm,permivitasnya sekitar 7,5tegangan tembus 15 Kv/mm. Mikaleks tahan terhadap pengaruh minyak tanah dan macam-macam larutan organik,tetapi sensitif terhadap asam pekat dan larutan alkali. Kelemahanyya adalah karena mikaleks menyerap air(higroskopis).
Hal ini fapat dilihat,jika mikaleks direndam air selama 24 jam tannya akan berubah dengan tajam. Akhir-akhir ini mikaleks digunakan untik membuat mika sintetis,fluoroflogopit pada pabrikasi di samping mika alami. Hasilnya,ketanan panas dan ketahanan radiasinya meningkat.
Karet
Penggunaan karet sebagai bahan isolasi khususnya untuk isolasi kawat dan kabel masih banyak antara lain:SiA,SiAF,N4GA,N4 GAF,H 05 RRF,H 07 R N F. Karet alam maupun karet sintetis adalah polimer yang mempunyai elastisitas pemuluran yang tinggi. Karet alam adalah subtansi yang diperoleh dari getah karet (hevea brasiliensis).Getah karet mengandung lateks. Dengan menggunakan penguapan pada lateks, maka air yang terkandung akan hilang dan dengan penambahan asam didapatkan karet alam. Karet alam adalah polimer dari hidrokarbon isopren C5H8 yang mempunyai struktur molekul sebagai berikut:
Karet alam pemakaiannya relatif terbatas karena kepekaannya terhadap oksidasi dan resistansinya terhadap suhu adalah rendah dan pada pemakaian dalam waktu yang lama akan retak-retak dan mudah putus.
Untuk menaikkan kemampuannya maka karet alam perlu divulkanisasi yaitu dengan memanasi dan menambahkan sulfur pada karet alam tersebut. Dengan menmbahkan sulfur 1 hingga 3% akann membuat karet menjadi lunak dan sangat elastis.
Sedangkan jika ditambahkan ±25% sulfur maka karet akan menjadi keras.disamping itu perlu bahan pengisi seperti :kapur dan bubuk mika. Sedangkan sebagai pelunak untuk memperbaiki sifat karet adalah menggunakan asam sritik, parafin,vaselin atau bitumen.
Untuk bahan penguat digunakan : seng,kaolin atau karbon. Kemampuan isolasi karet mentah murni adalah lebih tinggi dibanding dengan karet yang sudah divulkanisasi. Resistivitas karet berkisar antara 10 pangkat 14 hingga 10 pangkat 15 ohm.cm tan pada frekuensi 50 Hz berkisar antara 0,01 hingga 0,03 pada permifitas adalah 2,5 hingga 5.
1. Karet butadin
Karet butadin adalah karet komersial yang mempunyai struktur molekul –CH-CH=CH-CH-CH2- diperoleh dari polimerisasi gas butadin hidrokarbon H2C=CH-CH=CH2. Sifat kelistrikan karet butadin adalah baik dan digunakan isolasi penghantar(kawat maupun kabel) pada tegangan rendah.Namun jika diproses lagi dengan komponen khusus yang tahan ozon,maka karet ini dapat digunakan pada tegangan menengah. Suhu kerja maksimum karet butadi adalah 60°C. Jika karet butadin dipolimerisasi dengan stiren maka didapat karet butadin stiren yang lebih tahan lama di dalam pemakaiannya di banding karet butadin biasa.
2. Karet buntil
Karet butil mempunyai struktur molekul sebagai berikut:
Penggunaannya adalah sebagai isolasi pada jaringan tegangan menengah, kabel tanah, kabel penghubung perlatan yang tercelup air.
3. Karet pili cloropren
Karet ini di dapat melalui polimerisasi chloropren
Karet ini mempunyai sruktur molekul :
Mempunyai tahanan terhadap kikisan dan tidak menjalarkan api.
Penggunaannya adalah untuk isolasi : kabel-kabel tambang, kabel pada instalasi pemurnian minyak,kabel las,isolasi penghantar pesawat terbang.
4. Karet Silikon
Salah satu dari beberapa karet silikon adalah karet polimetilsilosendengan struktur molekul :
Penggunaannya antara lain : kabel untuk alat-alat pemanas,kabel penghubung lampu busur, penyekat kapasitor dengan dielektrik cair,pennyekat pada trafo minyak. Dari ssemua jenis karet kkomersial di atas dilihat dari sifat mekanisnya dapat di bedakan menjadi 2 kelompok yaitu: karet dengan kekuatan tarik cukup tinggi walaupun tanpa bahan pengisi dan karet yang kekuatan tariknya tinggi jika diberi bahan pengisi atau divulkanisasi dengan termoseting.