16
=
2.2 dimana :
= Enginering Strain l
= Panjang mula-mula spesimen sebelum pembebanan Δl
= Pertambahan panjang Hubungan antara stress dan strain dirumuskan:
E = 2.3
dimana : E
= Modulus Elastisitas atau Modulus YoungNm
-2
= Enginering Stress Nm
-2
= Enginering Strain Dari gambar kurva hubungan antara gaya tarikan dan pertambahan
panjang kita dapat membuat hubungan antara tegangan dan regangan stress vs strain. Selanjutnya kita dapat gambarkan kurva standar hasil eksperimen uji tarik
[16].
Gambar 2.2 Kurva Tegangan dan Regangan Hasil Uji Tarik
2.6.2 Pengujian Kekuatan Lentur Bending Strength ASTM D 790
Material komposit mempunyai sifat tekan yang lebih baik dibanding sifat tariknya. Kekuatan tarik di pengaruhi oleh ikatan molekul material penyusunnya.
Pada pengujian bending ini bertujuan untuk mengetahui besarnya kekuatan lentur dari material komposit. Pengujian dilakukan dengan jalan memberi beban lentur
Universitas Sumatera Utara
17 secara perlahan-lahan sampai spesimen mencapai titik lelah. Pada perlakuan uji
bending bagian atas spesimen mengalami proses penekanan dan bagian bawah mengalami proses tarik sehingga akibatnya spesimen mengalami patah bagian
bawah karena tidak mampu menahan tegangan tarik. Dimensi balok dapat kita lihat pada gambar berikut ini [11]:
Gambar 2.3 Penampang Uji Bengkok [11] Momen bending yang terjadi pada komposit dapat dihitung dengan
persamaan : M =
x 2.4
Menentukan kekuatan bending menggunakan persamaan [11] :
b
=
2.5 Sedangkan untuk menentukan modulus elastisitas bending menggunakan
rumus sebagai berikut [11] : Eb =
2.6 dimana:
M = momen bending
b
= kekuatan bending MPa P
= beban yang diberikanN L
= jarak antara titik tumpuan mm b
= lebar spesimen mm d
= tebal spesimen mm = defleksi mm
Eb = modulus elastisitas MPa
Sedangkan kekakuan dapat dicari dengan persamaan [11] : 2.7
Universitas Sumatera Utara
18 2.8
dimana : D : kekakuan Nmm
2
E : modulus elastisitas Nmm
2
I : momen inersia mm
4
b : lebar mm d : tinggi mm
2.6.3 Pengujian Kekuatan Bentur Impact Strength ASTM D 4812-11
Pengujian impak dilakukan untuk mengetahui karakteristik patah dari bahan.Pengujian ini biasanya mengikuti dua metode yaitu metode Charpy dan
Izod yang dapat digunakan untuk mengukur kekuatan impak, yang kadang juga disebut seabgai ketangguhan ketok notch toughness.Untuk metode Charpy dan
Izod, spesimen berupa dalam bentuk persegi dimana terdapat bentuk V-notch Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Spesimen V-Notch Metoda Charpy dan Izod [17] Spesimen Charpy berbentuk batang dengan penampang lintang bujur
sangkar dengan takikan V oleh proses permesinan gambar 2.4. Mesin pengujian impact diperlihatkan secara skematik dengan gambar 2.5. Beban didapatkan dari
tumbukan oleh palu pendulum yang dilepas dari posisi ketinggian h. Spesimen diposisikan pada dasar seperti pada gambar 2.5 tersebut. Ketika dilepas, ujung
pisau pada palu pendulum akan menabrak dan mematahkan spesimen ditakikannya yang bekerja sebagai titik konsentrasi tegangan untuk pukulan
impact kecepatan tinggi. Palu pendulum akan melanjutkan ayunan untuk
Universitas Sumatera Utara
19 mencapai ketinggian maksimum h
’ yang lebih rendah dari h. Energi yang diserap dihitung dari perbedaan
h’ dan h mgh –mgh’, adalah ukuran dari energi impact. Posisi simpangan lengan pendulum terhadap garis vertikal sebelum dibenturkan
adalah α dan posisi lengan pendulum terhadap garis vertikal setelah membentur spesimen adalah β. Dengan mengetahui besarnya energi potensial yang diserap
oleh material maka kekuatan impact benda uji dapat dihitung ASTM D256. Es
= energi awal – energi yang tersisa
= m.g.h – m.g.h’
2.9 = m.gR
– Rcos α – m.gR – Rcos β 2.10
Es = m.g.R
cos β – cos α, 2.11
dimana : Esrp : energi serap J
m : berat pendulum kg = 20 kg
g : percepatan gravitasi ms2 = 10 ms
2
R : panjang lengan m = 0,8 m
α : sudut pendulum sebelum diayunkan = 30
o
β : sudut ayunan pendulum setelah mematahkan spesimen
Harga impact dapat dihitung dengan : 2.12
dimana : HI : Harga Impact Jmm
2
Esrp : energi serap J Ao : Luas penampang mm
2
Universitas Sumatera Utara
20 Gambar 2.5 Peralatan Uji Bentur [17]
Keretakan akibat uji benturada tiga bentuk [11], yaitu : 1. Patahan getas
Permukaan patahan terlihat rata dan mengkilap, kalaupotongan- potongannya kita sambungkan lagi, ternyatakeretakannya tidak disertai
dengan deformasinya bahan.Patahan jenis ini mempunyai harga impactyang rendah.
2. Patahan liat Permukaan patahan ini tidak rata, nampak seperti buram danberserat, tipe
ini mempunyai harga impactyang tinggi. 3. Patahan campuran
Patahan yang terjadi merupakan campuran dari patahangetas dan patahan liat. Patahan ini paling banyak terjadi.
Semakin besar posisi sudut β akan semakin getas, demikian sebaliknya. Artinya pada material getas, energi untuk mematahkan material cenderung
semakin kecil, demikian sebaliknya [11].
Universitas Sumatera Utara
21
2.6.4 Analisa Penyerapan Air Water Adsorption ASTM D 570
