Gambar 4.12 Grafik Diagram Modulus Elastisitas Komposit dengan FVP 30 Sumber: Dokumentasi Pribadi
4.2.3 Hasil Rata-Rata Pengujian Benda Uji Tarik Matrik dan Komposit
Data hasil rata-rata pengujian tarik serta hasil perhitungan data matrik dan komposit, dapat dilihat pada Tabel 4.24.
Tabel 4.24 Hasil Nilai Rata-Rata Perhitungan Benda Uji Tarik Matrik dan Komposit
Hasil Nilai Rata-rata Uji Tarik Fraksi Volume
Komposit Kekuatan Tarik
MPa Regangan
Modulus Elastisitas MPa
Resin 23,1
11 2
FVP 10 14,2
4,8 3,5
FVP 20 12,3
5,3 2,4
FVP 30 15,3
5,3 2,9
Dari hasil hasil rata-rata pengujian tarik serta hasil perhitungan data matrik dan komposit didapatkan diagram kekuatan tarik, regangan, dan modulus
elastisitas yang dapat dilihat pada Gambar 4.13, 4.14, dan 4.15.
3 3
3,1 2,6
2,9
1 1
2 2
3 3
4
M o
d u
lu s
E la
st is
it a
s M
P a
Spesimen
Modulus Elastisitas MPa
Gambar 4.13 Grafik Diagram Rata-Rata Nilai Kekuatan Tarik Sumber: Dokumentasi Pribadi
Gambar 4.14 Grafik Diagram Rata-Rata Nilai Regangan Sumber: Dokumentasi Pribadi
23,1
14,2 12,3
15,3
5 10
15 20
25
Resin FVP 10
FVP 20 FVP 30
K e
ku a
ta n
T a
ri k
M P
a
Variasi Komposit Berpengisi Partikel Cangkang Kerang Darah
Kekuatan Tarik MPa
11
4,8 5,3
5,3
2 4
6 8
10 12
Resin FVP 10
FVP 20 FVP 30
R e
g a
n g
a n
Variasi Komposit Berpengisi Partikel Cangkang Kerang Darah
Regangan
Gambar 4.15 Grafik Diagram Rata-Rata Nilai Modulus Elastisitas Sumber: Dokumentasi Pribadi
4.2.4 Pembahasan Uji Tarik Matrik dan Komposit
Dari Gambar 4.1 nilai rata-rata kekuatan tarik pada bahan resin polyester adalah sebesar 21,5 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 0 1 dengan
nilai sebesar 23,1 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 0 6 dengan nilai sebesar 19,9 MPa. Dari Gambar 4.2 nilai rata-rata regangan pada
bahan resin polyester adalah sebesar 11, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 0 1 dengan nilai sebesar 13 dan data terkecil terdapat pada spesimen
FVP 0 3 dan 6 dengan nilai sebesar 10. Dari Gambar 4.3 nilai rata-rata modulus elastisitas pada bahan resin polyester adalah sebesar 2 MPa, data terbesar
terdapat pada spesimen FVP 0 4 dengan nilai sebesar 2,1 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 0 1 dengan nilai sebesar 1,8 MPa.
Dari Gambar 4.4 nilai rata-rata kekuatan tarik pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 10 adalah sebesar 14,2 MPa, data terbesar
terdapat pada spesimen FVP 10 1 dengan nilai sebesar 14,4 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 10 1 dan 4 dengan nilai sebesar 14,1 MPa.
Dari Gambar 4.5 nilai rata-rata regangan pada bahan komposit dengan fraksi
2 3,5
2,4 2,9
1 1
2 2
3 3
4 4
Resin FVP 10
FVP 20 FVP 30
M o
d u
lu s
E la
st is
it a
s M
P a
Variasi Komposit Berpengisi Partikel Cangkang Kerang Darah
Modulus Elastisitas MPa
volume partikel 10 adalah sebesar 4,8, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 10 1 dengan nilai sebesar 8 dan data terkecil terdapat pada spesimen
FVP 10 3 dan 4 dengan nilai sebesar 3. Dari Gambar 4.6 nilai rata-rata modulus elastisitas pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 10
adalah sebesar 3,5 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 10 3 dengan nilai sebesar 4,8 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 10 1
dengan nilai sebesar 1,8 MPa. Dari Gambar 4.7 nilai rata-rata kekuatan tarik pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 20 adalah sebesar 12,3 MPa, data
terbesar terdapat pada spesimen FVP 20 2 dengan nilai sebesar 13,3 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 20 1 dengan nilai sebesar 11,6 MPa.
Dari Gambar 4.8 nilai rata-rata regangan pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 20 adalah sebesar 5,3, data terbesar terdapat pada spesimen
FVP 20 1 dengan nilai sebesar 6 dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 20 2, 3, dan 4 dengan nilai sebesar 5. Dari Gambar 4.9 nilai rata-rata
modulus elastisitas pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 20 adalah sebesar 2,4 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 20 2 dengan
nilai sebesar 2,7 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 20 1 dengan nilai sebesar 1,9 MPa.
Dari Gambar 4.10 nilai rata-rata kekuatan tarik pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 30 adalah sebesar 15,3 MPa, data terbesar
terdapat pada spesimen FVP 30 8 dengan nilai sebesar 15,8 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 30 3 dan 4 dengan nilai sebesar 15,1 MPa.
Dari Gambar 4.11 nilai rata-rata regangan pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 30 adalah sebesar 5,3, data terbesar terdapat pada spesimen
FVP 30 1 dengan nilai sebesar 6 dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 30 3, 4, dan 5 dengan nilai sebesar 5. Dari Gambar 4.12 nilai rata-rata
modulus elastisitas pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 30 adalah sebesar 2,9 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 30 5 dengan
nilai sebesar 3,1 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 30 8 dengan nilai sebesar 2,6 MPa.
Pengujian kekuatan tarik dilakukan untuk mengetahui seberapa besar gaya yang dibutuhkan untuk menarik bahan hingga putus. Semakin besar nilai kekuatan
tarik suatu bahan berarti gaya yang dibutuhkan lebih besar untuk menarik bahan. Dari Gambar 4.13 dapat dilihat hasil rata-rata nilai kekuatan tarik atau tegangan
dari benda uji polyester dan benda uji komposit partikel cangkang kerang darah. Dari grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak campuran pengisi
partikel cangkang kerang darah membuat kekuatan tariknya semakin meningkat. Tetapi pada komposit dengan fraksi volume partikel 20, kekuatan tarik
mengalami penurunan yaitu sebesar 12,3 MPa. Nilai rata-rata kekuatan tarik terbesar yaitu terdapat pada bahan resin polyester dengan nilai sebesar 23,1 MPa.
Sedangkan nilai rata-rata kekuatan tarik pada komposit dengan fraksi volume partikel 10 dan 30 sebesar 14,2 MPa dan 15,3 MPa.
Dari Gambar 4.14 dapat dilihat hasil rata-rata nilai regangan dari benda uji polyester dan benda uji komposit partikel cangkang kerang darah. Dari grafik
tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak campuran pengisi partikel cangkang kerang darah membuat regangan semakin meningkat. Nilai rata-rata
regangan terbesar yaitu pada bahan resin polyester dengan nilai sebesar 11. Sedangkan nilai rata-rata regangan pada komposit dengan fraksi volume partikel
10, 20, dan 30 sebesar 4,8, 5,3, dan 5,3. Dari Gambar 4.15 dapat dilihat hasil rata-rata nilai modulus elastisitas dari benda uji polyester dan benda
uji komposit partikel cangkang kerang darah. Dari grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak campuran pengisi partikel cangkang kerang darah
membuat modulus elastisitasnya semakin menurun. Tetapi pada benda dengan fraksi volume partikel 30, modulus elastisitas mengalami peningkatan yaitu
sebesar 2,9 MPa. Nilai rata-rata modulus elastisitas terbesar yaitu pada bahan dengan fraksi volume partikel 10 dengan nilai sebesar 3,5 MPa. Sedangkan nilai
rata-rata modulus elastisitas pada komposit dengan fraksi volume partikel 10 dan 20 sebesar 3,5 MPa dan 2,4 MPa.
Pada dasarnya semakin bertambahnya persentase fraksi volume partikel sebagai pengisi komposit maka semakin meningkatkan kekuatan tarik dan
regangannya. Seperti
yang dijelaskan oleh Addriyanus, Tommy, Halimatuddahliana 2015, spesimen yang memiliki ukuran partikel yang sama
cenderung memiliki peningkatan pada nilai kekuatan tarik dan regangan seiring dengan bertambahnya fraksi volume partikel, namun nilai kekuatan tarik dan
regangan akan mulai menurun ketika fraksi volume partikel sebesar 40. Tetapi pada hasil penelitian ini komposit dengan fraksi volume partikel 20 mengalami
penurunan. Hal ini terjadi karena terdapat kesalahan pada saat pencetakan yang membuat spesimen benda uji sedikit melengkung setelah dilakukan pembentukan
benda uji. Selain itu pada bahan komposit tersebut, banyak ditemukan void. Tentu hal tersebut memberi pengaruh yang besar untuk menurunkan nilai kekuatan tarik
dan regangannya. Berdasarkan nilai rata-rata modulus elastisitas membuktikan bahwa
komposit dengan pengisi partikel memiliki ciri-ciri bahan yang lebih getas. Karena semakin tinggi modulus elastisitas maka semakin getas bahan tersebut,
karena ruang elastisnya sangat kecil sehingga yang terjadi bahan menjadi getas. Kerusakan awal yang kebanyakan terjadi pada bahan resin biasanya disebabkan
oleh kurang maksimalnya proses pembuatan komposit yang menyebabkan letak partikel yang kurang merata dan menumpuk. Hal ini juga terjadi karena sifat dari
partikel cangkang kerang darah yang memiliki sifat bahan yang keras dan getas sehingga semakin meningkatnya kandungan partikel cangkang kerang darah pada
komposit akan menambah sifat kekakuan dari komposit tersebut. Gelembung udara void yang membuat volume resin berkurang serta
tidak dapat tersalurnya beban secara maksimal ke seluruh permukaan komposit. Cacatnya dimensi dan bentuk pada komposit yang kurang sempurna saat
pemotongan benda uji. Dengan kekurangan tersebut komposit dapat mengalami proses tidak menyatunya antara partikel dan matrik, maka fungsi partikel sebagai
pengisi tidak maksimal. Hasil pengujian juga dipengaruhi patahan pada komposit. Hasil yang maksimal terjadi pada patahan yang bersamaan antara partikel dan
matrik, sedangkan hasil yang kurang maksimal terjadi pada patahan yang tidak bersamaan antara partikel dan matrik.
Jenis patahan benda uji resin polyester dapat dilihat pada Gambar 4.16, dimana jenis patahan yang terjadi adalah jenis patahan getas dan kebanyakan
spesimen patah diluar wilayah panjang ukur. Jenis patahan benda uji bahan komposit dengan fraksi volume partikel 10, 20, dan 30 dapat dilihat pada
Gambar 4.17, 4.18, dan 4.19 dimana jenis patahan yang terjadi adalah jenis patahan getas. Hal ini terjadi karena kandungan partikel yang terdapat pada
komposit tidak merata sehingga kerapatan antar partikel dengan matrik sangat rendah. Pada saat terjadi penarikan terjadi retakan matrik yang menyebabkan
terlepasnya ikatan antara partikel dengan matrik yang berakhir dengan debonding partikel.
Gambar 4.16 Spesimen Uji Tarik Bahan Resin Polyester Sumber: Dokumentasi Pribadi
Gambar 4.17 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 10 Sumber: Dokumentasi Pribadi
Gambar 4.18 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 20 Sumber: Dokumentasi Pribadi
Gambar 4.19 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 30 Sumber: Dokumentasi Pribadi
4.3 Hasil Pengujian Benda Uji Impak
