3.6. Penjelasan Daerah Pemanasan Plastik
Gambar 3.15 Skema Pencetakan Spesimen Uji Tarik dari biji plastik 50PP 30PE 20PS
Dengan melihat gambar skema diatas Gambar 3.15 kita dapat mengetahui bahwa biji plastik yang terdiri dari 50PP 30PE 20PS
dimasukan secara bersamaan ke dalam hopper, kemudian biji-biji plastik tersebut akan memasuki rongga-rongga barrel dan karena adanya heater bands yang
dipasang di sisi-sisi barrel maka biji plastik tersebut akan meleleh pada saat proses pemanasan, setelah seluruh biji plastik tersebut meleleh maka screw akan
mendorong lelehan plastik tersebut untuk diinjeksikan kedalam cetakan mold spesimen uji tarik dengan cara menepatkan ujung nozzle ke lubang saluran
cetakan. Setelah seluruh rongga cetakan terisi lelehan plastik nozzle dilepaskan dari cetakan dan didiamkan selama 5 menit agar plastik yang berada didalam
cetakan mengeras, kemudian cetakan dibuka, maka dihasilkanlah spesimen uji tarik.
Universitas Sumatera Utara
3.7. Cara Pengambilan Data
Untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu material, maka yang harus dilakukan adalah pengujian terhadap material tersebut. Dalam dunia industri
tentu akan menjadi sangat boros bila dilakukan pengujian dari setiap barang yang ingin diketahui sifat mekaniknya. Ada beberapa uji mekanik yang bisa dilakukan
untuk mengetahui sifat-sifat material, antara lain uji tarik tensile test, uji tekan compression test, uji torsi puntir torsion test, uji fatigue, dll. Dari sekian
pengujian yang dapat dilakukan untuk mengetahui sifat material, uji tarik menjadi pengujian paling disukai untuk dilakukan karena dari satu pengujian dapat
diketahui lebih banyak sifat material dari satu pengujian tersebut. Uji tarik mungkin dapat dikatakan pengujian yang paling mendasar.
Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan telah mengalami standarisasi di seluruh dunia, baik dari metode pengujian, bentuk spesimen yang di uji dan
metode perhitungan dari hasil pengujian tersebut. Dengan menarik suatu material secara perlahan-lahan, kita akan mengetahui reaksi dari material tersebut terhadap
pembebanan yang diberikan dan seberapa panjang material tersebut bertahan sampai akhirnya putus.
Cara pengambilan data pada penelitian ini yaitu dengan melakukan pengujian pada mesin uji tarik. Spesimen uji tarik diuji pada mesin uji tarik yang
terhubung dengan computer sehingga setelah pengujian selesai dilakukan, data hasil pengujian akan didapatkan dengan bantuan proses komputerisasi.
Gambar 3.16 Skema pengujian tarik dari awal pembebanan http:www.google.com – Mengetahui Sifat Mekanik Material Uji Tarik, diakses
pada tanggal 28 November 2010
Universitas Sumatera Utara
Dari uji tarik, banyak sifat-sifat yang bisa kita ketahui dibandingkan pengujian lain. Dari hasil penarikan material hingga material tersebut putus, kita
dapat mengetahui data yaitu berupa tegangan tarik versus pertambahan panjang dari material yang kita uji.
Gambar 3.17 Gambaran singkat uji tarik dan tegangan yang terjadi http:www.google.com – Mengetahui Sifat Mekanik Material Uji Tarik, diakses
pada tanggal 28 November 2010
Biasanya yang menjadi fokus perhatian adalah kemampuan maksimum bahan tersebut dalam menahan beban. Kemampuan ini umumnya disebut “Ultimate
Tensile Strenght” disingkat dengan UTS, dalam bahasa Indonesia disebut tegangan tegangan tarik maksimum.
Pada tahap sangat awal dari uji tarik, hubungan antara beban atau gaya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan panjang bahan tersebut. Ini disebut
daerah linier atau linier zone. Di daerah ini, kurva pertambahan panjang vs beban mengikuti aturan Hooke sebagai berikut :
Rasio tegangan stress dan regangan strain adalah konstan Stress :
A F
= σ
Strain :
L L
∆ =
ε Hubungan antara stress dan strain dirumuskan :
Universitas Sumatera Utara
E = ε σ
dimana : F
: Gaya tarikan kN A
: Luas penampang mm
2
L ∆ : Pertambahan panjang mm
L : Panjang awal mm
ε : Regangan
σ : Tegangan Mpa E
: Modulus Elastisitas Gpa Selanjutnya kita dapatkan gambar, yang merupakan kurva standar ketika
melakukan eksperimen uji tarik. E adalah gradien kurva dalam daerah linier, di mana perbandingan tegangan
σ dan tegangan ε selalu tetap. E diberi nama “Modulus Elastisitas “ atau “Young Modulus”. Kurva yang menyatakan antara
strain dan stress seperti ini kerap disingkat kurva SS SS curve.
Gambar 3.18 Kurva tegangan–regangan http:www.google.com – Mengetahui Sifat Mekanik Material Uji Tarik, diakses
pada tanggal 28 November 2010 Untuk keperluan kebanyakan analisa teknik, data yang didapatkan dari uji tarik
dapat digeneralisasikan seperti pada gambar 3.19.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.19 Profil data hasil uji tarik http:www.google.com – Mengetahui Sifat Mekanik Material Uji Tarik, diakses
pada tanggal 28 November 2010 Dengan berpedoman pada hasil uji tarik seperti pada gambar 3.19 kita
dapat membahas istilah mengenai sifat-sifat mekanik bahan. Asumsikan bahwa kita melakukan uji tarik mulai dari titik 0 sampai D sesuai dengan arah panah
dalam gambar.
Deformasi plastis plastic deformation
Yaitu perubahan bentuk yang tidak kembali ke keadaan semula. Pada gambar 3.19 yaitu bila bahan ditarik sampai melewati batas proporsional dan mencapai daerah
landing.
Tegangan luluh atas
σ
uy
upper yield stress Tegangan maksimum sebelum bahan memasuki fase landing peralihan deformasi
elastis ke plastis.
Tegangan luluh bawah
σ
ly
lower yield stress Tegangan rata-rata daerah landing sebelum benar-benar memasuki fase deformasi
plastis. Bila hanya disebut tegangan luluh yield stress, maka yang dimaksud adalah tegangan ini.
Universitas Sumatera Utara
Regangan elastis
ε
y
yield strain Regangan permanen saat bahan akan memasuki fase deformasi plastis.
Regangan elastis
ε
e
elastic strain Regangan yang diakibatkan perubahan elastis bahan. Pada saat beban dilepaskan
regangan ini akan kembali keposisi semula.
Regangan plastis
ε
p
plastic strain Regangan yang diakibatkan perubahan plastis. Pada saat beban dilepaskan
regangan ini tetap tinggal sebagai perubahan permanent bahan.
Regangan total total strain
Merupakan gabungan regangan plastis dan regangan elastis, ε
T
= ε
e
+
ε
p
Perhatikan dengan arah OABE. Pada titik B, regangan yang ada adalah regangan total. Ketika beban dilepaskan, posisi regangan ada pada titik E dan besar
regangan yang tinggal OE adalah regangan plastis.
Tegangan tarik maksimum TTM UTS, Ultimate tensile strength
Pada gambar 3.19 ditunjukan dengan titik C
σβ , merupakan besar tegangan
maksimum yang didapatkan dalam uji tarik.
Kekuatan patah fracture strength
Pada gambar 3.19 ditunjukkan dengan titik D, merupakan besar tegangan dimana bahan yang diuji putus atau patah.
Tegangan luluh pada data tanpa batas jelas antara perubahan elastis dan plastis.
Untuk hasil uji tarik yang tidak memiliki daerah linier dan landing yang jelas, tegangan luluh biasanya didefenisikan sebagai tegangan yang menghasilkan
Universitas Sumatera Utara
regangan permanent sebesar 0.2 , regangan ini disebut offset-strain Gambar 3.20.
Gambar 3.20 Penentuan tegangan luluh yield stress untuk kurva tanpa daerah linier
http:www.google.com – Mengetahui Sifat Mekanik Material Uji Tarik, diakses pada tanggal 28 November 2010
Prosedur pengujian : 1.
Mempersiapkan alat dan bahan yang diperlukan 2.
Meletakkan spesimen uji tarik pada mesin uji tarik dan atur jarum penunjuk skala pada angka nol.
3. Menghidupkan mesin dan mengamati perubahan yang terjadi baik pada
grafik yang muncul dilayar komputer maupun pada jarum penunjuk skala. 4.
Menambahkan beban pada spesimen uji tarik yang diberikan dengan kecepatan konstan hingga spesimen uji tarik putus.
5. Menghentikan mesin uji tarik dan melepaskan spesimen dari ragum
pencekam dan mengukur pertambahan panjang yang terjadi pada spesimen tersebut.
6. Menganalisa data yang telah didapat dari hasil pengujian dengan bantuan
proses komputerisasi.
Gambar 3.21 Spesimen Uji tarik
Universitas Sumatera Utara
3.7. Kendala-kendala
Kategori