TUGAS AKHIR ANALISIS KOMPOSIT DENGAN PENGUAT SERAT NANAS 40% Analisis Komposit Dengan Penguat Serat Nanas 40% Dan Serbuk Kayu Sengon 60% Pada Fraksi Volume 40%,50%,60% Bermatrik Resin Polyester Untuk Panel Akuistik.
TUGAS AKHIR
ANALISIS KOMPOSIT DENGAN PENGUAT SERAT NANAS 40%
DAN SERBUK KAYU SENGON 60% PADA FRAKSI VOLUME
40%,50%,60% BERMATRIK RESIN POLYESTER UNTUK PANEL
AKUISTIK
Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
KRISTIYANTO
NIM : D 200 110 130
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
v
MOTTO
“Kesabaran merupakan perkara yang amat dicintai oleh Allah dan sangat
dibutuhkan seorang muslim dalam menghadapi ujian atau cobaan yang
dialaminya sebagaimana dalam firman-Nya” : “Allah mencintai orangorang yang sabar”
(QS. Al Imran : 146)
“Sesungguhnya Allah sekali-sekali tidak akan merubah sesuatu nikmat
yang telah dianugrahkan-Nya kepada sesuatu kaum,hingga kaum itu
merubah apa yang ada pada diri mereka sendiri”
(QS. An Anfaal 8 : 53)
“Sesungguhnya setelah ada kesulitan ada kemudahan. Maka apabila
telah selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah denan sungguh-sungguh
(urusan) yang lain dan hanya kepada tuhanmulah hendaknya kamu
berharap”
(H.R. Al Baihaqi)
“Janganlah kamu membatasi dirimu jika ingin berkembang dan
mendapatkan apa yang kamu inginkan,berusaha dan berdoa pasti akan
ada hasilnya,tiada usaha yang sia-sia”
(Penulis)
vi
ANALISIS KOMPOSIT DENGAN PENGUAT SERAT NANAS 40% DAN
SERBUK KAYU SENGON 60% PADA FRAKSI VOLUME 40%,50%,60%
BERMATRIK RESIN POLYESTER UNTUK PANEL AKUISTIK
Kristiyanto, Wijianto, Bibit Sugito
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl.A.Yani Tromol pos I Pabelan,Kartasura
E-mail: Tiyanto291@gmail.com
ABSTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan tarik, bending, dan
impedansi akuistik menggunakan komposit serat nanas terhadap variasi
fraksi volume (40%,50%,60%). Metode pembuatan komposit dengan cara
press mold.
Pembuatan komposit yang digunakan adalah serat nanas dan serbuk
kayu sengon dengan resin polyester Yukalac 157 BQTN – EX dan katalis
MEKPO, dengan menggunakan variasi fraksi volume 40%,50%,60%.
Proses pembuatan komposit menggunakan press mold, pengujian
komposit sesuai dengan standar ASTM D 638-02
untuk
uji
tarik,
ASTM D790-02 untuk uji tarik dan ANSI S1-13 untuk uji impedansi
akuistik.
Hasil penelitian diperoleh kekuatan tarik rata-rata tertinggi pada fraksi
volume 60% sebesar 34,680 MPa dan hasil terendah fraksi 40% sebesar
27,189 MPa modulus elastisitas rata-rata tertinggi dimiliki pada fraksi
volume pada fraksi 60% sebesar 46,240 MPa dan terendah difraksi 40%
sebesar 45,315 MPa. Hasil dari pengujian bending tegangan rata-rata
tertinggi terdapat pada fraksi 60% sebesar 57,504 MPa dan terendah
pada 40% sebesar 39,166 MPa. Untuk hasil dari pengujian impedansi
akuistik dengan menggunakan spon hasil tertinggi terdapat pada fraksi
50% 50% sebesar 62,06 dB dan terendah 60% 61,89 dB kemudian untuk
hasil pengujian tanpa spon hasil tertinggi terdapat pada fraksi 50%
sebesar 62,07 dB dan terendah adalah fraksi 40% sebesar 61,81 dB.
Kata kunci : Uji Tarik, Uji Bending, Impedansi Akuistik
vii
ANALYSIS OF THE COMPOSITE STRENGTHENED WITH 40%
PINEAPPLE FIBER AND 60% SENGON SAWDUST AT VOLUME
FRACTION OF 40%, 50%, AND 60% WITH POLYESTER RESIN
MATRIX FOR ACOUSTIC PANEL
Kristiyanto, Wijianto, Bibit Sugito
Mechanical Engineering, Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl.A.Yani, Tromol pos I, Pabelan, Kartasura
E-mail: Tiyanto291@gmail.com
ABSTRACT
Purpose of the research is to know tensile strength, bending and
acoustic impedance of pineapple fiber composite at volume fraction of
(40%, 50%, and 60%). The composite is made by using mold press
method.
The composite is made from pineapple fiber and sengon sawdust
with polyester resin of Yukalac 157 BQTN – EX and MEKPO catalyst, and
volume fraction variation of 40%, 50%, 60%. Press mold was used to
make the composite. The composite was tested according to ASTM D
638-02 standard. ASTM D790-02 for tensile strength and ANSI S1-13 for
acoustic impedance test.
Results of the research indicated that average tensile strength at
volume fraction of 60% was 34.680 MPa and lowest result at fraction of
40% was 27.189 MPa. The highest averaged elasticity modulus was found
at volume fraction of 60%, namely 46.240 MPa and, the lowest one was at
fraction volume of 40%, namely 45.315 MPa. Results of tensile strength
testing were: the highest averaged tensile strength of 57.504 MPa was
found at fraction of 60% and the lowest one of 39.166 MPa was found at
fraction of 40%. Results of acoustic impedance with spon were: the
highest results were found at volume fraction of 50%, namely 62.06 dB
and the lowest one was found at fraction of 60%, namely 61.89 dB. Then,
results without spon found the highest at fraction of 50%, 62.07 dB and the
lowest was found at fraction of 40%, 61.81 dB
Key words: Tensile strength, bending test, acoustic impedance
viii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, saya panjatkan kepada allah SWT atas segala
rahmat dan nikmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan. Tugas akhir yang berjudul “ ANALISIS KOMPOSIT
DENGAN PENGUAT SERAT NANAS 40% DAN SERBUK KAYU
SENGON 60% PADA FRAKSI VOLUME 40%,50%,60% BERMATRIK
RESIN POLYESTER UNTUK PANEL AKUISTIK ” dapat terselesaikan
atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini saya
selaku penulis dengan segala hormat dan ketulusan hati ingin
menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan sebesar – besarnya
kepada :
1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST, MSc., Ph.D, selaku ketua jurusan
Teknik Mesin.
3. BapakWijianto, ST. Meng. SC, selaku Dosen pembimbing I yang telah
membimbing serta bersedia meluagkan waktunya untuk memberikan
arahan dan penjelasan dalam penulisan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. Bibit Sugito, MT, selaku Dosen pembimbing II yang telah
bersedia memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan
Tugas Akhir ini
5. Bapak Patna Partono, ST. MT, selaku Dosen penguji yang telah
memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir.
6. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang membantu kelancaran Tugas Akhir.
7. Ayah dan ibunda tercinta yang selalu memberikan doa beserta
dukungannya, perhatian serta kasih sayang yang begitu istimewa dan
sangat luar biasa.
ix
x
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur kehadirat Allah SWT, beserta Rasulnya,
bangga, haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai
cobaan, halangan maupun rintangan dalam perjuangan yang panjang,
saya persembahkan tugas akhir ini kepada :
1. Almarhum Ayah saya tercinta yang selalu mendidik, memberi
dukungan, semangat, dorongan, dan membiayai hidup dan pendidikan
saya hingga mengantarkan saya sebagai seorang Sarjana Teknik
Mesin.
2. Ibu yang sangat saya cintai, beribu-ribu terimakasih saya ucapkan,
dari arahan dan keikhlasan ibu merawatku dengan penuh kasih
sayang, hingga saat ini saya bisa menjadi Sarjana Teknik Mesin
karena tak lepas dari dari bimbingan Ibunda dan ayah tercinta
3. Tidak lepas juga untuk semua sahabat - sahabatku, Antok, Ilham,
Tejo, Zulfikar, Heru, Dini Mulyandari, terimakasih telah membantu
dalam memberi solusi dan dukungan selama pengerjaan tugas akhir.
4. Untuk keluarga besarku, terima kasih atas dukungan dan pengalaman
hidup yang disampaikan untuk saya selama ini.
5. Semua teman – temanku Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta angkatan 2011 yang selalu memberi dukungan untuk
menyelesaikan tugas akhir ini.
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ......................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................ iii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .......................................................... v
HALAMAN MOTTO.............................................................................. vi
ABSTRAKSI ....... ................................................................................. vii
ABSTRACT ........ ................................................................................. viii
KATA PENGANTAR ............................................................................ ix
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... xi
DAFTAR ISI ......................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xv
DAFTAR TABEL ................................................................................. xvii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1
1.1. Latar Belakang .................................................................. 1
1.2. Perumusan Masalah ......................................................... 2
1.3. Batasan Masalah .............................................................. 3
1.4. Tujuan Penelitian .............................................................. 3
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................ 3
1.6. Sistematika Penelitian....................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ...................... 6
xii
2.1. Tinjauan Pustaka .............................................................. 6
2.2. Landasan Teori ................................................................. 7
2.2.1.
Pengertian Komposit ............................................ 7
2.2.2.
Komposisi Komposit ............................................. 8
2.2.3.
Klasifikasi Komposit ............................................. 9
2.2.4.
Faktor Ikatan Fiber – Matrik ................................. 12
2.2.5.
Matrik ................................................................... 12
2.2.6.
Serat..................................................................... 16
2.2.7.
Mekanisme Pengujian .......................................... 20
BAB III METODE PENELITIAN .............................................................. 31
3.1. Diagram Alir Penelitian .................................................... 31
3.2. Study Lapangan dan Study Literatur................................. 32
3.3. Alat dan Bahan ................................................................. 32
3.3.1. Alat-alat Yang Digunakan....................................... 32
3.3.2. Bahan Yang Digunakan.......................................... 36
3.4. Pembuatan Benda Uji ....................................................... 37
3.5. Pengujian Spesimen ......................................................... 40
3.5.1. Pengujian Tarik ...................................................... 40
3.5.2. Pengujian Bending ................................................. 41
3.5.3. Pengujian Serap Bunyi ........................................... 42
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .............................. 44
4.1. Data Hasil Pengujian ........................................................ 44
4.1.1.
Pengujian Tarik .................................................... 44
4.1.2.
Pembahasan Pengujian Tarik .............................. 47
4.1.3.
Pengujian Bending ............................................... 49
4.1.4.
Pembahasan Pengujian Bending ......................... 51
4.1.5.
Pengujian Serap Bunyi ......................................... 52
4.1.6.
Pembahasan Pengujian Serap Bunyi ................... 53
4.1.7.
Pengamatan Foto Makro ...................................... 54
xiii
4.1.8.
Pembahasan Foto Makro ..................................... 56
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 58
5.1. Kesimpulan ....................................................................... 58
5.2. Saran ........ ....................................................................... 59
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Macam-macam jenis komposit yang diperkuat serat ...... 10
Gambar 2.2. Tanaman Nanas….…. .................................................... 19
Gambar 2.3. Bentuk Spesimen Uji Tarik .............................................. 23
Gambar 2.4. Pengujian Bending ................................................... ..... 25
Gambar 2.5. Gerak Gelombang ….......................…………………….. 27
Gambar 2.6. Arah Redaman ................................................................ 28
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian .................................................... 31
Gambar 3.2. Timbangan Digital
........................................................ 32
Gambar 3.3. Cetakan Benda Uji Spesimen..............................................33
Gambar 3.4. Penjapit Kertas............... ................................................. 33
Gambar 3.5. Alat Uji Tarik.........................................................................34
Gambar 3.6. Alat Uji Bending .............................................................. 34
Gambar 3.7. Sound Level Meter .......................................................... 35
Gambar 3.8. Jangka Sorong ................................................................ 35
Gambar 3.9. Dino Lite.......................................................................... 36
Gambar 3.10. Serbuk Nanas ............................................................... 36
Gambar 3.11. Serbuk Kayu Sengon .................................................... 36
Gambar 3.12. Resin Polyester ............................................................. 37
Gambar 3.13. Spesimen Uji Bending ................................................... 39
Gambar 3.14. Spesimen Uji Tarik ........................................................ 39
Gambar 3.15. Alat Uji Tarik .................................................................. 40
Gambar 3.16. Gambar Alat Uji Bending............................................... 41
Gambar 3.17. Sound Level Meter ........................................................ 42
xv
Gambar 4.1. Histogram Rata-rata tegangan tarik ................................ 47
Gambar 4.2. Histogram Modulus Elastisitas Rata-rata Tarik ............... 47
Gambar 4.3. Histogram Tegangan Bending Rata ................................ 50
Gambar 4.4. Histogram Modulus Elastisitas Rata-rata Bending .......... 51
Gambar 4.5. Dimensi Pengujian Serap Bunyi ANSI S1 ....................... 52
Gambar 4.6. Histogram Serap Bunyi ................................................... 53
Gambar 4.7. Hasil Foto Makro Uji Tarik 40% ...................................... 54
Gambar 4.8. Hasil Foto Makro Uji Tarik 50% ...................................... 54
Gambar 4.9. Hasil Foto Makro Uji Tarik 60% ...................................... 55
Gambar 4.10.Hasil Foto Makro Uji Bending 60%................................. 55
Gambar 4.11.Hasil Foto Makro Uji Bending 50%................................. 56
Gambar 4.12.Hasil Foto Makro Uji Bending 40%................................. 56
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Karakteristik Unsaturated polyester yukulac 157 BQTN-EX 15
Tabel 2.2. Komposisi Unsur Kimia Serat Alam .................................... 18
Tabel 2.3. Sifat-sifat Mekanis Serat Alam ............................................ 19
Tabel 2.4. Masa Jenis Serbuk Sengon ................................................ 20
Tabel 4.1. Dimensi Pengujian Tarik ..................................................... 44
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Tarik Pada Fraksi (40%,50%,60%) ........... 45
Tabel 4.3. Hasil Modulus Elastisitas Tarik ............................................ 45
Tabel 4.4. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 40%.. 46
Tabel 4.5. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 50%.. 46
Tabel 4.6. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 60%.. 46
Tabel 4.7. Dimensi Pengujian Bending ASTM D790............................ ..49
Tabel 4.8. Hasil Pengujian Bending ASTM D790................................. 50
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Serap Bunyi ............................................... 52
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1.
Grafik Tegangan – Regangan Hasil Pengujian Tarik
dan Hasil Perhitungan Tarik
LAMPIRAN 2.
Perhitungan Hasil Pengujian Bending
LAMPIRAN 3.
Hasil Pengujian Serap Bunyi
LAMPIRAN 4.
Grafik Pengujian Bending
xviii
ANALISIS KOMPOSIT DENGAN PENGUAT SERAT NANAS 40%
DAN SERBUK KAYU SENGON 60% PADA FRAKSI VOLUME
40%,50%,60% BERMATRIK RESIN POLYESTER UNTUK PANEL
AKUISTIK
Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
KRISTIYANTO
NIM : D 200 110 130
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
v
MOTTO
“Kesabaran merupakan perkara yang amat dicintai oleh Allah dan sangat
dibutuhkan seorang muslim dalam menghadapi ujian atau cobaan yang
dialaminya sebagaimana dalam firman-Nya” : “Allah mencintai orangorang yang sabar”
(QS. Al Imran : 146)
“Sesungguhnya Allah sekali-sekali tidak akan merubah sesuatu nikmat
yang telah dianugrahkan-Nya kepada sesuatu kaum,hingga kaum itu
merubah apa yang ada pada diri mereka sendiri”
(QS. An Anfaal 8 : 53)
“Sesungguhnya setelah ada kesulitan ada kemudahan. Maka apabila
telah selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah denan sungguh-sungguh
(urusan) yang lain dan hanya kepada tuhanmulah hendaknya kamu
berharap”
(H.R. Al Baihaqi)
“Janganlah kamu membatasi dirimu jika ingin berkembang dan
mendapatkan apa yang kamu inginkan,berusaha dan berdoa pasti akan
ada hasilnya,tiada usaha yang sia-sia”
(Penulis)
vi
ANALISIS KOMPOSIT DENGAN PENGUAT SERAT NANAS 40% DAN
SERBUK KAYU SENGON 60% PADA FRAKSI VOLUME 40%,50%,60%
BERMATRIK RESIN POLYESTER UNTUK PANEL AKUISTIK
Kristiyanto, Wijianto, Bibit Sugito
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl.A.Yani Tromol pos I Pabelan,Kartasura
E-mail: Tiyanto291@gmail.com
ABSTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan tarik, bending, dan
impedansi akuistik menggunakan komposit serat nanas terhadap variasi
fraksi volume (40%,50%,60%). Metode pembuatan komposit dengan cara
press mold.
Pembuatan komposit yang digunakan adalah serat nanas dan serbuk
kayu sengon dengan resin polyester Yukalac 157 BQTN – EX dan katalis
MEKPO, dengan menggunakan variasi fraksi volume 40%,50%,60%.
Proses pembuatan komposit menggunakan press mold, pengujian
komposit sesuai dengan standar ASTM D 638-02
untuk
uji
tarik,
ASTM D790-02 untuk uji tarik dan ANSI S1-13 untuk uji impedansi
akuistik.
Hasil penelitian diperoleh kekuatan tarik rata-rata tertinggi pada fraksi
volume 60% sebesar 34,680 MPa dan hasil terendah fraksi 40% sebesar
27,189 MPa modulus elastisitas rata-rata tertinggi dimiliki pada fraksi
volume pada fraksi 60% sebesar 46,240 MPa dan terendah difraksi 40%
sebesar 45,315 MPa. Hasil dari pengujian bending tegangan rata-rata
tertinggi terdapat pada fraksi 60% sebesar 57,504 MPa dan terendah
pada 40% sebesar 39,166 MPa. Untuk hasil dari pengujian impedansi
akuistik dengan menggunakan spon hasil tertinggi terdapat pada fraksi
50% 50% sebesar 62,06 dB dan terendah 60% 61,89 dB kemudian untuk
hasil pengujian tanpa spon hasil tertinggi terdapat pada fraksi 50%
sebesar 62,07 dB dan terendah adalah fraksi 40% sebesar 61,81 dB.
Kata kunci : Uji Tarik, Uji Bending, Impedansi Akuistik
vii
ANALYSIS OF THE COMPOSITE STRENGTHENED WITH 40%
PINEAPPLE FIBER AND 60% SENGON SAWDUST AT VOLUME
FRACTION OF 40%, 50%, AND 60% WITH POLYESTER RESIN
MATRIX FOR ACOUSTIC PANEL
Kristiyanto, Wijianto, Bibit Sugito
Mechanical Engineering, Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl.A.Yani, Tromol pos I, Pabelan, Kartasura
E-mail: Tiyanto291@gmail.com
ABSTRACT
Purpose of the research is to know tensile strength, bending and
acoustic impedance of pineapple fiber composite at volume fraction of
(40%, 50%, and 60%). The composite is made by using mold press
method.
The composite is made from pineapple fiber and sengon sawdust
with polyester resin of Yukalac 157 BQTN – EX and MEKPO catalyst, and
volume fraction variation of 40%, 50%, 60%. Press mold was used to
make the composite. The composite was tested according to ASTM D
638-02 standard. ASTM D790-02 for tensile strength and ANSI S1-13 for
acoustic impedance test.
Results of the research indicated that average tensile strength at
volume fraction of 60% was 34.680 MPa and lowest result at fraction of
40% was 27.189 MPa. The highest averaged elasticity modulus was found
at volume fraction of 60%, namely 46.240 MPa and, the lowest one was at
fraction volume of 40%, namely 45.315 MPa. Results of tensile strength
testing were: the highest averaged tensile strength of 57.504 MPa was
found at fraction of 60% and the lowest one of 39.166 MPa was found at
fraction of 40%. Results of acoustic impedance with spon were: the
highest results were found at volume fraction of 50%, namely 62.06 dB
and the lowest one was found at fraction of 60%, namely 61.89 dB. Then,
results without spon found the highest at fraction of 50%, 62.07 dB and the
lowest was found at fraction of 40%, 61.81 dB
Key words: Tensile strength, bending test, acoustic impedance
viii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, saya panjatkan kepada allah SWT atas segala
rahmat dan nikmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan. Tugas akhir yang berjudul “ ANALISIS KOMPOSIT
DENGAN PENGUAT SERAT NANAS 40% DAN SERBUK KAYU
SENGON 60% PADA FRAKSI VOLUME 40%,50%,60% BERMATRIK
RESIN POLYESTER UNTUK PANEL AKUISTIK ” dapat terselesaikan
atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini saya
selaku penulis dengan segala hormat dan ketulusan hati ingin
menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan sebesar – besarnya
kepada :
1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST, MSc., Ph.D, selaku ketua jurusan
Teknik Mesin.
3. BapakWijianto, ST. Meng. SC, selaku Dosen pembimbing I yang telah
membimbing serta bersedia meluagkan waktunya untuk memberikan
arahan dan penjelasan dalam penulisan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. Bibit Sugito, MT, selaku Dosen pembimbing II yang telah
bersedia memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan
Tugas Akhir ini
5. Bapak Patna Partono, ST. MT, selaku Dosen penguji yang telah
memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir.
6. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang membantu kelancaran Tugas Akhir.
7. Ayah dan ibunda tercinta yang selalu memberikan doa beserta
dukungannya, perhatian serta kasih sayang yang begitu istimewa dan
sangat luar biasa.
ix
x
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur kehadirat Allah SWT, beserta Rasulnya,
bangga, haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai
cobaan, halangan maupun rintangan dalam perjuangan yang panjang,
saya persembahkan tugas akhir ini kepada :
1. Almarhum Ayah saya tercinta yang selalu mendidik, memberi
dukungan, semangat, dorongan, dan membiayai hidup dan pendidikan
saya hingga mengantarkan saya sebagai seorang Sarjana Teknik
Mesin.
2. Ibu yang sangat saya cintai, beribu-ribu terimakasih saya ucapkan,
dari arahan dan keikhlasan ibu merawatku dengan penuh kasih
sayang, hingga saat ini saya bisa menjadi Sarjana Teknik Mesin
karena tak lepas dari dari bimbingan Ibunda dan ayah tercinta
3. Tidak lepas juga untuk semua sahabat - sahabatku, Antok, Ilham,
Tejo, Zulfikar, Heru, Dini Mulyandari, terimakasih telah membantu
dalam memberi solusi dan dukungan selama pengerjaan tugas akhir.
4. Untuk keluarga besarku, terima kasih atas dukungan dan pengalaman
hidup yang disampaikan untuk saya selama ini.
5. Semua teman – temanku Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta angkatan 2011 yang selalu memberi dukungan untuk
menyelesaikan tugas akhir ini.
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ......................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................ iii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .......................................................... v
HALAMAN MOTTO.............................................................................. vi
ABSTRAKSI ....... ................................................................................. vii
ABSTRACT ........ ................................................................................. viii
KATA PENGANTAR ............................................................................ ix
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... xi
DAFTAR ISI ......................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xv
DAFTAR TABEL ................................................................................. xvii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1
1.1. Latar Belakang .................................................................. 1
1.2. Perumusan Masalah ......................................................... 2
1.3. Batasan Masalah .............................................................. 3
1.4. Tujuan Penelitian .............................................................. 3
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................ 3
1.6. Sistematika Penelitian....................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ...................... 6
xii
2.1. Tinjauan Pustaka .............................................................. 6
2.2. Landasan Teori ................................................................. 7
2.2.1.
Pengertian Komposit ............................................ 7
2.2.2.
Komposisi Komposit ............................................. 8
2.2.3.
Klasifikasi Komposit ............................................. 9
2.2.4.
Faktor Ikatan Fiber – Matrik ................................. 12
2.2.5.
Matrik ................................................................... 12
2.2.6.
Serat..................................................................... 16
2.2.7.
Mekanisme Pengujian .......................................... 20
BAB III METODE PENELITIAN .............................................................. 31
3.1. Diagram Alir Penelitian .................................................... 31
3.2. Study Lapangan dan Study Literatur................................. 32
3.3. Alat dan Bahan ................................................................. 32
3.3.1. Alat-alat Yang Digunakan....................................... 32
3.3.2. Bahan Yang Digunakan.......................................... 36
3.4. Pembuatan Benda Uji ....................................................... 37
3.5. Pengujian Spesimen ......................................................... 40
3.5.1. Pengujian Tarik ...................................................... 40
3.5.2. Pengujian Bending ................................................. 41
3.5.3. Pengujian Serap Bunyi ........................................... 42
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .............................. 44
4.1. Data Hasil Pengujian ........................................................ 44
4.1.1.
Pengujian Tarik .................................................... 44
4.1.2.
Pembahasan Pengujian Tarik .............................. 47
4.1.3.
Pengujian Bending ............................................... 49
4.1.4.
Pembahasan Pengujian Bending ......................... 51
4.1.5.
Pengujian Serap Bunyi ......................................... 52
4.1.6.
Pembahasan Pengujian Serap Bunyi ................... 53
4.1.7.
Pengamatan Foto Makro ...................................... 54
xiii
4.1.8.
Pembahasan Foto Makro ..................................... 56
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 58
5.1. Kesimpulan ....................................................................... 58
5.2. Saran ........ ....................................................................... 59
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Macam-macam jenis komposit yang diperkuat serat ...... 10
Gambar 2.2. Tanaman Nanas….…. .................................................... 19
Gambar 2.3. Bentuk Spesimen Uji Tarik .............................................. 23
Gambar 2.4. Pengujian Bending ................................................... ..... 25
Gambar 2.5. Gerak Gelombang ….......................…………………….. 27
Gambar 2.6. Arah Redaman ................................................................ 28
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian .................................................... 31
Gambar 3.2. Timbangan Digital
........................................................ 32
Gambar 3.3. Cetakan Benda Uji Spesimen..............................................33
Gambar 3.4. Penjapit Kertas............... ................................................. 33
Gambar 3.5. Alat Uji Tarik.........................................................................34
Gambar 3.6. Alat Uji Bending .............................................................. 34
Gambar 3.7. Sound Level Meter .......................................................... 35
Gambar 3.8. Jangka Sorong ................................................................ 35
Gambar 3.9. Dino Lite.......................................................................... 36
Gambar 3.10. Serbuk Nanas ............................................................... 36
Gambar 3.11. Serbuk Kayu Sengon .................................................... 36
Gambar 3.12. Resin Polyester ............................................................. 37
Gambar 3.13. Spesimen Uji Bending ................................................... 39
Gambar 3.14. Spesimen Uji Tarik ........................................................ 39
Gambar 3.15. Alat Uji Tarik .................................................................. 40
Gambar 3.16. Gambar Alat Uji Bending............................................... 41
Gambar 3.17. Sound Level Meter ........................................................ 42
xv
Gambar 4.1. Histogram Rata-rata tegangan tarik ................................ 47
Gambar 4.2. Histogram Modulus Elastisitas Rata-rata Tarik ............... 47
Gambar 4.3. Histogram Tegangan Bending Rata ................................ 50
Gambar 4.4. Histogram Modulus Elastisitas Rata-rata Bending .......... 51
Gambar 4.5. Dimensi Pengujian Serap Bunyi ANSI S1 ....................... 52
Gambar 4.6. Histogram Serap Bunyi ................................................... 53
Gambar 4.7. Hasil Foto Makro Uji Tarik 40% ...................................... 54
Gambar 4.8. Hasil Foto Makro Uji Tarik 50% ...................................... 54
Gambar 4.9. Hasil Foto Makro Uji Tarik 60% ...................................... 55
Gambar 4.10.Hasil Foto Makro Uji Bending 60%................................. 55
Gambar 4.11.Hasil Foto Makro Uji Bending 50%................................. 56
Gambar 4.12.Hasil Foto Makro Uji Bending 40%................................. 56
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Karakteristik Unsaturated polyester yukulac 157 BQTN-EX 15
Tabel 2.2. Komposisi Unsur Kimia Serat Alam .................................... 18
Tabel 2.3. Sifat-sifat Mekanis Serat Alam ............................................ 19
Tabel 2.4. Masa Jenis Serbuk Sengon ................................................ 20
Tabel 4.1. Dimensi Pengujian Tarik ..................................................... 44
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Tarik Pada Fraksi (40%,50%,60%) ........... 45
Tabel 4.3. Hasil Modulus Elastisitas Tarik ............................................ 45
Tabel 4.4. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 40%.. 46
Tabel 4.5. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 50%.. 46
Tabel 4.6. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 60%.. 46
Tabel 4.7. Dimensi Pengujian Bending ASTM D790............................ ..49
Tabel 4.8. Hasil Pengujian Bending ASTM D790................................. 50
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Serap Bunyi ............................................... 52
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1.
Grafik Tegangan – Regangan Hasil Pengujian Tarik
dan Hasil Perhitungan Tarik
LAMPIRAN 2.
Perhitungan Hasil Pengujian Bending
LAMPIRAN 3.
Hasil Pengujian Serap Bunyi
LAMPIRAN 4.
Grafik Pengujian Bending
xviii