BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu 3.1.1. Tempat
Pelaksanaan penelitian ini dilakukan di Laboraturium Noise and Vibration Research Center, Deperatemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara. Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan tabung impedensi untuk mengetahui karakteristik akustik propertis dari material komposi
serbuk batang kelapa sawit .
3.1.2. Waktu
Waktu Penelitian dilaksanakan pada november 2014
3.2. Pembuatan Spesimen
3.2.1. Alat dan Bahan Pembuatan Spesimen
Dalam pembuatan spesimen ini dibutuhkan bahan sebagai berikut: 1.
Serbuk batang kelapa sawit Pada penelitian pembuatan spesimen serap bunyi ini digunakan serbuk
batang kelapa sawit yang sudah berusia 22 tahun. Dapat dilihat pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Serbuk kelapa sawit 2.
Resin Resin merupakan material polimer kondensat yang di bentuk berdasarkan
reaksi antara kelompok polyoi,, yang merupakan organik gabungan dengan
Universitas Sumatera Utara
alkohol multiple atau gugusan fungsi hidroksi, dan polycarboxylic yang mengandung ikatan ganda. Resin adalah jenis polimer thermoset yang
memiliki rantai karnbon yang panjang. Matriks jenis ini memiliki sifat dapat mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa
pemberian tekanan proses pembentukan. Dapat dilihat pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Resin 3.
Katalis Katalis merupaka material kimia yang digunakan untuk mempercepat
reaksi polimerisasi struktur komposit pada kondisi suhu kamar dan tekanan atmosfir. Pemberian katalis dapat dapat berfungsi untuk mengatur
pembentukan pengerasan material. sehingga material yang sedang dicetak tidak terlalu lama mengeras. Dapat di lihat pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Katalis
Universitas Sumatera Utara
Ada pun alat tambahan yang dibutuhkan untuk pembuatan spesimen yaitu : a.
Wax Mirror Glaze Wax ini digunakan untuk mempermudah pelepasan material dari cetakan.
Dapat dilihat pada gambar 3.4.
Gambar 3.4 WAX Mirror Glaze b.
Cetakan spesimen uji akustik Cetakan ini terbuat dari pipa yang berukuran d=10cm, cetakan ini
digunakan untuk mencetak spesimen uji akustik. Dapat dilihat pada gambar 3.5.
Gambar 3.5 Cetakan Spesien Uji Akustik c.
Mistar Mistar ini digunakan untuk mengukur spesimen. Dapat di lihat pada
gambar 3.6.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.6 Mistar d.
Timbangan Timbangan ini digunakan untuk mengukut berat dari bahan yang akan
digunakan untuk membuat spesimen. Dapat dilihat pada gambar 3.7.
Gambar 3.7 Timbangan Digital e.
Gelas Plastik Digunakan untuk tempat pengadukan dan pencampuran bahan utama
sebelum dicetak. Dapat dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3.8 Gelas Plastik
Universitas Sumatera Utara
f. Bor
Bor ini di gunakan untuk mengaduk bahan bahan hingga merata. Dapat dilihat pada gambar 3.9.
Gambar 3.9 Bor g.
Mesin bubut Mesin bubut digunakan untuk memotong spesimen uji massan, volume
dan massan jenis sesuai dengan ukuran yang sudah di tentukan. Dapat dilihat pada gambar 3.10.
Gambar 3.10 Mesin Bubut
3.2.2. Prosedur Pembuatan Spesimen Massa Jenis
Pada pembuatan spesimen ini dilakukan dengan campuran serbuk batang kepala sawit, resin dan katalis. pembuatan spesimen dibagi menjadi dua sesuai
dengan pengujian yaitu pengujian massa, volume dan massa jenis dan pengujian material akustik.
Pembuatan spesimen ini dilakukan dengan cara dicampurkan nya serbuk dan resin lalu di aduk dengan bor hingga rata lalu di masukan katalis. Namun
katalis disini hanya digunakan sebagai pelengkap saja hanya untuk mempercepat pengerasan saja maka dari itu katalis disini hanya 5 digunakan dalam setiap
Universitas Sumatera Utara
pembuatan spesimen. Ada 3 variabel yang dilakukan untuk pembuatan spesimen uji akustik. variabel yang digunakan adalah :
a Variabel kolompok I dengan resin 80, serbuk 20 dan katalis 5;
b Variabel kelompok II dengan resin 85, serbuk 15 dan katalis 5; dan
c Variabel kelompok III dengan resin 90 , serbuk 10 dan katalis 5.
Adapun langkah-langkah pembuatan spesimen uji akustik sebagai berikut: a
Melapisi cetakan dengan wax; b
menimbang berat serbuk batang sawit, resin dan katalis sesuai dengan komposisi yang akan digunakan;
c Campur serbuk dengan resin lalu diaduk hingga merata, lalu bila sudah
merata langsung campurkan katalis yang telah disediakan; d
Tuangkan campuran kedalam cetakan kemudian tutup permukaan atas agar mengembang rata dan membentuk sesuai cetakan; dan
e Dibuka dan kemudian spesimen di ukur dan di bubut hingga mendapat
ketebalan sesuai dengan yang diinginkan yaitu berdiamenter 10cm dan ketebalan 5mm.
3.2.3. Prosedur Proses Pembuatan Knalpot Komposit
Menurut Azom, composite casting resin adalah proses pengecoran plastic di mana resin sintetik cair diisi dalam cetakan dan dibiarkan mengeras. Secara
tradisional proses ini digunakan untuk produksi skala kecil seperti prototype industry dan produk kedokteran gigi. Hal ini juga dapat digunakan oleh
penggemar dan produsen untuk membuat mainan, model skala, model objek, patung-patung, dan produksi perhiasan skala kecil. Casting resin relative sangat
mudah digunakan. Pengembangan berbagai jenis komposit telah meningkatkan permintaan
untuk pengecoran resin. Komposit ringan yang banyak digunakan antara lain pada angkatan laut, otomotif, dll.
Proses sederhana untuk pengecoran resin adalah pengecoran gravitasi. Dalam proses ini, resin dituangkan ke dalam cetakan dan dibiarkan mengalir oleh
Universitas Sumatera Utara
gravitasi. Bila resin dicampur, gelembung udara dapat terjadi dalam cairan, ini dapat dihapus dalam ruang vakum. Pengecoran ini juga dapat dilakukan dalam
ruang vakum terutama ketika menggunakan cetakan terbuka, untuk mengekstrak gelembung. Hal ini juga dapat dilakukan dalam panic tekanan untuk mengurangi
ukuran gelembung udara ke titik dimana mereka tidak terlihat. Akhirnya, tekanan dan gaya sentrifugal dapat digunakan untuk mendorong cairan resin sesuai dengan
cetakan.
Dalam permbuatan knalpot komposit ini diperlukan cetakan agar dapat di cor, proses prosedur pencetakan knalpot komposit terbagi atas beberapa tahapan
sebagai berikut :
1. Langkah awal dalam proses pencetakan knalpot komposit ialah
menyiapkan bahan-bahan yang diperlukan dalam pencetakan knalpot.
2. Langkah kedua ialah oleskan cetakan knalpot bagian dies dan mold dengan
menggunakan WAX mirror Glaze.
a b
Gambar 3.11 a pengolesan bagian dies cetakan b pengolesan bagian mold cetakan
3. Langkah ketiga ialah tuangkan serbuk batang kelapa sawit dan resin
dengan menggunakan komposisi 85 resin dan 15 serbuk, dengan takaran 1.360g resin dan 240g serbuk.
Universitas Sumatera Utara
a b
Gambar 3.12 a Proses pengukuran serbuk b Proses pengukuran resin
4. Langkah keempat ialah aduk resin dan serbuk dengan menggunakan bor
bermata mixer hingga merata lalu campur adukan nya dengan menggunakan katalis.
a b
Gambar 3.13 a pengadukan resin dengan serbuk b pencampuran katalis
5. Langkah kelima ialah penuangan adonan kedalam dies hingga merata lalu
tutup segera dies nya dengan menggunakan mold agar adonan tidak mengembang karena panas .
a b
Gambar 3.14 a penuangan adonan pada dies b penutupan dies pada mold
Universitas Sumatera Utara
3.3. Pengujian Kebisingan Knalpot Standar dan Knalpot Komposit
3.3.1. Alat Bahan yang digunakan dalam pengujian kebisingan ini adalah knalpot
standar satria FU150 dan knalpot komposit serbuk batang kelapa sawit dengan komposisi 85:15.
Adapun alat yang digunakan untung pengujian kebisingan ini adalah sebagai berikut :
I. Sound Level Meter
Alat ini merupakan alat yang digunakan untuk mengukur seberapa besar suara bising mempengaruhi pekerja dalam melaksanakan
tugasnya. Fungsi alat ini untuk mengukur intensitas kebisingan antara 30
– 130dB dan dari frekuensi 20 – 20.000Hz
Gambar 3.15 Sound Level Meter
II. Meteran
Meteran digunakan untuk mengukur jarak sound level meter ke alat yang akan kita uji.
Gambar 3.16 Meteran
Universitas Sumatera Utara
III. Tripot
Tripot ini berfungsi untuk membantu saat pengambilan data kebisingan, dengan adanya alat ini saat pengambilan data kebisingan
dapat dilakukan dengan lebih baik dan lebih akurat.
Gambar 3.17 Tripot
IV. Kunci Pas
Kunci pas ini digunakan untuk menutup dan membuka baut pada cetakan knalpot komposit.
Gambar 3.18 Kunci Pas
3.3.2. Bahan I.
Knalpot standar satria FU150
Knalpot ini digunakan untuk menjadi sumber perbandingan kebisingan.
Gambar 3.19 Knalpot Standar Satria FU150
Universitas Sumatera Utara
II. Knalpot komposit serbuk batang kelapa sawit
Knalpot komposit digunakan untuk mencari tahu tingkat kebisingan yang terjadi pada komposisi 85:15.
Gambar 3.20 Knalpot Komposit
3.3.3. Prosedur Pengukuran Kebisingan Pada Knalpot
Langkah-langkah dalam pengukuran kebisingan pada knalpot standar maupun knalpot komposit sebagai berikut.
1. Siapkan knalpot komposit batang kelapa sawit.
2. Pasang sound level meter ke tripod dan oprasikan sound level meter
dengan aturan batas kebisingan 60-120 dB. 3.
Ukur jarak antara sound level meter ke ujung silencer menggunakan meteran dengan jarak 1 meter.
4. Arahkan microphone yang ada pada sound level meter ke arah ujung
silencer. 5.
Hidupkan moter. 6.
Pada sumbu X lakukan pengambilan data dengan kecepatan putaran 1000 rpm, 3000 rpm, 5000 rpm, 7000 rpm dan 9000 rpm. Lakukan hal yang
sama pada sumbu Y dan Z. 7.
Ulangi langkah 3 sampai langkah 7 untuk pengambilan data dengam menggunakan knalpot komposit.
8. Lihat hasil kebisingan yang tertera pada sound level meter dan olah data
kedua nya dengan menggunakan Microsoft axcel.
Universitas Sumatera Utara
3.4. Variabel Yang Diamati
Sesuai dengan maksud eksperimen, variabel ini menjadi fokus perhatian yang perlu dikondisikan untuk pengolahan data guna mendapatkan hasil yang
mendekatin sempurna. Adapun variabel yang diamati dalam studi eksperimental ini adalah sebagai berikut :
1. Jarak sound level meter Bruel Kjaer type 2238 fulfils ke silencer.
2. Frekuensi dari inverter.
3. Noise pada silencer dengan sumbu X, Y dan Z.
3.5. Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian dimulai dari studi literature, persiapan, pengumpulan data, analisa data dan kesimpulan, secara gars besar dapat dilihat
pada gambar 3.21 Diagram alir proses pelaksaaan sebagai berikut :
Tidak
Ya Proses
Berhasil
Pengujian Kebisinga Mulai
Studi Literatur
Pembuatan Knalpot
A B
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.21 Diagram Alir Proses
Tidak
Ya Proses
Berhasil
Analisa Data
Kesimpulan
Selesai
A B
Universitas Sumatera Utara
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Kebisingan Pada Knalpot Komersil dan Knalpot
Komposit 4.1.1. Putaran Rpm vs Kebisingan dB
Metode pengujian knalpot yang digunakan dengan cara mengukur secara langsung kebisingan yang dihasilkan knalpot komersil dan komposit serbuk
batang kelapa sawit dengan menggunakan alat sound level meter pada saat knalpot sedang digunakan. Putaran knalpot yang dihitung dimulai dari 1000 rpm sampai
dengan 9000 rpm. Jarak yang diuji kebisingan adalah 1 meter dengan sumbu X, Y dan Z. Sumbu pengukuran dapat dilihat pada gambar 4.1 sebagai berikut :
Gambar 4.1 Sumbu Pengukuran
Berikut adalah tabel data hasil pengukuran kebisingan pada knalpot komersil dan knalpot komposit dengan komposisi 85:15 yang telah diukur dengan alat Sound
level meter dengan jarak ukur 1 meter dan dengan menggunakan sumbu X, Y dan Z. Dapat di lihat pada tabel 4.1 untuk knalpot komersil dan 4.2 untuk knalpot
komposit berikut.
Universitas Sumatera Utara
Kategori