28
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Skema Penelitian
Proses jalannya penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut:
Gambar 3.1 Skema Jalannya Penelitian Pembelian Bahan
Serat Kelapa Resin
Katalis Cetakan Kaca
Pembuatan Benda Uji: 1.
Resin tanpa serat. 2.
Komposit dengan variasi tanpa serat, sejajar continuous roving, anyam woven roving, silang
Pemotongan Bahan
Pengujian: Uji Tarik
Hasil Penelitian
Pembahasan
Kesimpulan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
3.2 Persiapan Penelitian
Sebelum memulai pengujian, alat dan bahan untuk membuat benda uji perlu dipersiapkan terlebih dahulu. Proses persiapan ini dengan membeli alat dan bahan
yang diperlukan selama proses pembuatan sampai finishing, lalu mengukur seberapa banyak bahan yang akan dipakai untuk pembuatan benda uji.
3.2.1 Alat-alat Yang Digunakan
Alat-alat yang digunakan untuk membuat komposit berpenguat serat serabut kelapa ini dapat ditampilkan pada Gambar 3.2:
a. Cetakan kaca 30 x 20 x 0,5 cm
b. Timbangan digital
c. Gunting
d. Gelas beker 500 ml PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30 e. Spatula kecil
f. Gelas ukur 1000 ml
g. Sisir
h. Kuas PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31 i.
Jangka sorong j. Suntikan 5 ml
k. Mesin uji tarik
l. Mesin milling PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32 m. Gerinda
Gambar 3.2 Alat-alat yang digunakan
3.2.2 Bahan Bahan Yang Digunakan
Bahan yang digunakan dalam pembuatan benda uji komposit berpenguat serat adalah sebagai berikut:
a. Serat Sabut Kelapa
Serat yang dipakai dalam pembuatan benda uji komposit adalah serat sabut kelapa
Gambar 3.3 Serat Sabut Kelapa PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33 b.
Resin polyester Jenis resin yang digunakan dalam pembuatan benda uji adalah resin Yukalac
235. Resin ini berjenis resin polyester tipe 157 BQTN-EX
Gambar 3.4 Resin polyester c.
Katalis Digunakan untuk mempercepat proses pengerasan dalam pembuatan komposit.
Katalis ini berjenis metyl etyl keton peroksida MEKPO
Gambar 3.5 Katalis MEKPO d.
NaOH kristal Dalam perlakuan alkalisasi digunakan NaOH kristal sebagai bahan
perendaman serat sabut kelapa sebesar 5 dari pelarut air. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34 Gambar 3.6 NaOH kristal
d. Hand body lotion
Untuk melepaskan komposit dari cetakan menggunakan hand body lotion sebagai release agent
Gambar 3.7 Hand body lotion e.
Acetone Dipakai untuk membersihkan alat-alat dari resin yang belum mengalami
pengeringan. Penggunaan acetone ini hanya dapat berfungsi sebelum resin menjadi kers dan kering.
35 Gambar 3.8 Acetone
3.2.3 Perhitungan Komposisi Komposit
Komposisi dari komposit yang dibuat adalah 30 serat sabut kelapa, 69,7 resin yukalac dan 0,3 katalis. Perhitungan komposisi komposit dihitung
berdasarkan perhitungan volume total cetakan. Dibawah ini adalah perhitungan yang dilakukan:
a. Menghitung volume cetakan:
Dengan asumsi: Volume cetakan
= Volume komposit total V
cet
= V
komp
Maka, volume komposit: V
komp
= 30 cm × 20 cm × 0,5 cm = 300 cm
3
b. Menghitung volume serat:
Volume serat Vs = 30 × V
komp
= × 300 cm
3
= 90 cm
3
36 c.
Massa serat berdasarkan “Building Material and Technologi Promotion Council
” volume serat: ρ =
�
; dengan massa jenis serat ρ = 1,44 grcm
3
Maka, massa serat m
s
: m
s
= ρ × Vs
= 1,44
��
3
× 90 �� = 129,6 gr
d. Menghitung volume resin:
Volume matrik V
m
= 69,7 × V
komp
=
,
× 300 cm = 209,1 cm
3
= 209,1 ml e.
Menghitung volume katalis: Volume katalis
Vk = 0,3 × V
komp
=
,
× 300cm = 0,9 cm
3
= 0,9 ml
3.2.4 Proses Pembuatan Komposit Berpenguat Serat
Pada proses pembuatan benda uji dibutuhkan 5 benda uji dari setiap variasi yaitu komposit tanpa serat, arah serat sejajar continuous roving, anyam woven
roving, silang, sehingga benda uji sebanyak 20 buah. Proses yang digunakan dalam pembuatan benda uji komposit adalah proses hand lay-up dengan
menggunakan standar ukuran ASTM D3039 terkecuali pada tebalnya. Berikut adalah langkah-langkah pembuatan benda uji komposit:
1. Siapkan serat kelapa yang sudah bersih dari kotoran, lalu timbang NaOH
kristal seberat 25 gr, lalu dilarutkan dengan 500 ml air bersih. 2.
Rendam serat kelapa kedalam larutan NaOH 5 tersebut selama 2 jam. 3.
Bersihkan serat dari larutan NaOH dengan air bersih yang mengalir. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37 4.
Rapikan serat dengan menggunakan sisir, dan rapikan serat dengan posisi lurus dan taruh pada nampan, kemudian keringkan pada suhu ruangan yang
berkisar antara 27° C. 5.
Setelah serat kering, potong serat kelapa sepanjang lebar cetakan yaitu 20 cm. Timbang serat seberat 129,6 gr. Rapikan serat pada cetakan yang akan di
cetak. 6.
Cetakan dibersihkan dari debu, lalu lapisi cetakan dengan hand body agar hasil benda uji tidak merekat pada cetakan.
7. Campurkan kedalam gelas ukur dengan perbandingan resin 209,1 ml 69,7
dan 0,9 ml katalis 0,3 kemudian aduk secara perlahan sampai rata. 8.
Campuran resin dan katalis dituang ke dalam cetakan. Penuangan tersebut dibagi dalam beberapa tahap tergantung lapisan yang akan dibuat.
9. Serat lapisan pertama diletakkan di atas campuran resin dan katalis yang
sudah dituang. 10.
Serat lalu ditekan menggunakan spatula agar campuran resin dan katalis masuk melalui sela-sela serat dan udara yang tersimpan di dalam diantara
serat dan resin dapat keluar. 11.
Kemudian langkah 8 sampai 10 diulang sampai 2 kali pelapisan serat. 12.
Komposit ditunggu hingga benar-benar kering pada suhu ruangan. 13.
Setelah komposit kering, lalu komposit dipotong, dan dibentuk sesuai standar yang sudah ditentukan.
14. Komposit siap di uji tarik.
38
3.2.5 Standar Uji dan Ukuran Benda Uji
Ukuran yang digunakan pada benda uji kecuali tebal, tersaji dalam Gambar 3.9 sebagai berikut:
Gambar 3.9 Standar Uji
3.1 Cara Penelitian
Komposit yang sudah jadi, selanjutnya akan diuji menggunakan metode pengujian tarik. Pengujian tarik bertujuan untuk mengetahui kekuatan tarik dari
komposit. Adapun langkah-langkah yang harus diperhatikan untuk pengujian tarik dari benda uji komposit adalah sebagai berikut:
1. Benda uji yang sudah dipotong, dipersiapkan.
2. Kertas milimeter blok diletakkan pada printer.
3. Mesin kemudian dinyalakan, lalu benda uji dipasang pada grip.
4. Grip dikencangkan, dan jangan terlalu keras agar tidak merusak benda uji.
5. Pemasangan extensometer pada benda uji dan nilai elongationnya diatur menjadi
nol. 6.
Nilai beban diatur juga menjadi nol. 7.
Kecepatan uji diatur, area start ditekan sebanyak 2 kali kemudian tombol down ditekan.
8. Setelah data dari pengujian tarik didapatkan, proses pengujian tarik diulang
untuk benda uji komposit selanjutnya hingga selesai. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian
Setelah spesimen benda uji di uji tarik, dilakukan pengolahan data dan perhitungan. Hasil data dan perhitungan dapat berupa tabel dan grafik.
4.2 Hasil Pengujian Benda Uji Matrik
Dari hasil pengujian tarik matrik didapatkan sifat-sifat mekanik yaitu kekuatan tarik dan regangan. Sebelum pengujian dilakukan ukur tebal dan lebar
terlebih dahulu. Langkah-langkah pengujian dan perhitungan sebagai berikut: A = Luas penampang matrik
= Lebar x Tebal = 12,6 x 4.13
= 52,038 mm
2
Kekuatan tarik =
�
=
, ,
= 2,984 kgmm
2
= 29,24 MPa Dari pertambahan panjang yang sudah diperoleh, regangan dapat dicari
sebagai berikut: ∆L = pertambahan panjang = 1,43 mm
L = panjang mula-mula = 70mm
Regangan =
,
x 100 = 2,04 Data hasil spesimen benda uji matrik tanpa serat, komposit dengan variasi
arah serat sejajar continuous roving, serat anyam woven roving, serat silang disajikan dalam Tabel 4.1
– 4.17. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI