TUGAS AKHIR PENGEMBANGAN KOMPOSIT BERBAHAN EBONIT Pengembangan Komposit Berbahan Ebonit Dengan Kandungan Sulfur 40 PHR Yang Diperkuat Serat Bambu Untuk Komponen Otomotif.

TUGAS AKHIR
PENGEMBANGAN KOMPOSIT BERBAHAN EBONIT
DENGAN KANDUNGAN SULFUR 40 PHR YANG
DIPERKUAT SERAT BAMBU UNTUK KOMPONEN
OTOMOTIF

Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh :
Rudy Efendi
D200.12.0143

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2017

i

ii


iii

iv

v

MOTTO

“ Barang siapa keluar untuk mencari ilmu maka dia berada di jalan Allah „‟
(HR.Turmudzi)

“ Waktu itu bagaikan pedang, jika kamu tidak memanfaatkannya
menggunakan untuk memotong, ia akan memotongmu (menggilasmu)”
(H.R. Muslim)

" permudahlah dan jangan mempersulit, gembirakanlah dan janganlah
menakut-nakuti “
(H.R Muslim)


“ Surga itu dibawah telapak kaki ibu ”
( H.R. Ahmad )

vi

PENGEMBANGAN KOMPOSIT BERBAHAN EBONIT DENGAN
KANDUNGAN SULFUR 40 PHR YANG DIPERKUAT SERAT BAMBU
UNTUK KOMPONEN OTOMOTIF
Rudy Efendi, Joko Sedyono.
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I
Pabelan, Kartasura email : efendi.rudy35@gmail.com

ABTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan tarik, izod
impak, dan kekerasan pada variasi kandungan serat bambu 0 gram,
272,72 gram, 520,83 gram terhadap komposit bermatrik ebonit dengan
kandungan sulfur 40 phr. Penelitian ini menggunakan bahan serat bambu
sebagai penguat dan ebonit sebagai matrik. Proses perlakuan permukaan
serat dengan NaOH 5% selama 2 jam.
Selanjutnya proses pencampuran karet alam,serat,dan bahan kimia

menggunakan mesin two roll mill , kemudian divulkanisasi menggunakan
mesin hot press mold. Pengujian komposit menggunakan ASTM D256-00
untuk uji izod impak, ASTM D638-02 untuk uji tarik, ASTM D2240-81
untuk uji kekerasan.
Hasil penelitian diperoleh harga impak tertinggi rata-rata pada
komposit ebonit dengan kandungan serat bambu 520,83 gram sebesar
30,51 J/mm2, untuk pengujian tarik semakin tinggi kandungan serat maka
semakin tinggi kekuatan tarik yang dihasilkan yaitu 14,8 Mpa pada
komposit ebonit dengan kandungan serat bambu 520,83 gram sedangkan
semakin rendah kandungan serat semakin besar regangan yang
dihasilkan yaitu 62,7 % pada ebonit tanpa serat dan Kekerasan tertinggi
rata-rata pada komposit ebonit serat bambu 520,83 gram yaitu 81,2 skala
shore D.
Kata kunci : ebonit, serat bambu, NaOh

vii

ABSTRACT

This study aims to determine the tensile strength, Izod impact, and

hardness on the variation of the bamboo fiber content 0 gram, 272,72
gram, 520,83 gram of the composite matrix ebonite with a sulfur content of
40 phr. This study uses bamboo fiber as a reinforcement material and
ebonite as a matrix. Fiber surface treatment process with NaOH 5% for 2
hours.
Furthermore, the process of mixing natural rubber, fiber, and
chemicals using two roll mill machine, then vulcanised using a hot press
machine mold. Testing composites using ASTM D256-00 for Izod impact
test, ASTM D638-02 for tensile test, ASTM D2240-81 for testing hardness.
Resault impact study showed the highest price average on the
composite ebonite with bamboo fiber content of 520,83 gram of 30.51 J /
mm2, for the tensile test the higher fiber content, the higher tensile
strength of the resulting composite is 14.8 MPa at ebonite with bamboo
fiber content of 5520,83 gram while the lower the fiber content the greater
the strain produced is 62.7% in ebonite without violence fiber and the
highest average on bamboo fiber composite ebonite 520,83 gram 81.2
scale shore D.
Keywords: ebonite, bamboo fiber, NaOH

viii


KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “ Pengembangan Komposit Berbahan Ebonit
Dengan Kandungan Sulfur 40 Phr Yang Diperkuat Serat Bambu Untuk
Komponen Otomotif “ , dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai
pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis dengan segala ketulusan
dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D,. sebagai Dekan Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST., Msc., Ph.D, selaku Ketua
Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak Joko Sedyono, ST., M.Eng., Ph.D, Selaku pembimbing
utama yang telah memberikan pengarahan, bimbingan dan
saran hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.

4. Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberi ilmu pengetahuan kepada
penulis selama mengikuti kegiatan kuliah.

ix

5. Bapak dan Ibu tercinta yang setiap waktu selalu mendo‟akan,
memberi semangat dan dorongan, serta terimakasih atas
semua nasehat, bimbingan dan pengorbananmu selama ini
sehingga penulis semangat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Bapak Yudi Yunus selaku pemilik CV. Trinity Rajawali Universal
Surabaya. Terimakasih telah menyediakan Tempat untuk
pembuatan kompon ini dan telah memberikan ilmu yang sangat
bermanfat bagi Saya dan Teman-teman.
7. Ibu Novi selalu kepala Laboratorium Riset Karet BBKKP
Yogyakarta. Terimakasih telah banyak membantu dalam proses
pengerjaan spesimen dalam Tugas Akhir ini. Semoga ilmu ini
bermanfaat kedepannya.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari

sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat
membangun dari pembaca sangat diharapkan. Harapan penulis
semoga tugas akir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan orang
lain.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta,

April 2016

Penulis

x

DAFTAR ISI

Halaman Judul ................................................................................... i
Pernyataan Keaslian Topik Skripsi..................................................... ii
Halaman Persetujuan......................................................................... iii
Halaman Pengesahan........................................................................ iv
Lembar Soal Tugas Akhir.................................................................... v

Motto................................................................................................... vi
Abstrak................................................................................................ vii
Kata Pengantar................................................................................... ix
Daftar Isi.............................................................................................. xi
Daftar Gambar.................................................................................... xiv
Daftar Tabel........................................................................................ xvi
Daftar Simbol...................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 .Latar Belakang ............................................................................ 1
1.2 .Perumusan masalah.................................................................... 4
1.3 .Pembatasan Masalah ................................................................. 4
1.4 .Tujuan Penelitian ........................................................................ 5
1.5 .Manfaat Penelitian ...................................................................... 5
1.6 Sistematika Penulisan................................................................... 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka ......................................................................... 8
2.2 Landasan Teori ............................................................................ 9
2.2.1. Komposit ....................................................................... 9
2.2.1.1. Klasifikasi Material Komposit ............................11
2.2.1.2. Unsur-unsur Utama Pembentuk Komposit........14

2.2.2. Bambu ........................................................................... 17

xi

2.2.3. Perlakuan Alkali Pada Serat.......................................... 19
2.2.4. Karet Alam .................................................................... 19
2.2.4.1. Bahan Kimia Pembentuk Kompon Karet.......... 21
2.2.4.2. Bahan - Bahan Kimia....................................... 23
2.2.5. Rancangan Kompon ..................................................... 30
2.2.6. Vulkanisasi .................................................................... 31
2.2.7. Ebonit ............................................................................ 32
2.2.8. Pengujian Tarik ............................................................. 33
2.2.9. Pengujian Kekerasan..................................................... 37
2.2.10. Pengujian Impak.......................................................... 39
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Diagram Alir................................................................................. 44
3.2. Studi Literatur dan Survei Lapangan .......................................... 45
3.3. Alat dan bahan Penelitian ........................................................... 45
3.3.1. Alat Penelitian ............................................................... 45
3.3.2. Bahan Penelitian ........................................................... 49

3.4. Alat Pengujian.............................................................................. 55
3.5. Lokasi Penelitian ......................................................................... 57
3.6. Prosedur Penelitian ..................................................................... 58
3.6.1. Tahap Pembuatan Serat................................................ 58
3.6.2. Tahap Pembuatan Kompon........................................... 59
3.6.3. Tahap-tahap dalam proses Vulkanizing press............... 60
3.7. Sampel Uji.................................................................................... 61
3.8. Pengujian Spesimen..................................................................... 61
3.8.1. Uji Izod Impact................................................................ 61
3.8.2. Uji Tarik.......................................................................... 62
3.8.3. Uji Kekerasan................................................................. 63
3.9. Hasil Penelitian............................................................................ 64
3.10. Analisa Data.............................................................................. 64

xii

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Uji Tarik.............................................................................. 65
4.1.1. Pembahasan Hasil Uji Tarik.......................................... 66
4.2. Hasil Uji Kekerasan .................................................................... 67

4.2.1. Pembahasan Hasil Uji Kekerasan ................................ 68
4.3. Hasil Izod Impak ......................................................................... 68
4.3.1. Pembahasan Hasil Uji Izod Impak.................................. 69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ................................................................................. 70
5.2. Saran .......................................................................................... 70
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Komposit Serat............................................................ 12
Gambar 2.2. Komposit Partikel......................................................... 13
Gambar 2.3. Komposit Lapis............................................................ 13
Gambar 2.4. Proses Vulkanisasi....................................................... 31
Gambar 2.5. Sifat Komposit Pada Pengujian Tarik........................... 34
Gambar 2.6. Dimensi Uji Tarik.......................................................... 37
Gambar 2.7. Kekerasan Shore A dan Shore D................................. 39
Gambar 2.8. Ilustrasi Skematik Pengujian Impak.............................. 41
Gambar 2.9. Ilustrasi Skematik Pembebanan Uji Impak................... 42
Gambar 2.10. Dimensi Uji Impak....................................................... 43
Gambar 3.1. Diagram Alir.................................................................. 44
Gambar 3.2. Mesin Two roll Mill........................................................ 46
Gambar 3.3. Vulcanizing Press ........................................................ 46
Gambar 3.4. Rheo Meter ...................................................................47
Gambar 3.5. Timbangan Digital......................................................... 47
Gambar 3.6. Mold Atas dan Bawah................................................... 48
Gambar 3.7. Frame ........................................................................... 48
Gambar 3.8. Silicon Oil...................................................................... 49
Gambar 3.9. Oven............................................................................. 49
Gambar 3.10. Karet RSS I................................................................. 50
Gambar 3.11 Sulfur........................................................................... 50
Gambar 3.12. Asam Stearat.............................................................. 51
Gambar 3.13. Zinc Oxide .................................................................. 51
Gambar 3.14. Carbon Black............................................................... 52
Gambar 3.15 BHT.............................................................................. 52
Gambar 3.16. Parrafinic Oil ............................................................... 53
Gambar 3.17. MBTS ......................................................................... 53
Gambar 3.18. TMT............................................................................. 54

xiv

Gambar 3.19. NaOH.......................................................................... 54
Gambar 3.20. Serat Bambu Apus...................................................... 55
Gambar 3.21. Alat Uji Tarik................................................................ 56
Gambar 3.22. Alat Uji Kekerasan Shore D......................................... 56
Gambar 3.23. Alat Uji Izod Impact...................................................... 57
Gambar 3.24. Spesimen Uji Izod Impact............................................ 62
Gambar 3.25. Spesimen Uji Tarik....................................................... 63
Gambar 4.1. Histogram Tegangan Tarik Komposit Ebonit................. 65
Gambar 4.2. Histogram Regangan Komposit Ebonit.......................... 66
Gambar 4.3. Histoigram Kekerasan Komposit Ebonit......................... 67
Gambar 4.4. Histogram Impak Komposit Ebonit................................. 69

xv

Daftar Tabel
Tabel 2.1. Sifat Mekanik Bambu Apus............................................... 18
Tabel 2.2. Jenis-jenis Carbon Black................................................... 28
Tabel 3.1. Formulasi Kompon............................................................ 61
Tabel 4.1. Hasil Uji Tarik.................................................................... 65
Tabel 4.2. Hasil Uji Kekerasan........................................................... 67
Tabel 4.3. Hasil Uji Izod Impact ........................................................ 68

xvi

DAFTAR SIMBOL

Ao
σ
F
E
Ɛ

= Luas penampang patahan
= Tegangan Tarik
= Gaya
= Modulus Elastis
= Regangan
= Deformasi / Pemanjangan
= Panjang mula-mula
= Panjang akhir

xvii

Dokumen yang terkait

PENGEMBANGAN KOMPOSIT BERBAHAN EBONIT DENGAN KANDUNGAN SULFUR 40 PHR YANG DIPERKUAT SERAT Pengembangan Komposit Berbahan Ebonit Dengan Kandungan Sulfur 40 PHR Yang Diperkuat Serat Bambu Untuk Komponen Otomotif.

0 5 15

PENDAHULUAN Pengembangan Komposit Berbahan Ebonit Dengan Kandungan Sulfur 40 PHR Yang Diperkuat Serat Bambu Untuk Komponen Otomotif.

0 3 7

PENGEMBANGAN KOMPOSIT BERBAHAN EBONIT DENGAN KANDUNGAN SULFUR 30 PHR YANG DIPERKUAT SERAT RAMI UNTUK Pengembangan Komposit Berbahan Ebonit Dengan Kandungan Sulfur 30 PHR Yang Diperkuat Serat Rami Untuk Komponen Otomotif.

0 3 19

TUGAS AKHIR Pengembangan Komposit Berbahan Ebonit Dengan Kandungan Sulfur 30 PHR Yang Diperkuat Serat Rami Untuk Komponen Otomotif.

0 2 20

PENGEMBANGAN KOMPOSIT BERMATRIK EBONIT DENGAN KANDUNGAN SULFUR 40 PHR YANG DIPERKUAT SERAT KELAPA UNTUK KOMPONEN Pengembangan Komposit Bermatrik Ebonit Dengan Kandungan Sulfur 40 Phr Yang Diperkuat Serat Kelapa Untuk Komponen Otomotif.

0 3 19

TUGAS AKHIR PENGEMBANGAN KOMPOSIT BERMATRIK EBONIT Pengembangan Komposit Bermatrik Ebonit Dengan Kandungan Sulfur 40 Phr Yang Diperkuat Serat Kelapa Untuk Komponen Otomotif.

0 2 19

TUGAS AKHIR PENGEMBANGAN KOMPOSIT BERMATRIK EBONIT Pengembangan Komposit Bermatrik Ebonit Dengan Kandungan Sulfur 30 Phr Yang Diperkuat Serat Kelapa Untuk Komponen Otomotif.

0 2 18

PENGEMBANGAN KOMPOSIT BERBAHAN EBONIT DENGAN KANDUNGAN SULFUR 30 PHR YANG DIPERKUAT SERAT BAMBU Pengembangan Komposit Berbahan Ebonit Dengan Kandungan Sulfur 30 Phr Yang Diperkuat Serat Bambu Untuk Komponen Otomotif.

0 3 19

TUGAS AKHIR Pengembangan Komposit Berbahan Ebonit Dengan Kandungan Sulfur 30 Phr Yang Diperkuat Serat Bambu Untuk Komponen Otomotif.

0 3 21

PENDAHULUAN Pengembangan Komposit Berbahan Ebonit Dengan Kandungan Sulfur 30 Phr Yang Diperkuat Serat Bambu Untuk Komponen Otomotif.

0 6 5