23 Dari gambar kurva hubungan antara gaya tarikan dan pertambahan
panjang kita dapat membuat hubungan antara tegangan dan regangan stress vs strain. Selanjutnya kita dapat gambarkan kurva standar hasil eksperimen uji tarik
[22].
Daerah linier Tegangan tarik
maksimum
Titik putus
Regangan T
e g
a n
g a
n
Regangan maksimum Deformasi plastis
Gambar 2.9 Kurva Tegangan dan Regangan Hasil Uji Tarik [22]
2.5.3 Pengujian Kekuatan Lentur Flexural Strength
Pada pengujian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya kekuatan lentur dari material komposit. Pengujian dilakukan dengan jalan memberi beban lentur
secara perlahan-lahan sampai spesimen mencapai titik lelah. Pada perlakuan uji lentur bagian atas spesimen mengalami proses penekanan dan bagian bawah
mengalami proses tarik sehingga akibatnya spesimen mengalami patah bagian bawah karena tidak mampu menahan tegangan tarik. Dimensi balok dapat kita
lihat pada gambar berikut ini [23]:
R1 R2
L2 L2
P
b
d
Gambar 2.10 Penampang Uji Lentur [23]
Universitas Sumatera Utara
24 Momen flexural yang terjadi pada komposit dapat dihitung dengan persamaan
[24]: M
= x
2.4
Menentukan kekuatan lentur menggunakan persamaan [24]:
σ
b
=
2.5
Sedangkan untuk menentukan modulus elastisitas flexural menggunakan rumus sebagai berikut [24]:
Eb =
2.6 dimana:
M = momen flexural
σ
b
= kekuatan lentur MPa P
= beban yang diberikan N L
= jarak antara titik tumpuan mm b
= lebar spesimen mm d
= tebal spesimen mm = defleksi mm
Eb = modulus elastisitas MPa
Sedangkan kekakuan dapat dicari dengan persamaan [24] : 2.7
2.8 dimana :
D = kekakuan Nmm
2
E = modulus elastisitas Nmm
2
I = momen inersia mm
4
b = lebar mm
d = tinggi mm
Universitas Sumatera Utara
25
2.5.4 Pengujian Kekuatan Bentur Impact Strength
Pengujian impact bertujuan untuk mengukur berapa energi yang dapat diserap suatu material sampai material tersebut patah. Pengujian impact
merupakan respon terhadap beban kejut atau beban tiba-tiba beban impact. Dalam pengujian impact terdiri dari dua teknik pengujian standar yaitu
Charpy dan Izod. Pada pengujian standar Charpy dan Izod, dirancang dan masih digunakan untuk mengukur energi impact yang juga dikenal dengan ketangguhan
takik [25].
Gambar 2.11 Spesimen Uji Kekuatan Bentur [25]
Spesimen uji kekuatan bentur dalam penelitian ini adalah jenis unnochted izod berbentuk batang dengan penampang lintang bujur sangkar. Mesin pengujian
impact diperlihatkan secara skematik dengan Gambar 2.12. Beban didapatkan dari tumbukan oleh palu pendulum yang dilepas dari posisi ketinggian h.
Spesimen diposisikan pada dasar seperti pada Gambar 2.11 tersebut. Ketika dilepas, ujung pisau pada palu pendulum akan menabrak dan mematahkan
spesimen ditakikannya yang bekerja sebagai titik konsentrasi tegangan untuk pukulan impact kecepatan tinggi. Palu pendulum akan melanjutkan ayunan untuk
mencapai ketinggian maksimum h ’ yang lebih rendah dari h. Energi yang diserap
dihitung dari perbedaan h’ dan h mgh – mgh’, adalah ukuran dari energi impact.
Posisi simpangan lengan pendulum terhadap garis vertikal sebelum dibenturkan adalah α dan posisi lengan pendulum terhadap garis vertikal setelah membentur
spesimen adalah β. Dengan mengetahui besarnya energi potensial yang diserap
oleh material maka kekuatan impact benda uji dapat dihitung [23].
Universitas Sumatera Utara
26 Gambar 2.12 Peralatan Uji Skematik Peralatan Uji Bentur [23]
E
s
= energi awal – energi yang tersisa
= m.g.h – m.g.h’
2.9 = m.g.R
– R.cos α – m.g.R – R.cos β 2.10
E
s
= m.g.R.cos β – cos α, 2.11
dimana : E
s
= energi yang diserap J m
= berat pendulum kg = 20 kg g
= percepatan gravitasi ms
2
= 10 ms
2
R = panjang lengan m = 0,8 m
α = sudut pendulum sebelum diayunkan = 30
o
β = sudut ayunan pendulum setelah mematahkan spesimen
Harga impact dapat dihitung dengan : 2.12
dimana : HI
= Harga Impact Jmm
2
Universitas Sumatera Utara
27 E
s
= energi yang diserap J A
o
= Luas penampang mm
2
Keretakan akibat uji bentur ada tiga bentuk [23], yaitu : 1. Patahan getas
Permukaan patahan terlihat rata dan mengkilap, kalau potongan- potongannya kita sambungkan lagi, ternyata keretakannya tidak disertai
dengan deformasinya bahan. Patahan jenis ini mempunyai harga impact yang rendah.
2. Patahan liat Permukaan patahan ini tidak rata, nampak seperti buram dan berserat, tipe
ini mempunyai harga impact yang tinggi. 3. Patahan campuran
Patahan yang terjadi merupakan campuran dari patahan getas dan patahan liat. Patahan ini paling banyak terjadi.
Semakin besar posisi sudut β akan semakin getas, demikian sebaliknya. Artinya pada material getas, energi untuk mematahkan material cenderung semakin kecil,
demikian sebaliknya [23].
2.5.5 Analisis Scanning Electron Microscopy SEM
