BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Material Test PTKI Politeknik Teknologi Kimia
Industri Medan. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April- juni 2015.
3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian
3.2.1
Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: 1.
Wadah perendaman Berfungsi untuk merendam daun pandan wangi yang sudah dibersihkan dengan
larutan NaOH untuk menghilangkan kandungan lignin. 2.
Neraca analitik digital Berfungsi untuk menimbang serat pandan wangi dan resin epoksi yang
dibutuhkan sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. 3.
Motor Stirrerpengaduk Berfungsi untuk mengaduk campuran resin epoksi dengan hardener
4. Beaker Glass 500 ml
Berfungsi sebagai wadah untuk mengukur resin dan hardener 5.
Plat besi 2 buah Berfungsi sebagai alas dan penutup cetakan.
6. Cetakan spesimen komposit
Berfungsi untuk mencetak sampel uji sesuai dengan standar yang dibutuhkan. 7.
Alumunium foil
Berfungsi untuk melapisi plat besi agar sampel tidak keluar dari cetakan. 8.
Kempa panas hot press Berfungsi untuk menekan alat cetakan agar diperoleh sampel uji yang padat
sesuai dengan ketebalan cetakan. 9.
Spatula Berfungsi untuk memindahkan resin saat menimbang dan meratakan resin saat
pencampuran dengan serat pandan wangi. 10.
Oven Drying oven pengering Tmaks= 100
o
C Berfungsi untuk memanaskan sampel yang akan diuji kadar air
11. Impaktor wolpert
Berfungsi untuk menguji kekuatan impak sampel 12.
Universal testing Machine Berfungsi untuk melakukan pengujian mekanik terutama kekuatan lentur dan
kekuatan tarik 13.
Alat lain-lain Perlengkapan lain yang digunakan pada saat pembuatan komposit diperlukan
juga alat-alat seperti : penggaris, jangka sorong, gunting, pisau, sarung tangan, masker , stopwatch, kuas, dll. gambar dapat dilihat di lampiran A
3.2.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: 1.
Serat pandan wangi Berfungsi sebagai bahan utama pembuatan papan komposit berbasis serat alam.
2. Resin Epoksi
Berfungsi untuk merekatkan serat pandan wangi dengan perbandingan komposisi tertentu.
3. NaOH 5
Berfungsi untuk menghilangkan kandungan lignin pada serat pandan wangi. 4.
Aquades 4 liter Berfungsi untuk membersihkan serat dari larutan NaOH
3.3 Prosedur Penelitian
Dalam penelitian ini dilakukan beberapa tahap kegiatan atau pengerjaan yaitu, preparasi dan pembuatan sampel, persiapan alat dan spesimen uji mekanik untuk
melakukan pengujian mekanik untuk mendapatkan sifat-sifat yang diperlukan.
3.3.1 Preparasi Serat Pandan Wangi
Dipilih daun pandan wangi yang sudah cukup tua dengan panjang ± 30 cm, daun pandan wangi kemudian dibersihkan dan dilakukan proses perendaman dalam lumpur
selama 9 hari. Daun pandan wangi yang sudah direndam kemudian dibersihkan menggunakan air mengalir dan dikeringkan di dalam ruangan, setelah itu serat
pandan wangi direndam menggunakan NaOH 5 selama 1,5 jam untuk menghilangkan kandungan lignin pada serat dan setelah proses perendaman selesai
serat pandan wangi dicuci menggunakan aquades, setelah itu serat dikeringkan di dalam ruangan. Serat pandan wangi yang sudah dikeringkan kemudian dipotong-
potong dengan panjang 4 cm.
3.3.2 Pembuatan Papan Komposit Serat Pandan Wangi
Serat pandan wangi ditimbang sesuai dengan massa serat yang ditentukan dengan menggunakan neraca analitik digital, resin epoksi dan hardener ditimbang dengan
perbandingan 1:1 dan diaduk menggunakan motor stirrer sampai merata dan cetakan spesimen di lapisi wax supaya sampel tidak lengket ke cetakan, kedua plat besi
dilapisi aluminium foil sehingga sampel yang dicetak tidak lengket ke plat besi alas dan plat tutup.
Serat pandan wangi disusun secara acak dan merata pada cetakan kemudian dituangkan campuran epoksi dengan hardener tanpa serat ke dalam cetakan
menggunakan spatula, ditutup cetakan dengan menggunakan plat penutup dan diletakkan pada kempa panas hot press kemudian ditekan dan diatur suhu 70
o
C
selama 60 menit. Dikeluarkan cetakan dari kempa dan dibiarkan selama 10 menit. Dikeluarkan sampel dari cetakan dengan cara melepaskan plat besi dari alumunium
foil kemudian alumunium foil ditarik secara perlahan dari cetakan. Dilakukan pembuatan sampel seperti sampel pertama tanpa serat untuk sampel berikutnya
dengan komposisi serat pandan wangi 0,1 gr ; 0,2 gr ; 0,3 gr; 0,4 gr; 0,5 gr. Sampel yang dihasilkan kemudian diuji sifat mekanik dan sifat fisis.
3.4 Diagram Alir
3.4.1 Preparasi Serat Pandan Wangi
Daun Pandan WangiPandanusamaryllifolius
R b
Dipilih daun yang sudah cukup tua Dipotong dan dibersihkan daun dengan
panjang 30 cm Dilakukan proses pembusukan daun pandan
wangi dalam lumpur selama 9 hari Dicuci serat yang didapat sampai bersih
Dikeringkan serat pandan wangi dengan di dalam ruangan
Direndam serat pandan wangi dengan NaOH 5 selama 1,5 jam
Dibersihkan serat pandan wangi dari NaOH 5 dengan menggunakan aquades
Dikeringkan serat pandan wangi di dalam ruangan
Dipotong serat pandan wangi yang sudah kering dengan panjang serat 4 cm
Serat Pandan wangi
3.4.2 Pembuatan KompositSerat Pandan Wangi
Resin Epoksi dan hardener epoksi Serat Pandan Wangi
Ditimbang
Sampel Uji
Uji Fisis : 1.
Densitas 2.
Kadar Air
Analisa Data Kesimpulan
Uji Mekanik : 1. Uji Kuat Tarik ASTM D-638
2. Uji Kuat lentur ASTM D-790 3. Uji Kuat Impak ASTM D-256
Data Cetakan
Disusun serat pandan wangi secara acak dan merata di dalam
cetakan.
Didistribusikan resin epoksi yang telah diaduk dengan hardener
secara merata di atas serat menggunakan spatula.
Diletakkan pada kempa panas dengan suhu 70
o
C dan dipress selama 60 menit.
Ditimbang Dihomogenkan
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Sifat Mekanik
4.1.1 Pengujian Kuat Tarik
Pengujian kuat tarik dilakukan untuk mengetahui batas kuat tarik dari benda uji terhadap tarikan dan sejauh mana material tersebut bertambah panjang. Pengujian ini
menggunakan standar ASTM 638 D. Data yang diperoleh untuk hasil pengujian kuat tarik ditampilkan pada tabel 4.1
sebagai berikut :
Tabel 4.1Pengujian Kuat Tarik Komposit Serat Pandan Wangi dengan Resin Epoksi
Komposisi Panjang
cm Lebar
cm Tebal
cm Luas
cm
2
Beban kgf
Kuat Tarik
MPa Serat Pandan
Wangi gr Resin Epoksi +
Hardener gr 20
3 0,5
0,15 0,075
20 26,4
0,1 20
3 0,5
0,15 0,075
24 31,36
0,2 20
3 0,5
0,15 0,075
30 39,2
0,3 20
3 0,5
0,15 0,075
36 47,04
0,4 20
3 0,5
0,15 0,075
40 52,26
0,5 20
3 0,5
0,15 0,075
38 49,6
Dari Tabel 4.1 maka dapat ditampilkan hubungan antara kuat tarik komposit serat pandan wangi-resin epoksi dengan komposisi serat pandan wangi seperti pada Grafik
4.1 berikut ini :
Grafik 4.1 Kuat Tarik Komposit vs Komposisi Serat Pandan Wangi
Pada grafik 4.1 tampak bahwa kuat tarik terendah adalah pada komposit tanpa serat pandan wangi yaitu 26,4 MPa dan kuat tarik tertinggi pada komposit serat pandan
wangi-resin epoksi dengan komposisi serat 0,4 gr yaitu 52,26 MPa. Kekuatan tarik komposit semakin naik dengan bertambahnya komposisi serat pandan wangi, namun
mengalami penurunan pada komposisi 0,5 gr yaitu 49,6 disebabkan komposisi serat yang terlalu banyak sehingga resin epoksi tidak mampu mengikat secara homogen.
Berdasarkan Japanese Industrial Standard JIS A 5905 : 2003, papan serat mensyaratkan kuat tarik lebih besar dari 0,4 MPa. Masing-masing papan komposit
serat pandan wangi-resin epoksi untuk semua variasi telah memenuhi standard tersebut.
10 20
30 40
50 60
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
K u
a t
Ta ri
k M
P a
Komposisi Serat Pandan Wangi gr
4.1.2. Pengujian Kuat Lentur
Pengujian kuat lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan komposit terhadap pembebanan sesuai standar ASTM D-790. Pengujian ini juga dimaksudkan untuk
mengetahui keelastisan suatu bahan. Pada permukaan bagian atas sampel yang dibebani akan terjadi kompresi, sedangkan pada permukaan bawah sampel akan
terjadi tarikan. Pada pengujian ini sampel uji diberikan pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap sampel.
Data-data yang dihasilkan untuk pengujian kuat lentur ditampilkan pada Tabel 4.2 berikut ini.
Tabel 4.2Pengujian Kuat Lentur Komposit Serat Pandan Wangi dengan Resin Epoksi
Komposisi Panjang
cm Lebar
cm Tebal
cm Luas
cm
2
Beban kgf
Kuat Lentur
MPa Serat Pandan
Wangi gr Resin Epoksi +
Hardener gr 20
13 1,5
0,3 0,45
2,53 27,51
0,1 20
13 1,5
0,3 0,45
3,41 37,11
0,2 20
13 1,5
0,3 0,45
3,90 42,46
0,3 20
13 1,5
0,3 0,45
4,17 45,37
0,4 20
13 1,5
0,3 0,45
4,57 49,74
0,5 20
13 1,5
0,3 0,45
4,30 46,82
Dari tabel 4.2 maka dapat ditampilkan hubungan antara kuat lentur komposit serat pandan wangi-resin epoksi dengan komposisi serat pandan wangi seperti pada Grafik
4.2 berikut ini :
Grafik 4.2 Kuat Lentur Komposit vs Komposisi Serat Pandan Wangi
Dari Grafik 4.2 tampak bahwa kuat lentur tertinggi komposit serat pandan wangi- resin epoksi terdapat pada komposisi serat 0,4 gr yaitu 49,74 MPa dan kuat lentur
terendah terdapat pada komposisi tanpa serat, yaitu 27,51MPa. Kuat lentur komposit bertambah seiring dengan bertambahnya serat pandan wangi yang digunakan , namun
mengalami penurunan pada komposisi 0,5 gr yaitu 49,6 disebabkan komposisi serat yang terlalu banyak sehingga resin epoksi tidak mampu mengikat secara homogen
Berdasarkan JIS A 5905 :2003, beberapa komposit serat pandan wangi-resin epoksi dengan masing masing variasi komposisi serat pandan wangi telah memenuhi
syarat papan serat dengan kuat lentur lebih besar dari 35 Mpa.
10 20
30 40
50 60
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
K u
a t
Le n
tu r
M P
a
Komposisi Serat Pandan Wangi gr
4.1.3 Pengujian Kuat Impak
Pengujian ini menggunakan alat Wolperts Type : CPSA Com. No. 8803104000 diberikan perlakuan dengan pemukul godam sebesar 4 Joule menggunakan standard
ASTM 256 D. Data hasil pengujian kuat impak komposit serat pandan wangi-resin epoksi
ditampilkan pada Tabel 4.3 di bawah ini :
Tabel 4.3 Pengujian Kuat Impak Komposit Serat Pandan Wangi dengan Resin Epoksi
Komposisi Panjang
cm Lebar
cm Tebal
cm Luas
cm
2
Energi Serap
J Kuat
Impak kJmm
2
Serat Pandan Wangi gr
Resin Epoksi + Hardener gr
20 6,5
0,15 0,3
0,45 0,5
11 0,1
20 6,5
0,15 0,3
0,45 0,9
20 0,2
20 6,5
0,15 0,3
0,45 1,23
27,3 0,3
20 6,5
0,15 0,3
0,45 1,38
30,6 0,4
20 6,5
0,15 0,3
0,45 1,34
29,7 0,5
20 6,5
0,15 0,3
0,45 1,28
28,4
Dari Tabel 4.3 di atas dapat ditampilkan hubungan antara kuat impak komposit serat pandan wangi-resin epoksi seperti pada Grafik 4.3 dibawah ini
Grafik 4.3 Kuat Impak Komposit Serat vs Komposisi Serat Pandan Wangi
Dari Grafik 4.3 kuat impak tertinggi yaitu komposit dengan komposisi serat 0,3 gr dan yang terendah pada komposisi tanpa serat. Kuat impak komposit semakin
meningkat seiring dengan bertambahnya komposisi serat yang digunakan. Namun terjadi penurunan pada komposisi 0,4 dan 0,5 gr serat disebabkan adanya void, yang
mengakibatkan kerapuhan pada papan komposit. Bertambahnya komposisi serat yang digunakan pada spesimen maka kemampuan spesimen semakin besar dalam
menerima gaya yang diberikan.
4.2 Pengujian Sifat Fisis
4.2.1 Pengujian Densitas
Densitas merupakan salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa benda terhadap volumenya atau banyaknya massa zat per satuan volume.
Data yang diperoleh dari hasil pengujian densitas komposit serat pandan wangi-resin epoksi ditampilkan pada tabel 4.4 berikut :
5 10
15 20
25 30
35
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
K u
a t
Im p
a k
M P
a
Komposis Serat Pandan Wangi gr
Tabel 4.4 Pengujian Densitas Komposit Serat Pandan Wangi dengan Resin Epoksi
Komposisi serat
pandan wangi gr
Panjang cm
Lebar cm
Tebal cm
Volume cm
3
Massa gr
Densitas gr cm
3
13 1,5
0,3 5,85
6,54 1,117
0,1 13
1,5 0,3
5,85 6,53
1,116 0,2
13 1,5
0,3 5,85
6,34 1,08
0,3 13
1,5 0,3
5,85 6,27
1,07 0,4
13 1,5
0,3 5,85
6,10 1,04
0,5 13
1,5 0,3
5,85 5,95
1,01
Dari data diatas ditunjukkan hubungan antara densitas komposit serat pandan wangi- resin epoksi dengan variasi komposisi serat pandan wangi yang ditampilkan pada
Grafik 4.4 berikut :
Grafik 4.5 Densitas Komposit vs Komposisi Serat Pandan Wangi
1 1,02
1,04 1,06
1,08 1,1
1,12 1,14
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
D e
n si
ta s
g r
cm
3
Komposisi Serat Pandan Wangi gr
Dari Grafik 4.4 tampak bahwa densitas komposit serat pandan wangi-resin epoksi tertinggi pada komposisi tanpa seratyaitu 1,117 gcm
3
, sedangkan densitas terendah pada komposisi serat 0,5 gr yaitu 1,01 grcm
3
. pada komposit serat pandan wangi- resin epoksi terjadi penurunan densitas diakibatkan oleh penggunaan serat yang
bertambah. Jika semakin banyak serat yang digunakan maka matriksnya semakin sedikit. Berkurangnya matriks menyebabkan massa komposit semain kecil. Massa
komposit semakin kecil sedangkan volume komposit tetap akan menyebabkan densitas kompositnya menurun.
Papan komposit serat pandan wangi-resin epoksi dapat digunakan sebagai papan serat karena telah memenuhi JIS A 5905 : 2003 yang mensyaratkan nilai
densitas papan serat yaitu : 0, 35 grcm
3
sampai dengan 1,3 grcm
3
jadi semua variasi komposisi pada komposit serat pandan wangi yang dihasilkan telah memenuhi syarat
yang ditetapkan.
4.2.2 Pengujian Kadar Air
Pengujian kadar air dilakukan untuk menentukan besarnya kandungan air di dalam suatu benda dengan memasukkan sampel pada oven suhu 100
C selama 3 jam. Pengujian daya serap air telah dilakukan terhadap semua variasi komposisi serat yang
ada. Berikut data hasil penimbangan massa sampel awal dan massa sampel akhir, besar kadar air dinyatakan dalam persen.
Data hasil pengujian kadar air komposit serat pandan wangi-resin epoksi ditampilkan pada tabel 4.5 sebagai berikut :
Tabel 4.5 Pengujian Kadar Air Komposit Serat Pandan Wangi dengan Resin Epoksi
Komposisi serat pandan
wangi gr Massa awal
komposit gr Massa akhir
komposit gr Kadar air
komposit 6,54
6,52 0,30
0,1 6,53
6,48 0,77
0,2 6,34
6,28 0,95
0,3 6,27
6,19 1,29
0,4 6,10
5,98 2,00
0,5 5,95
5,83 2,05
Dari data pada tabel 4.5 dapat ditampilkan hubungan antara kadar air komposit serat pandan wangi-resin epoksi dengan komposisi serat pandan wangi seperti pada Grafik
4.5.
Grafik 4.5 Kadar Air Komposit vs Komposisi Serat Pandan Wangi
0,5 1
1,5 2
2,5
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
K a
d a
r A
ir
Komposisi Serat Pandan Wangi gr
Dari Grafik 4.5 nilai kadar air komposit serat pandan wangi-resin epoksi tertinggi adalah pada komposisi 0,5 gr, sedangkan kadar air terendah terdapat pada komposisi
tanpa serat. Jadi dapat disimpulkan bahwa semakin banyak serat yang digunakan maka semakin tinggi nilai kadar air yang dimiliki.
Japanese Industrial StandardJIS A 5905 : 2003. Mensyaratkan nilai kadar air papan serat 5 -13 . Dari hasil pengujian semua komposit dengan variasi
komposisi memenuhi syarat sebagai papan serat. Adapun hasil uji mekanik: uji tarik,uji lentur, uji impak dan sifat fisis:
densitas, kadar air dapat dilihat seperti tabel 4.5 di bawah ini:
Tabel 4.5 Perbandingan Hasil Uji Mekanik dan Fisis dengan JIS A 5905:2003
Uji Mekanik Dan Uji Fisis
Hasil Uji Mekanik Dan Uji Fisis
Standart JIS A 5905:2003
Uji Tarik 26,4-52,26 MPa
0,4 MPa Uji lentur
27,51-49,74 MPa 32 MPa
Uji Impak 11-28,4 kJmm
2
- Densitas
1,01-1,117 grcm
3
0,35-1,3 grcm
3
Kadar Air 0,30-2,05
5-13
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari data hasil penelitian sifat mekanik dan sifat fisis komposit serat pandan wangi dengan resin epoksi yang dilakukan, maka dapat disimpulkan :
1. Serat pandan wangi dapat dijadikan sebagai penguat komposit serat alam.
2. Penambahan serat pandan wangi terhadap komposit serat pandan wangi
dengan resin epoksi sangat mempengaruhi sifat mekanik dan sifat fisis komposit tersebut, yaitu semakin banyak serat yang digunakan maka semakin
tinggi nilai kekuatan mekaniknya, dan densitasnya semakin rendah akan tetapi kadar airnya semakin besar.
3. Ditinjau dari sifat mekanik dan sifat fisis komposit serat pandan wangi dengan
resin epoksi memiliki kuat lentur 49,74 MPa dan dapat diaplikasikan sebagai bumper mobil yang memiliki kuat lentur± 32 MPa Jones, 2013.
5.2 Saran
1. untuk penelitian selanjutnya sebaiknya melakukan penelitian dengan
komposisi serat pandan wangi dan resin epoksi yang berbeda. 2.
Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya melakukan penelitian dengan menggunakan metode orientasi serat yang berbeda.
3.
Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya melakukan pengujian yang lain terhadap komposit serat pandan wangi dengan resin epoksi
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Komposit
Menurut Matthews dkk. 1993dalam Widodo 2008, komposit adalah suatumaterial yang terbentuk dari kombinasi dua ataulebih material pembentuknya
melalui campuran yangtidak homogen, dimana sifat mekanik dari masingmasingmaterial pembentuknya berbeda. Daricampuran tersebut akan
dihasilkan material komposityang mempunyai sifat mekanik dan karakteristikyang berbeda dari material pembentuknya. Materialkomposit mempunyai sifat dari
materialkonvensional pada umumnya dari prosespembuatannya melalui percampuran yang tidakhomogen, sehingga kita leluasa merencanakankekuatan material komposit
yang kita inginkandengan jalan mengatur komposisi dari materialpembentuknya. Komposit merupakan sejumlahsistem multi fasa sifat dengan gabungan,
yaitugabungan antara bahan matriks atau pengikat denganpenguat. Saat ini jenis komposit yang paling banyak digunakan adalah komposit
berpenguat serat. Hal ini karena serat sebagai penguat memiliki keuntungan sebagai berikut:
Schwartz, 1984.
1. Memiliki perbandingan panjang dengan diameter aspect ratio yang besar.
Hal ini menggambarkan bahwa bila digunakan sebagai penguat dalam komposit, serat akan memiliki luas daerah kontak yang luas dengan matriks
dibanding bila menggunakan penguat lain. Dengan demikian diharapkan akan terbentuk ikatan yang baik antara serat dengan matriks.
2. Pengaruh ukuran serat” size effect”. Serat memiliki ukuran yang kecil
sehingga jumlah cacat per satuan volume serat akan lebih kecil dibandingkan
material lain. Dengan demikian serat akan memiliki sifat mekanik yang baik dan konsisten.
3. Serat memiliki densitas yang rendah sehingga memilki sifat mekanik spesifik
sifak mekanik per satuan densitas yang tinggi.
Berdasarkan cara penguatannya komposit dibedakan menjadi tiga Jones,1975 yaitu : a
Fibrous Composite komposit serat merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lamina atau satu lapisan yang menggunakan penguat berupa
serta atau fiber. Fiber yang digunakan bisa berupa glass fibers, carbon fibers, aramid fibers poly aramide dan sebagainya. Fiber ini bisa disusun secara
acak maupun dengan orientasi tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks seperti anyaman.
b Laminated Composite komposit lapisan merupakan jenis komposit yang
terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri.
c Particulate Composite komposit partikel merupakan komposit yang
menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriksnya.
Sedangkan berdasarkan bentuk material pembentuknya, komposit dapat dibedakan menjadi lima macam yaitu komposit serat fiber composite, komposit serpihan flake
composite, komposit butir particulate composite, komposit isian filled composite, dan komposit lapisan laminated composite. Komposit dengan penguatan serat
adalah jenis komposit yang paling sering dipakai dalam aplikasi. Hal ini karena komposit jenis ini memiliki sifat kekuatan tarik dan kekakuan yang bagus. Namun
kelemahannya adalah struktur serat tersebut memiliki kekuatan tekan dan kekuatan tarik arah melintang serat yang kurang bagus. Hasil dari komposit yang berlapis-lapis
laminated composite memiliki kekerasan hardness dari unsur pokoknya tetapi kekuatan merupakan efek sinergi dari gabungan sifat material. Material komposit
akan bersinergi bila memiliki sebuah sistem yang mempersatukan material-material
penunjang untuk mencapai sebuah sifat material yang baru. Komposit serat dapat dibedakan berdasarkan jenis dan orientasi seratnya, yaitu komposit serat searah
continous fiber composite, serat anyaman woven fiber composite, serat acak chopped fiber composite, dan gabungan beberapa jenis serat hybrid fiber
compositeChung2010.
Secara umum komposit dengan penguatan serat tersusun dari dua materialutama yaitu matrik dan seratfiber . Antar kedua unsur material tersebut terjadi ikatan antar
mukadiantara keduanya. Serat yang memiliki kekuatan lebih tinggi berperan sebagaikomponen penguat, sedangkan matrik yang bersifat lemah dan liat bekerja
sebagaipengikat dan memberi bentuk pada struktur komposit Schwartz, 1984.Adapun besarnya kekuatan tarik yang dihasilkan oleh komposit polimerserat
dapat prediksi dengan menggunakan persamaan 2.1. Berdasarkan persamaan ini dapat digunakan oleh peneliti sejauh untuk mengetahui sejauh mana besarnya kekuatan
tarik yang dihasilkan oleh komposit berdasarkan matrik dan penguat penyusunnya. Berikut ini persamaan tensile prediction.
�
�
= �
�
. �
�
+ �
�
�
�
2.1 Dengan:
�
�
= kekuatan tarik kompositMPa ; �
�
= kekuatan tarik fiberMPa ; �
�
= fraksi volume fiber ; �
�
= kekuatan tarik matriksMPa ; �
�
= fraksi volume fiber Jumlah kandungan serat dalam komposit, merupakan hal yang menjadi perhatian
khusus pada komposit berpenguat serat. Untuk memperoleh komposit berkekuatan tinggi, distribusi serat dengan matrik harus merata pada proses pencampuran agar
mengurangi timbulnya void. Untuk menghitung fraksi volume parameter yang harus diketahui adalah densitas resin, densitas penguat, massa matrik dan massa penguat.
Adapun fraksi volume yang ditentukan dengan persamaan : �
�
=
�
�
�
�
=
�
�
−�
�
�
�
�
�
=
�
�
�
�
�
�
2.2 �
�
=
�
�
�
�
�
�
= 1 − �
�
2.3
Dimana, �
�
= fraksi berat fiber ; �
�
= berat serat fiber ; �
�
= berat serat komposit: �
�
= densitas fiber ; �
�
= densitas komposit: �
�
= volume komposit ; �
�
= volume fiber;
�
�
= fraksi volume fiber. Jika selama pembuatan komposit diketahui berat penguat dan berat matrik, serta
densitas penguat dan densitas matrik, maka fraksi volume dan fraksi penguat dapat dihitung dengan persamaan:
�
�
=
�
�
�
�
� �
�
�
�
� + �
�
�
�
�
2.4 Dimana,
�
�
= fraksi volume fiber ; �
�
= berat serat fiber ; �
�
= densitas fiber ; �
�
= berat matrik ;
�
�
= densitas matrik
2.2 Aplikasi Komposit
Kategori