Sifat Fisis, Mekanis dan Pemesinan Kayu Raru (Cotylelobium melanoxylon)

ii

SIFAT FISIS, MEKANIS DAN PEMESINAN KAYU RARU
(Cotylelobium melanoxylon)
SKRIPSI

Oleh:
Agnesia Claudia Agita Putri Siregar
071203012

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2013

Universitas Sumatera Utara

iii

SIFAT FISIS, MEKANIS DAN PEMESINAN KAYU RARU
(Cotylelobium melanoxylon)

SKRIPSI

Oleh:
Agnesia Claudia Agita Putri Siregar
071203012

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar sarjana kehutanan di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2013

Universitas Sumatera Utara

iv

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Penelitian

: Sifat Fisis, Mekanis dan Pemesinan Kayu Raru
(Cotylelobium melanoxylon)
: Agnesia Claudia Agita Putri Siregar
: 071203012
: Kehutanan

Nama
NIM
Program Studi

Disetujui Oleh,
Komisi Pembimbing

Tito Sucipto S.Hut., M.Si
Ketua

Dr. Rudi Hartono S.Hut., M.Si

Anggota

Mengetahui,

Siti Latifah, S.Hut., M.Si., Ph.D.
Ketua Program Studi Kehutanan

Tanggal Lulus :

Universitas Sumatera Utara

iv

ABSTRACT
Agnesia Claudia Agita Putri Siregar : Physical, Mechanical and Machining
Properties of Raru (Cotylelobium melanoxylon) by Tito Sucipto and Rudi
Hartono.
Raru is one of the local wood species in North Sumatera. This wood still
limited to use the bark for traditional fermentation drink. This wood is potential to
use as a construction material. The purpose of this research was to determine the

physical, mechanical properties and wood machining of raru. This research
method based on the standard British Standard 373-1957 as the standard of
physical dan mechanical properties and ASTM D 1666-87 (reapproved 2004) as a
standard of wood machining.
The result of these research such as the wet moisture content 45,67%, air
dry moisture content 14,63%, wet density 1,09 g/cm3, air dry density 0,93 g/cm3,
radial and tangensial shrinkage from wet to air dry condition were 4,41% and
6,50%, radial and tangensial shrinkage from wet to oven dry were 8,81% and
12,12%, modulus of elasticity 195.020 kg/cm2 and modulus of rupture
1389 kg/cm2 respectively. Raru wood is classified in wood strength class I and the
machining properties such as planing, shaping, boring and sanding were classified
in machining class I.
Keywoord : Raru wood, physical properties, mechanical properties, machining
properties

Universitas Sumatera Utara

iivi

ABSTRAK

Agnesia Claudia Agita Putri Siregar : Sifat Fisis, Mekanis dan Pemesinan Kayu
Raru (Cotylelobium melanoxylon). Dibawah bimbingan Tito Sucipto dan Rudi
Hartono.
Kayu raru (Cotylelobium melanoxylon) merupakan salah satu jenis kayu
andalan setempat yang pemanfaatannya hanya masih sebatas penggunaan kulit
kayu sebagai bahan fermentasi minuman tradisional. Kayu ini sendiri berpotensi
sebagai bahan konstruksi yang tentu saja untuk dimanfaatkan oleh industri
perkayuan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk dapat mengetahui sifat fisis,
mekanis dan pemesinan kayu raru. Penelitian ini menggunakan British Standar
373-1957 sebagai acuan dalam pengujian sifat fisis dan mekanis kayu dan ASTM
D 1666-87 (reapproved 2004) sebagai acuan dalam pengujian pemesinan kayu.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kayu raru memiliki kadar air kondisi
basah rata-rata 45,67%, kadar air kondisi kering udara rata-rata 14,63%, kerapatan
kondisi basah rata-rata 1,09 /cm3, kerapatan kondisi kering udara rata-rata
0,93 g/cm2,susut radial dan tangensial dari kondisi basah ke kering udara rata-rata
4,41% dan 6,50%, susut radial dan tangensial dari kondisi basah ke kering oven
rata-rata 8,81% dan 12,12%, keteguhan lentur kayu rata-rata 195.020 kg/cm2,
keteguhan patah 1389 kg/cm2. Kayu raru dapat digolongkan dalam kayu kelas
kuat I dan berdasarkan sifat pemesinan kayu raru baik penyerutan, pembentukan,
pengeboran dan pengamplasan termasuk dalam mutu sangat baik (kelas I).

Kata kunci : kayu raru, sifat fisis, sifat mekanis dan sifat pemesinan

Universitas Sumatera Utara

iii vii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Medan, Sumatera Utara pada tangga 26 Februari
1990 sebagai anak kedua dari pasangan E. Siregar (Bapak) dan Y. Hasibuan (Ibu).
Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar di SD Budi Murni VI, Medan pada tahun
2001, Sekolah Menengah Pertama Negri 12 Medan pada tahun 2004, dan pada
tahun 2007 penulis lulus dari Sekolah Menengah Atas Yayasan Perguruan Gajah
Mada Medan. Pada tahun yang sama penulis diterima melalaui jalur Seleksi
Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) di Fakultas Pertanian, Jurusan Kehutanan,
Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Universitas Sumatera Utara.
Selama dalam kegiatan perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten Sifat
Fisis dan Mekanis Kayu pada tahun 2011-2012 dan Teknologi Serat dan
Komposit pada tahun 2012-2013. Pada tahun 2009, penulis mengikuti kegiatan
Praktik Pengenalan dan Pengelolaan Hutan (P3H) di Pulau Sembilan dan Aras

Napal, Kabupaten Langkat Provinsi Sumatera Utara. Pada tahun 2011, penulis
juga melaksanakan kegiatan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di PT. ARARA
ABADI, Perawang, Riau selama 1 bulan. Penulis melaksanakan penelitian dengan
judul “Sifat Fisis, Mekanis dan Pemesinan Kayu Raru (Cotylelobium
melanoxylon), dibawah bimbingan Bapak Tito Sucipto S.Hut., M.Si dan Bapak
Dr. Rudi Hartono S.Hut., M.Si.

Universitas Sumatera Utara

viii
iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis sampaikan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa
karena atas kasih dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul ”Sifat Fisis, Mekanis dan Pemesinan Kayu Raru (Cotylelobium
melanoxylon)” dengan baik. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
menjadi Sarjana Kehutanan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada komisi pembimbing Bapak Tito

Sucipto, S.Hut., M.Si dan Dr. Rudi Hartono S.Hut., M.Si selaku ketua dan
anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai
masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari terdapat beberapa kekurangan dalam penulisan skripsi
ini. Oleh karena itu penulis memohon maaf atas kekurangan tersebut. Penulis
mengharapkan agar skripsi ini dapat menjadi panduan belajar dan bacaan yang
bermanfaat bagi mahasiswa/i Kehutanan secara khusus dan menjadi salah satu
sumber informasi bagi masyarakat secara umum.

Medan,Desember 2013

Penulis

Universitas Sumatera Utara

vix

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRACT ............................................................................................. i
ABSTRAK ............................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................... iii
KATA PENGANTAR .......................................................................... iv
DAFTAR ISI ......................................................................................... v
DAFTAR TABEL ................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................ . vii
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang .......................................................................................
Tujuan Penelitian ....................................................................................
Manfaat Penelitian ..................................................................................

1
2
2

TINJAUAN PUSTAKA
Raru (Cotylelobium melanoxylon) .......................................................... 3
Sifat Fisis Kayu ....................................................................................... 5

Sifat Mekanis Kayu ................................................................................ 8
Pengerjaan Kayu .................................................................................... 9
Pemesinan Kayu .................................................................................... 10
Cacat Kayu Gerhajian dan Pemesinan .................................................... 11
METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian ..................................................................
Alat dan Bahan ......................................................................................
Prosedur Penelitian .................................................................................
Pembuatan Contoh Uji ................................................................
Pengujian Sifat Fisis....................................................................
Pengujian Sifat Mekanis .............................................................
Pengujian Sifat Pemesinan Kayu ................................................
Pengerjaan Papan Contoh ............................................
Penentuan Kelas Mutu Pemesinan ...............................
Analisis Data ...........................................................................................

18
18
18
19

22
25
26
26
28
29

HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Kayu Raru (Cotylelobium melanoxylon) ...............................
Kadar Air ....................................................................................
Berat Jenis ...................................................................................
Penyusutan Kayu .........................................................................
Sifat Mekanis Kayu Raru (Cotylelobium melanoxylon) .........................
Sifat Pemesinan Kayu Raru (Cotylelobium melanoxylon) ......................
Penyerutan ...................................................................................
Pembentukan ...............................................................................
Pengeboran ..................................................................................

32
32
33
34
36
37
37
39
40

Universitas Sumatera Utara

vi x

Pengampelasan ........................................................................... 42
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan.................................................................................. 44
Saran ............................................................................................ 44
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

viixi

DAFTAR TABEL
No.

Halaman

1. Lokasi dan jenis kayu raru ................................................................... 3
2. Kelas kuat kayu .................................................................................... 10
3. Nilai bebas cacat dan klasifikasi mutu sifat pemesinan ....................... 30
4. Nilai kadar air dan kerapatan kayu raru ............................................... 32
5. Penyusutan kayu raru dari kondisi basah ke kondisi kering udara,
kondisi kering udara ke kering oven dan kondisi basah ke kering
oven ...................................................................................................... 32
6. Nilai sifat mekanik kayu raru ............................................................... 34
7. Persentase rata-rata permukaan bebas cacat pada proses penyerutan
kayu raru .............................................................................................. 35
8. Persentase rata-rata permukaan bebas cacat pada proses
pembentukan kayu raru ........................................................................ 37
9. Persentase rata-rata permukaan bebas cacat pada proses pengeboran
kayu raru .............................................................................................. 38

Universitas Sumatera Utara

xii
viii

DAFTAR GAMBAR
No.

Halaman

1. Pola pembagian contoh uji induk berdasarkan ASTM 1666-87
(Reapproved 2004) ............................................................................... 21
2. Pola pembagian contoh uji sifat fisis dan mekanis berdasarkan BS
373:1957............................................................................................... 22
3. Diagram alur penelitian ........................................................................ 23
4. Cara pembebanan pengujian keteguhan lentur dan keteguhan patah .. 26
5. Cacat serat terangkat ............................................................................. 37
6. Cacat bulu terserpih .............................................................................. 37
7. Cacat bulu halus.................................................................................... 39
8. Cacat penyobekan ................................................................................. 39
9. Contoh uji pengamplasan tanpa cacat................................................... 41

Universitas Sumatera Utara

xiii
ix

DAFTAR LAMPIRAN
No.

Halaman

1. Data kadar air kayu raru ....................................................................... 47
2. Data kerapatan kayu raru dalam kondisi basah dan kondisi kering
udara .................................................................................................... 47
3. Data penyusutan kayu raru dari kondisi basah ke kering udara dan
kondisi basah ke kering oven ............................................................... 48
4. Data keteguhan lentur dan keteguhan patah kayu raru ......................... 49
5. Persentase cacat dan bebas cacat pada permukaan contoh uji pada
proses penyerutan kayu raru................................................................. 50
6. Persentase cacat dan bebas cacat pada permukaan contoh uji pada
proses pembentukan kayu raru ............................................................. 51
7. Persentase cacat dan bebas cacat pada permukaan contoh uji pada
proses ppengeboran kayu raru.............................................................. 52

Universitas Sumatera Utara

xiv

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Jenis-jenis kayu yang berasal dari hutan alam yang biasa dipakai untuk
keperluan bahan bangunan, meubel, barang kerajinan dan bahan industri dewasa
ini semakin terbatas dan tidak seimbang dengan kebutuhan kayu yang semakin
meningkat. Sehingga untuk memenuhi kebutuhan tersebut harus digunakan jenisjenis kayu yang mudah diperoleh, antara lain adalah jenis-jenis kayu yang kurang
dikenal yang berasal dari hutan alam maupun yang ditanam masyarakat.
Jenis kayu andalan setempat adalah kayu yang banyak digunakan
masyarakat setempat namun belum banyak diketahui sifat-sifatnya. Pada
umumnya pemanfaatan kayu kurang dikenal untuk suatu keperluan memiliki nilai
rendah karena data sifat dasarnya belum banyak diketahui. Penggunaan kayu
kurang dikenal dan andalan setempat dapat meningkatkan diversifikasi jenis kayu
komersial, menghemat penggunaan kayu jenis tertentu, dan menjamin pasar kayu
bagi pengguna (Muslich dan Sumarni, 2008).
Salah satu kayu andalan setempat yang terdapat di daerah Kabupaten
Samosir, Sumatera Utara, yang kurang dikenal dan berpotensi adalah kayu raru
(Cotylelobium melanoxylon). Kayu raru merupakan kayu yang kebanyakan hanya
dimanfaatkan kulitnya saja. Kulit kayu ini ditambahkan pada nira aren yang
bertujuan untuk meningkatkan cita rasa, kadar alkohol, dan mengawetkan
minuman tradisional, tuak (Pasaribu, 2011). Pasaribu (2007) menyatakan bahwa
kayu raru cocok digunakan untuk konstruksi berat misalnya tiang listrik,
perkapalan dan sebagainya.

Universitas Sumatera Utara

2xv

Pemanfaatan kayu raru yang saat ini hanya terbatas pada pemanfaatan
kulitnya saja mendorong diadakannya penelitian terkait potensi lain kayu raru
ditinjau dari sifat fisis, mekanis dan pemesinannya. Kayu raru sendiri berpotensi
sebagai bahan konstruksi, yang tentu saja dapat dimanfaatkan untuk industri
perkayuan. Maka dari itu, dalam upaya peningkatan pemanfaatan potensi kayu
raru sebagai bahan konstruksi perlu diketahui sifat fisis, mekanis dan pemesinan
sehingga penggunaan, pemanfaatan serta pengerjaan yang lebih tepat dan optimal
sebagai bahan konstruksi.

Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan sifat fisis, mekanis
dan pemesinan kayu raru.

Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan dapat diperoleh informasi mengenai sifat
fisis, mekanis dan pemesinan kayu raru sebagai alternatif bagi penyediaan bahan
baku industri perkayuan yang berkualitas.

Universitas Sumatera Utara

xvi

TINJAUAN PUSTAKA

Raru (Cotylelobium melanoxylon)
Berdasarkan Silk (2009), taksonomi dari kayu raru adalah sebagai berikut :
Kingdom

: Plantae

Divisi

: Magnoliophyta

Kelas

: Magnoliopsida

Ordo

: Malvales

Famili

: Dipterocarpaceae

Genus

: Cotylelobium

Species

: Cotylelobium melanoxylon

Berdasarkan penelitian Pasaribu (2011), semua jenis raru yang diteliti
termasuk dalam famili Dipterocarpaceae, meliputi tiga genus besar yaitu
Cotylelobium, Shorea dan Vatica. Berdasarkan lokasi penyebaran kayu raru ada 5
jenis kayu raru yang dikenal seperti pada Tabel 1 berikut :
Tabel 1. Lokasi dan jenis kayu raru
No. Lokasi
1
Tapanuli Utara
2
Simalungun
3
Tapanuli Tengah
4
Bengkalis
5
Indagiri Hulu

Jenis (species)
Cotylelobium melanoxylon Pierre
Shorea balanocarpoidy Sesmington
Cotylelobium lanceolatum Craib
Cotylelobium melanoxylon Pierre
Vatica perakensis King

Penelitian Pasaribu (2007) menemukan bahwa salah satu kulit kayu raru
yang berasal dari Tapanuli Utara diidentifikasi sebagai Cotylelobium melanoxylon
Pierre. Pohon raru tingginya mencapai 25 meter dengan tinggi batang bebas
cabang 15 m sedangkan diameter berkisar 30-50 cm. Pohon memiliki banir
dengan percabangan yang jarang. Daun berbentuk oval berkelompok pada bagian

Universitas Sumatera Utara

xvii
4

ranting. Kulit pohonnya beralur pendek yang berwarna putih kehijauan. Tebal
kulit berkisar 0,6-1 cm. kulit mudah dipisahkan dari bagian batang. Warna kayu
kuning kecoklatan. Antara kayu gubal dan kayu teras tidak terdapat perbedaan
warna yang jelas. Tekstur kayu halus dengan arah serat yang lurus dan indah
(Pasaribu, 2007).
Kulit pohon raru diyakini masyarakat mampu menambah cita rasa dan
kadar alkohol dari minuman tuak (minuman tradisional dari aren). Berdasarkan
kajian ilmiah, kulit kayu ini mengandung kadar tanin yang cukup tinggi, yang
cocok digunakan sebagai bahan pengawet alami pada makanan. Pohon raru
(Cotylelobium melanoxylon) hanya dapat dijumpai di lokasi yang jauh dalam
hutan yang sudah sulit dijangkau masyarakat. Setelah kulit kayunya diambil, kayu
nya akan dibiarkan, padahal kayu ini mempunyai kekuatan yang tinggi (Pasaribu,
2007).
Secara makroskopis warna kayu raru adalah kuning kecokelatan.
Memiliki tekstur yang agak halus, arah serat lurus, kesan raba licin dan
permukaan tidak terlalu mengkilap, lingkaran tumbuhnya tegas. Pembuluh (poripori) kayu raru termasuk tata baur, umumnya soliter. Kayu raru memiliki
pembuluh berdiameter kecil yaitu 67,36-79,18 μm, dengan panjang pembuluh
sedang yaitu 436,34-470,51μm dan dengan jumlah pembuluh 13–16,75. Jari-jari
kayu raru memiliki tinggi berkisar 738,50–878,80 μm, dengan lebar jari-jari
44,37–44,98 μm, dan jumlah jari-jari yaitu 5,25–6,25. Kayu raru memiliki serat
dengan panjang 1007,90–1037,90 μm, diameter serat 20,32–21,57 μm, tebal
dinding serat 7,76–8,27 μm dan diameter lumen seratnya 4,62– 5,03 μm (Pasaribu
et al, 2008).

Universitas Sumatera Utara

xviii
5

Persentase sel kayu yang meliputi pembuluh, jari-jari dan parenkim tidak
berbeda nyata dengan kecenderungan persentase pembuluh dari pangkal ke ujung
semakin meningkat, persentase jari-jari dan parenkim semakin menurun.
Parenkim bertipe paratrakea umumnya mengelilingi pori. Kecenderungan
persentase pembuluh yang tinggi pada bagian pangkal disebabkan karena bagian
pangkal adalah penopang bagi seluruh bagian pohon, sehingga pada bagian ini
kemungkinan terjadi peningkatan fotosintesa, selain itu juga dipengaruhi
lingkaran pertumbuhan (Pasaribu et al, 2008). Kayu raru memiliki kandungan
holoselulosa 66,61%, hemiselulosa 29,26%, alphaselulosa 37,35%, lignin 22,26%,
pentosan sebesar 17,31%. Kayu raru termasuk dalam kelas yang mengandung zat
ekstraktif rendah karena kurang dari 2%, kadar abu berkisar 0,2- 6,0% (Pasaribu,
et al, 2007).

Sifat Fisis Kayu
Kadar Air
Kayu adalah bahan yang bersifat higroskopis yaitu mampu untuk
menyerap dan melepaskan air, baik dalam bentuk cairan atau uap air. Penyerapan
atau pelepasan air tergantung pada suhu dan kelembaban sekitarnnya, serta jumlah
air yang ada dalam kayu. Kadar air kayu akan berubah dengan berubahnya kondisi
udara sekitarnya. Perubahan kadar air kayu akan berpengaruh terhadap dimensi
dan sifat-sifat kayu (Haygreen dan Bowyer, 2003).
Panshin et al, (1964) dalam Iswanto (2008) menyatakan bahwa kadar air
merupakan banyaknya air yang terdapat dalam kayu yang dinyatakan dalam
persen terhadap berat kering tanurnya. Air dalam kayu terdapat dalam dua bentuk

Universitas Sumatera Utara

6xix

yaitu

air

bebas

yang

terdapat

pada

rongga

sel

dan

air

terikat

(imbibisi) yang terdapat pada dinding sel. Kondisi dinding sel jenuh dengan air
sedangkan rongga sel kosong, dinamakan kondisi kadar air pada titik jenuh serat.
Kadar air titik jenuh serat besarnya tidak sama untuk setiap jenis kayu, hal
ini disebabkan oleh perbedaan struktur dan komponen kimia. Pada umumnya
kadar air titik jenuh serat berkisar antara 25-30%. Berat basah target dapat
ditentukan berdasarkan penelitian Wang et al. (2003) dalam Karlinasari (2005),
dikatakan bahwa penurunan kadar air selama proses pengeringan diikuti dengan
penurunan berat spesimen.

Kerapatan Kayu
Kayu adalah bahan yang terdiri atas sel-sel. Struktur yang terdiri atas sel
yang memberikan kayu banyak sifat-sifat dan ciri-ciri yang unik. Kerapatan kayu
berhubungan langsung dengan porositasnya, yaitu proporsi volume rongga
kosong. Kerapatan didefenisikan sebagai massa atau berat per satuan volume. Ini
biasanya dinyatakan dalam kilogram per meter kubik Kerapatan biasanya
dinyatakan dalam pon per kaki atau kg/m3. Menghitung kerapatan kayu, meliputi
air yang terkandung dalam kayu. Kerapatan kayu biasanya dipengaruhi oleh
variasi

anatomi,

kadar

air

serta

rasio

kayu

gubal

dan

kayu

teras

(Haygreen dan Bowyer, 2003).
Menurut Tobing (1995) dalam Harijadi (2009), selain sebagai penduga
kekuatan kayu, kerapatan kayu merupakan suatu indikator yang dapat digunakan
untuk menduga mudah tidaknya suatu kayu dikerigkan. Kayu yang memiliki
kerapatan tinggi umumnya sukar dikeringkan dan mengalami cacat lebih besar

Universitas Sumatera Utara

7xx

dibandingkan kayu yang memiliki kerapatan rendah. Selanjutnya disebutkan
bahwa kerapatan kayu umumnya dipengaruhi oleh ukuran sel, tebal dinding sel.
Sel serat sangat penting pengaruhnya terhadap kerapatan karena porsinya yang
tergolong tinggi sebagai komponen penyusun kayu. Dengan luasan penampang
lintangnya yang relatif kecil, hanya dibutuhkan ruang yang sempit untuk
menempatkan jumlah sel yang lebih banyak. Jika serat berdinding tebal dan
berongga sempit, maka jumlah rongga udara sedikit dan kerapatan akan tinggi,
sebaliknya jika serat berdinding tipis dan berongga besar maka kerapatan akan
berkurang.
Rachman dan Supriadi (2002), melakukan penelitain terhadap lima jenis
kayu dengan berat jenis yang berbeda menunjukkan bahwa semakin tinggi berat
jenis, semakin tinggi pula nilai bebas cacatnya. Kayu yang memilki kerapatan
tinggi juga memiliki kekompakan sel yang tinggi dan berdinding sel lebih tebal
pula sehingga cenderung lebih tahan terhadap kemungkinan cacat akibat
pemesinan. Panshin dan de Zeeuw (1980) dalam Asdar dan Lempang (2006)
menyatakan berat jenis suatu jenis kayu sangat bergantung pada diameter sel,
tebal dinding sel dan hubungan antara jumlah sel yang beragam. Sel kayu yang
berpengaruh terhadap kerapatan kayu terutama adalah sel serat dan pembuluh.
Kayu yang memiliki serat dengan dinding sel tebal dan lumen kecil cenderung
memiliki berat jenis yang lebih tinggi dibandingkan dengan kayu yang dinding
seratnya tipis dengan lumen yang besar. Berat jenis yang rendah juga disebabkan
oleh tingginya proporsi pembuluh dalam kayu.

Universitas Sumatera Utara

8xxi

Penyusutan Kayu
Menurut Tsoumis (1991), penyusutan merupakan pengurangan dimensi
kayu sejalan dengan berkurangnya kadar air di bawah titik jenuh serat. Perubahan
dimensi kayu ini berbeda-beda pada ketiga arah, yang terkecil ada pada arah
longitudinal, kemudian lebih besar pada arah radial dan terbesar ada pada arah
tangensial. Secara umum penyusutan pada kayu berkerapatan sedang adalah 0,10,3% pada arah longitudinal, 2-6% pada arah radial, dan 5-10% pada arah
tangensial.
Menurut Tsoumis (1991) penyusutan kayu dipengaruhi oleh banyak faktor
seperti kadar air, kerapatan kayu, struktur anatomi, ekstraktif, komposisi kimia
kayu dan tekanan mekanis. Faktor-faktor yang mempengaruhi susut kayu antara
lain adalah :
1. Perbedaan antara kayu gubal dan kayu teras.
Kayu teras lebih lambat dikeringkan daripada kayu gubal. Hal ini
disebabkan kayu gubal lebih permeabel daripada kayu teras.
2. Kayu reaksi.
Dengan adanya kayu reaksi akan menyebabkan susut yang cukup besar
pada arah longitudinal sehingga dapat menyebabkan cacat bungkuk atau
muntir.
3. Mata kayu.
Mata kayu terikat dihasilkan oleh cabang yang masih hidup. Dalam
pengeringan akan menyebabkan cacat yang berbentuk pecah batang.
Adapun mata kayu lepas yaitu yang terjadi pada cabang yang sudah tidak

Universitas Sumatera Utara

xxii
9

tumbuh lagi sehingga terpisah dari bagian lain yang masih tumbuh. Dan
cacat yang ditimbulkan adalah lepas atau longgar.
4. Berat jenis kayu.
Pada umumnya semakin tinggi berat jenis makin sukar dikeringkan.
Demikian juga makin besar berat jenis susut yang terjadi makin besar.
5. Serat kayu
Serat kayu umumnya digunakan untuk menyatakan secara umum arah
serabut dalam kayu. Kayu dengan serat yang beragam akan lebih sedikit
mengalami cacat pada pengeringan.
Kayu menyusut, ini berarti kayu kehilangan air di bawah titik jenuh serat,
yaitu kehilangan air terikat. Sebaliknya, jika air memasuki struktur dinding sel,
kayu mengembang. Penyusutan dan pengembangan adalah suatu proses yang
benar-benar terbalikkan dalam potongan-potongan kecil kayu bebas tekanan
internal. Besarnya penyusutan sebanding dengan banyaknya air yang dikeluarkan
dari dinding sel. Hal ini berarti bahwa spesies dengan kerapatan tinggi haruslah
menyusut lebih banyak per persen perubahan kandungan air daripada speseis yang
berberat jenis rendah (Haygreen dan Bowyer, 2003). Variasi dalam penyusutan
contoh-contoh uji yang berbeda dari spesies yang sama di bawah kondisi yang
sama terutama akibat dari 3 faktor :
1. Ukuran dan bentuk potongan yang mempengaruhi orientasi serat dalam
potongan dan keseragaman kandungan air diseluruh tebal.
2. Semakin tinggi kerapatan contoh uji, semakin banyak kecenderungan
untuk menyusut.

Universitas Sumatera Utara

xxiii
10

3. Laju pengeringan contoh uji, dimana di bawah kondisi pengeringan yang
cepat, tekan internal terjadi karena perbedaan penyusutan.

Sifat Mekanis Kayu
Sifat mekanis kayu sangat dibutuhkan untuk diketahui karena akan
menyangkut tujuan penggunaan kayu tersebut agar dapat direncanakan sebelum
dilakukan pembangunan bangunan yang menggunakan kayu agar keselamatan
dalam penggunaan kayu ini terjaga. Haygreen dan Bowyer (2003) mengatakan
bahwa modulus patah (modulus of rupture) merupakan suatu ukuran beban
maksimum yang dapat diterima kayu. Modulus patah sangat dipengaruhi oleh
kadar air, karena kadar air sangat mempengaruhi kekuatan kayu. Begitu juga
dengan kekakuan (modulus of elasticity) merupakan besaran yang menyatakan
perbandingan antara tegangan per unit dengan deformasi per unit luas. Sifat ini
berhubungan langsung dengan nilai kekakuan kayu.
Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI, 1961) menyatakan kelas
kuat kayu didasarkan pada berat jenis, modulus lentur (MOE) dan modulus patah
(MOR), dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kelas kuat kayu
Kelas Kuat
Berat Jenis
MOE (kg/cm2)
I
≥ 0,90
125.000
II
0,90 – 0,60
100.000
III
0,60 – 0,40
80.000
IV
0,40 – 0,60
60.000
V
< 0,30
Sumber : Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia, 1961.

MOR (kg/cm2)
≥ 1.100
1.100 – 725
725 - 500
500 - 360
< 360

Berdasarkan penelitian Pasaribu (2007), nilai MOE (modulus of elasticity)
kayu raru adalah 149,842–165,829 kg/cm2, nilai MOR (modulus of rupture) kayu
raru adalah 1.441–1.630 kg/cm2. Nilai keteguhan tekan kayu raru adalah 705–752

Universitas Sumatera Utara

xxiv
11

kg/cm2 dan nilai keteguhan tarik kayu ini adalah 1.230–1.603 kg/cm2.
Berdasarkan nilai MOE dan MOR, kayu raru digolongkan ke dalam kelas kuat I.

Sifat Pengerjaan Kayu
Untuk mengetahui dan menetapkan kegunaan suatu jenis kayu secara baik,
maka terlebih dahulu harus diketahui sifat-sifat dasar dari kayu yang tersebut
sekaligus dengan sifat pengerjaannya. Salah satu dari sifat-sifat pengerjaan kayu
yang perlu dikeahui adalah sifat pemesinan (wood machining properties).
Pengujian sifat pemesinan kayu dilakukan dengan mengamati bentuk-bentuk cacat
pemesinan yang mungkin terdapat pada kayu gergajian yang dihasilkan (Rachman
dan Balfas, 1985).
Bakar (2003) menyatakan ruang lingkup pengerjaan kayu adalah mulai
dari perencanaan (planning), pendesainan (designing), pemesinan (machining)
atau pemotongan (cutting), perakitan (assembling) dan pengkilapan (finishing).
Pengerjaan kayu lebih ditekankan pada proses pemotongan sampai proses
pengerjaan berlangsung. Abdurachman dan Hadjib (2006) menambahkan mutu
dari suatu jenis kayu ditentukan oleh sifat fisiknya seperti warna, tekstur, serat,
kekerasan, kesan raba, bau dan rasa, nilai dekoratif dan sifat-sifat pengerjaan
seperti sifat pengetaman, pembubutan, pengeboran dan pengamplasan. Selain itu
mutu kayu ditentukan pula oleh cacat pada kayu tersebut yang akan
mempengaruhi sifat kayu, pengerjaan maupun pemakaiannya.

Universitas Sumatera Utara

xxv
12

Pemesinan Kayu
Pemesinan kayu adalah proses pengolahan kayu menjadi produk-produk
kayu seperti kayu gergajian, venir dan komponen meubel. Tujuannya adalah untuk
menghasilkan bentuk dan dimensi yang diinginkan dengan ketepatan dan kualitas
permukaan yang diharapkan melalui proses yang paling ekonomis (Szymani, 1989
dalam Asdar, 2010).
Secara ideal semua jenis kayu yang akan digunakan sebagai bahan baku
pemesinan atau moulding perlu diuji sifat pemesinannya. Uji sifat pemesinan pada
prinsipnya melakukan penelitian pada suatu jenis kayu yang dipilih sebagai
contoh uji, dengan membandingkan luas permukaan bercacat setelah mengalami
pemesinan terhadap luas bidang pengujian. Uji sifat pemesinan ini menjadi lebih
penting mengingat ketersediaan jumlah jenis kayu di Indonesia dan daerah tropis
sangat beragam. Oleh karena itu, industri pemesinan kayu tidak perlu terfokus
menggunakan jenis-jenis tertentu saja tetapi dapat memilih berbagai jenis kayu
setelah melakukan pengujian sifat pemesinan kayu. Sifat pemesinan yang diuji
meliputi sifat penyerutan (planing), pembentukan (shaping), pembubutan
(turning), pemboran (boring) dan pengampelasan (sanding) berdasarkan
pemesinan dengan mesin serut, mesin bentuk, mesin bubut, mesin bor dan mesin
ampelas (Rachman dan Malik, 2011).

Cacat Kayu Gergajian dan Pemesinan
Cacat kayu adalah penyimpangan yang terjadi pada sepotong kayu dari
suatu wujud kayu yang diinginkan. Produk kayu, terutama kayu gergajian dan
moulding memiliki sangat banyak jenis cacat. Rachman dan Malik (2011)

Universitas Sumatera Utara

xxvi
13

menyatakan cacat tersebut berdasarkan penyebabnya dapat dikelompokan menjadi
empat, yaitu cacat alami, cacat bentuk atau dimensi kayu, serat terpisah dan cacat
teknik pemesinan.

A. Cacat Alami
Cacat alami (defect inherent in wood) adalah cacat yang terjadi atau
terdapat pada kayu yang disebabkan oleh faktor alami, terdiri dari :
1.

Mata Kayu
Mata kayu (knot) adalah potongan melintang atau memanjang bekas cabang
atau ranting yang dikelilingi oleh pertumbuhan kayu atau bagian lain dari
pohon. Cacat ini dikelompokan menjadi :
a. Mata kayu busuk (dead knot)
Mata kayu busuk (dead knot) yaitu mata kayu yang dihasilkan oleh cabang
atau ranting yang sudah mati.
b. Mata kayu sehat (sound knot).
Mata kayu sehat (sound knot) merupakan mata kayu yang bebas dari
pembusukan, penampang keras dan warnanya hampir sama dengan warna
kayu sekitarnya.

2. Hati Rapuh (brittle heart)
Hati rapuh (brittle heart) adalah bagian poros tengah dari batang kayu sekitar
hati (empulur) yang mengalami kerapuhan yang tidak normal, mungkin
disebabkan oleh serangan bakteri melalui luka akibat penebangan atau tempat
tumbuh.

Universitas Sumatera Utara

xxvii
14

3. Kantung damar (resin pocket)
Kantung damar (resin pocket) adalah rongga yang terjadi di dalam kayu dan
sebagian atau seluruhnya berisi damar.
4. Kantung getah (pith pocket)
Kantung getah (pith pocket) adalah celah yang terdapat di antara lingkaran
tumbuh atau tempat lainnya di dalam kayu, yang beisi getah padat maupun
cair.
5. Kayu gubal (sapwood)
Kayu gubal (sapwood) adalah bagian terluar dari kayu yang berbatasan
dengan kulit dan merupakan bagian batang yang masih hidup dan berisi zat
makanan cadangan, biasanya warnanya lebih terang.
6. Lapuk atau busuk
Lapuk atau busuk adalah suatu bentuk yang dicirikan oleh rupa kayu yang
kabur dan tidak bercahaya disertai oleh berkurangnya kekuatan dan
pelunakan pada bahan kayu.
7. Lubang (holes)
Lubang (holes) adalah lubang-lubang yang terdapat pada kayu berupa lubang
yang sebagian atau seluruhnya menembus bagian kayu tersebut.
8. Lubang serangga
Lubang serangga adalah lubang-lubang pada kayu bekas gerekan serangga
dan dibedakan atas besarnya lubang gerekan yaitu :
a. Lubang jarum adalah lubang gereka yang berdiameter maksimum 1,6 mm.
b. Lubang gerek kecil adalah lubang gerek yang berdiameter 1,6 – 3,2 mm.

Universitas Sumatera Utara

xxviii
15

c. Lubang gerek besar adalah lubang gerek yang berdiameter lebih besar dari
3,2 mm.
9. Perubahan warna (discoloration)
Perubahan warna (discoloration) adalah perubahan atau variasi warna alam
kayu, akibat reaksi kimia, jamur atau sebab lain tetapi bukan berupa busuk
atau lapuk.
10. Blue stain
Blue stain adalah suatu perubahan warna pada kayu, yang disebabkan oelh
adanya serangan jamur biru pada bagian tersebut.
11. Serat tertekuk (compression failure)
Serat tertekuk (compression failure) adalah gangguan pada sel-sel jaringan
kayu akibat gaya-gaya kompresi yang memperlemah jaringan tersebut.
12. Serat miring (sloping grain)
Serat miring (sloping grain) adalah miringnya arah serat kayu terhadap
bidang lebar atau tebal kayu.

B. Cacat Bentuk (warp)
Cacat bentuk (warp) merupakan penyimpangan atau perubahan bentuk
kayu terhadap bentuk asalnya akibat perbedaan besarnya penyusutan atau
besarnya tegangan yang terjadi pada bagian tertentu pada kayu. Cacat bentuk
dapat berupa :
1. Membusur (bowing), merupakan pelengkungan dari sepotong kayu pada arah
lebar ke arah panjangnya.

Universitas Sumatera Utara

xxix
16

2. Lengkung (spring/croock), merupakan pelengkungan kayu pada bagian tebal
ke arah panjang.
3. Memuntir (twist), merupakan pelengkungan kayu pada arah diagonal. Hal ini
terjadi bila kayu diletakkan pada suatu permukaan yang datar dan rata maka
salah satu sudut tepinya tidak bersentuhan dengan permukaan.
4. Mencawan (cupping), merupakan pelengkungan kayu ke arah lebarnya.
5. Jajaran genjang (diamonding), merupakan perubahan bentuk penampang
lintang kayu gergajian yang asalnya persegi (dalam keadaan basah) menjadi
bentuk jajaran genjang pada waktu kering.

C. Cacat Serat Terpisah
Cacat serat terpisah adalah suatu bentuk pemisahan serat kayu kearah
tangensial ataupun radial dan panjang kayu akibat gaya tarik-menarik antara serat
kayu atau jaringan kayu pada bagian tersebut relatif lebih lama. Cacat serat
terpisah dapat berbentuk sebagai berikut :
1. Retak (checks)
Retak (checks) adalah terpisahnya serat-serat kayu pada arah sejajar serat
kayu yang disebabkan oleh tegangan yang terjadi dalam pengeringan yang
dapat berbentuk retak permukaan (surface checks), retak ujung (end checks),
retak dalam (internal checks).
2. Belah (splits)
Belah (splits) adalah pemisahan serat kayu pada arah yang sejajar dengan
serat dan pemisahan serat tersebut menembus sampai ke sisi atau bidang di
sebaliknya. Cacat dapat berbentuk pecah atau belah ujung (end splits).

Universitas Sumatera Utara

xxx
17

3. Pecah (shake)
Pecah (shake) adalah pemisahan jaringan kayu yang meliputi retak atau belah
biasanya terjadi searah atau memotong lingkaran riap tumbuh, yang dapat
berbentuk pecah busur, pecah melintang, pecah bintang (heart shake).

D. Cacat teknis atau cacat pemesinan
Cacat teknis atau cacat pemesinan yaitu cacat yang terdapat atau terjadi
pada kayu, yang disebabkan oleh pemesinan terhadap kayu tersebut. Cacat
pemesinan dapat berupa:
1. Serat berbulu (fuzzy grain)
Serat berbulu (fuzzy grain), yaitu terlepasnya serat-serat kayu yang
menyerupai bulu-bulu ke permukaan kayu hasil pemesinan akibat adanya
kayu tarik (tension wood) pada bagian tersebut.
2. Serat terangkat (raised grain)
Serat terangkat (raised grain) yaitu munculnya serat ke permukaan kayu hasil
pemesinan sehingga membentuk gelombang karena adanya perbedaan
tegangan pada jaringan tersebut atau karena perbedaan kerapatan antara
kerapatan kayu awal dan kayu akhir.
3. Serat terlepas (loosened girl)
Serat terlepas (loosened girl) yaitu terlepasnya serat kayu menurut riap
tumbuh ke permukaan kayu hasil pemesinan yang biasanya terjadi pada kayu
gergajian datar (flat sawn lumber).

Universitas Sumatera Utara

xxxi
18

4. Serat terserpih (chipped grain)
Serat terserpih (chipped grain) yaitu terserpihnya (tersobek dalam partikel
kecil) serat pada permukaan kayu hasil pemesinan biasanya karena proses
penyerutan, karena mata pisau yang tumpul, sudut potong pisau terlalu besar
serta serat kayu miring.
5. Berkas serpihan (chip mark)
Berkas serpihan (chip mark) yaitu suatu cekungan pada permukaan kayu yang
serpihan atau serutan.
6. Jejak pisau (cutter mark)
Jejak pisau (cutter mark) yaitu bekas pisau pengerat yang mengerat kayu
secara orthogonal. Jejak tersebut tampak seperti lekukan dan cekungan dangal
pada permukaan kayu yang diserut atau dibentuk menjadi kayu bentukan
(moulding). Jejak pisau ini dapat membantu mengidentifikasi produk molding
sebagai finished product.
7. Bekas rol pengumpan (roller mark)
Bekas rol pengumpan (roller mark) yaitu bekas rol pengumpan pada mesin
moulding pada permukaan kayu yang diserut atau dibentuk menjadi
moulding.
8. Hangus (burn mark)
Hangus (burn mark) yaitu warna kayu yang gelap akibat terlalu panasnya
pisau mesin karena pengeratan berhenti pada mesin moulding.

Universitas Sumatera Utara

xxxii
19

9. Terserut atau terlewatkan (hit or miss)
Terserut atau terlewatkan (hit or miss) yaitu suatu cacat teknis pada
permukaan kayu berupa serutan yang tidak sempurna atau terserut sebagaian
atau tidak terserut oleh pisau penyerut.
10. Tergerus mesin
Tergerus mesin yaitu suatu cacat teknis pada permukaan kayu berupa serutan
yang lebih dalam pada bagian ujung moulding.

Universitas Sumatera Utara

xxxiii

METODE PENELITIAN

Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Januari–September 2013.
Pembuatan dan pengujian contoh uji dilaksanakan di Workshop dan Laboratorium
Teknologi Hasil Hutan, Universitas Sumatera Utara. Pengujian sifat mekanis
dilaksanakan di Laboratorium Keteknikan Kayu, Fakultas Kehutanan, Institut
Pertanian Bogor. Pengujian sifat pemesinan dilaksanakan di PT. Gorga Duma
Sari, Porsea, Kabupaten Samosir.

Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah gergaji bundar (circular
saw), oven, timbangan digital, Universal Testing Machine, caliper, mesin serut
(planer), mesin bor (borer), mesin ampelas (sander), mesin pembentuk (shaper),
mesin bubut (turner), kaca pembesar (loupe), millimeter block, meteran, kamera
digital dan alat tulis. Bahan yang digunakan adalah kayu raru (Cotylelobium
melanoxylon) berukuran 120 cm × 12,5 cm × 2,5 cm yang berasal dari PT. Gorga
Duma Sari, Porsea, Kabupaten Samosir.

Prosedur Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah Bristish
Standar 373-1957 sebagai standar untuk pengujian sifat fisis dan mekanis kayu
raru dan ASTM 1666 – 87 (Reapproved 2004) sebagai standar untuk pengujian

Universitas Sumatera Utara

xxxiv
21

sifat pemesinan kayu raru. Jumlah sampel yang digunakan adalah 25 lembar
papan.

Pembuatan contoh uji
Contoh uji berupa sortimen papan berukuran 120 cm × 12,5 cm × 2 cm
sebanyak 25 lembar, dikeringudarakan terlebih dahulu sampai kadar air 12-18%
selama 2 minggu. Selanjutnya contoh uji dipotong sesuai peruntukkan sifat fisis,
mekanis dan pemesinan seperti terlihat pada Gambar 1.

90 cm

A

D

120 cm

B

C

30 cm

Gambar 1. Pola pembagian contoh uji berdasarkan ASTM 1666-87
(Reapproved 2004)

Universitas Sumatera Utara

xxxv
22

Keterangan:
A
= Contoh uji penyerutan dan pembentukan (90 cm × 10 cm × 2 cm)
B
= Contoh uji pemboran (30 cm × 5 cm × 2 cm)
C
= Contoh uji pengamplasan (30 cm × 5 cm × 2 cm)
D = Contoh uji besar untuk sifat fisis (kadar air, kerapatan, penyusutan) dan
mekanis kayu (keteguhan lentur dan keteguhan patah )(90 cm × 10 cm ×
2 cm)

Selanjutnya contoh uji besar dipotong untuk pengujian sifat fisis dan
mekanis kayu dipotong seperti pada gambar 2. Pengujian fisis kayu yang akan
diuji antara lain adalah pengujian kadar air dan kerapatan kayu raru dengan
contoh uji berukuran 4 cm × 2 cm × 2 cm, penyusutan kayu raru berukuran 10 cm
× 2 cm × 2 cm dan pengujian mekanis kayu yaitu pengujian keteguhan lentur dan
keteguhan patah dengan contoh uji berukuran 30 cm × 2 cm × 2 cm. Semua
pengujian sifat fisis dan mekanis kayu raru dilakukan dengan 5 kali ulangan.

2 cm

A

B

C

30 cm
10 cm
4cm
Gambar 2. Pola pembagian contoh uji sifat fisis dan mekanis berdasarkan
BS 373 : 1957

Keterangan :
A = Contoh uji keteguhan lentur (MOE) dan keteguhan patah (MOR) (30 cm ×
2 cm × 2 cm)
B = Contoh uji penyusutan kayu (10 cm × 2 cm × 2 cm)
C
= Contoh uji kadar air, kerapatan (4 cm × 2 cm × 2 cm)
Sebagai gambaran alur penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada
Gambar 3.

Universitas Sumatera Utara

xxxvi
23

Contoh uji nduk
(120 cm × 12,5 cm × 2,5 cm), sebanyak 25
lembar papan

Contoh Uji Sifat Fisis dan Mekanis
berdasarkan BS 373-1957
1. KA, ρ, BJ kayu (4 cm× 2 cm × 2
cm), sebanyak 5 contoh uji.
2. Penyusutan kayu (10 cm × 2 cm ×
2 cm), sebanyak 5 contoh uji.
3. MOE dan MOR (30 cm × 2 cm × 2
cm), sebanyak 5 contoh uji.

Diambil rata-rata nilai sifat fisis
dan mekanis.

Contoh Uji Sifat Pemesinan Kayu
berdasarkan ASTM D 1666 – 87
(Reapproved 2004),sebanyak 25
contoh uji
1. Planing dan shaping (90 cm × 10
cm × 2 cm)
2. Boring (30 cm × 5 cm × 2 cm)
3. Sanding (30 cm × 5 cm × 2 cm)

Diamati cacat dengan
menggunakan loupe

Ditentukan persentase permukaan
bebas cacat pada kayu

Dikelompokkan ke salah satu
kelas pemesinan

Gambar 1. Diagram alur penelitian

Universitas Sumatera Utara

xxxvii
24

Pengujian Sifat Fisis
Kadar Air dan Kerapatan Kayu
Kadar air dan kerapatan kayu yang dikelompokan menurut beberapa
kondisi yaitu kadar air basah (KA > 30%), kadar air kering udara (KA 15-20%).
Seluruh contoh uji untuk pengujian kadar air dan kerapatan uji berukuran 4 cm ×
2 cm × 2 cm direndam selama 1 minggu untuk menyeragamkan kadar airnya.
Setelah perendaman 1 minggu, dianggap sebagai kondisi basah. Contoh uji
dengan kondisi basah kemudian dikeringkan secara alami dalam ruangan sampai
mencapai kadar air kering udara (KA 15-20%). Kemudian contoh uji dikeringkan
dalam oven pada suhu 103±2 0C untuk mendapatkan berat kering oven. Setiap
kondisi diukur dimensi panjang, lebar dan tebalnya serta ditimbang beratnya.
Kadar air dan kerapatan kayu kemudian dihitung berdasarkan rumus :
KA =

BA − BKO
× 100%
BKO

ρ=

m
V

Keterangan:
KA
= kadar air (%)
BA
= berat awal kayu (g)
BKO = berat kering oven (g)
ρ
= kerapatan (g/cm³)
m
= massa kayu(g)
V
= volume kayu (cm³)

Penyusutan Kayu
Seperti halnya contoh uji kdar air dan kerapatan, contoh uji penyusutan
dikondisikan pada 3 kondisi yaitu kondisi basah, kering udara dan kering oven.
Contoh uji berukuran 10 cm × 2 cm × 2 cm direndam selama 1 minggu kemudian

Universitas Sumatera Utara

xxxviii
25

dikondisikan sampai mencapai kondisi kering udara. Selanjutnya diovenkan untuk
mendapatkan kondisi kering oven. Pada setiap kondisi dilakukan pengukuran pada
dimensi longitudinal, radial dan tangensial.
Penyusutan dapat dihitung dengan rumus
b=

l1 − l 2
× 100%
l1

Keterangan :
b
= susut kayu (%)
l1
= dimensi awal kayu (cm)
l2
= dimensi akhir kayu (cm)

Pengujian Sifat Mekanis
Keteguhan Lentur (Modulus of Elasticity)
Pengujian keteguhan lentur (Modulus of Elasticity) dilakukan dengan
memakai contoh uji dengan ukuran 30 cm × 2 cm × 2 cm. Besarnya defleksi yang
terjadi pada saat pengujian dicatat pada setiap selang beban tertentu. Nilai MOE
dihitung dengan rumus :
MOE =

∆PL3
4∆Yb h 3

Keterangan:
MOE = modulus of elasticity (kg/cm2)
ΔP
= beban sebelum batas proporsi (kg)
L
= jarak sangga (cm)
ΔY
= lenturan pada beban (cm)
b
= lebar contoh uji (cm)
h
= tebal contoh uji (cm)

Universitas Sumatera Utara

xxxix
26

Keteguhan Patah (Modulus of Rupture)
Pengujian keteguhan patah (modulus of rupture) dilakukan bersama-sama
dengan pengujian keteguhan lentur, memakai contoh uji berukuran 30 cm × 2 cm
× 2 cm dalam kondisi kering udara dan menggunakan Universal Testing Machine
dengan menggunakan lebar bentang (jarak penyangga) 15 kali tebal nominal.
Nilai MOR dihitung dengan rumus :
MOR =

3PL
2bh 2

Beban
h

Sampel uji

L

b
Penyangga

Gambar 4. Cara pembebanan pengujian keteguhan lentur dan
keteguhan patah

Keterangan:
MOR = modulus of Rupture (kg/cm2)
P
= beban maksimum(kg)
L
= panjang contoh uji (cm)
b
= lebar contoh uji (cm)
h
= tebal contoh uji (cm)

Universitas Sumatera Utara

27xl

Pengujian Sifat Pemesinan Kayu
Pengerjaan Papan Contoh
1. Sifat Penyerutan (planing)
Contoh uji penyerutan dibuat berukuran (90 cm × 10 cm × 2 cm). Sudut
potong pisau diatur sebesar 200 – 300, laju pengumpanan sebesar 12
m/menit, kecepatan putar pisau sebesar 5.000 rpm, serta tebal sayatan
sebesar 2 mm. Contoh uji diserut dengan mesin double moulder searah
dengan arah serat. Setiap contoh uji yang keluar diberi tanda dengan
menunjukkan arah masuk kayu ke dalam mesin. Semua contoh uji yang
telah diserut dinilai sifat penyerutannya.
2. Sifat Pembentukan (shaping)
Contoh uji yang digunakan adalah contoh uji yang sudah diserut
(pengujian sifat pembentukan (shaping) dan penyerutan (planning)
dilakukan pada contoh uji yang sama). Pada salah satu sisi contoh uji kayu
dibentuk menyerupai jalur berbentuk segi empat sedangkan sepanjang sisi
yang kedua dibentuk jalur dengan bidang miring dengan menggunakan
mesin shaper. Pengamatan cacat-cacat pemesinan yang terjadi pada
bidang permukaan hasil pembentukan.
3. Sifat Pemboran (boring)
Contoh uji pemboran (boring) dibuat dengan ukuran 30 cm × 5 cm × 2 cm
dengan menggunakan mesin bor dengan kecepatan putar per menit (rpm)
±3.600 rpm. Pada setiap contoh uji dibuat 2 buah lubang bor dengan laju
pemboran diusahakan cukup lambat agar menghasilkan lubang bor dengan

Universitas Sumatera Utara

28xli

baik. Selain itu untuk menghindarkan terjadinya serpih maka pemboran
dilakukan sampai 2 mm melebihi permukaan bawah contoh kayu.
4. Sifat Pengamplasan (sanding)
Contoh uji pengamplasan (sanding)) dibuat dengan ukuran 30 cm × 5 cm
× 2 cm degan menggunakan mesin amplas. Kecepatan dorong kayu diatur
sebesar ± 360 m/menit.

Penentuan Kelas Mutu Pemesinan
Setiap contoh uji yang telah dikerjakan dengan mesin diamati hasilnya
secara visual. Objek yang diamati yaitu cacat yang timbul pada permukaan contoh
uji sebagai akibat dilakukan pemesinan. Loupe dengan derajat pembesaran
sepuluh kali digunakan sebagai alat bantu untuk melihat lebih jelas bentuk cacat.
Bagian-bagian permukaan yang bercacat dijumlahkan luasnya, kemudian dihitung
persentasenya terhadap seluruh luas permukaan contoh uji dan diklasifikasikan
kualitasnya berdasarkan klasifikasi mutu sifat pemesinan pada Tabel 3.
Tabel 3. Nilai bebas cacat dan klasifikasi mutu sifat pemesinan
Nilai Bebas Cacat
Kelas
Mutu Pemesinan
(Defect Free Values),%
(Machining Quality)
0 – 20
V
Sangat buruk (very poor)
21 – 40
IV
Buruk (poor)
41 – 60
III
Sedang (fair/medium)
61 – 80
II
Baik (good)
81 – 100
I
Sangat baik (very good)
Sumber : Rachman dan Balfas (1993) dalam Asdar, 2010
Pengambilan kesimpulan sifat pemesinan kayu dilakukan secara kualitatif
berdasarkan persentase rata-rata permukaan contoh uji yang bebas cacat dan
selanjutnya dikelompokkan ke salah satu kelas sifat pemesinan.

Universitas Sumatera Utara

xlii
29

Analisis Data
Pengujian sifat fisis dan mekanis kayu mengacu pada British Standar 3731957. Untuk pengujian sifat fisis dan mekanis kayu raru (Cotylelobium
melanoxylon) diambil nilai rata-ratanya untuk mendapatkan nilai sifat fisis dan
mekanis kayu raru.
Pengolahan data mengenai sifat pemesinan kayu mengacu pada ASTM D
1666 – 87 (Reapproved 2004). Sifat pemesinan kayu didasarkan pada besar
kecilnya persentase permukaan bebas cacat setelah proses pemesinan. Selanjutnya
data mengenai jenis cacat, luas permukaan bebas cacat serta persentase contoh uji
dimasukkan ke dalam kelas pemesinan yang telah ditentukan. Dianalisa secara
deskriptif untuk mendapat gambaran tentang sifat pemesinan kayu raru
(Cotylelobium melanoxylon).
Persentase permukaan bebas cacat dapat ditentukan dengan rumus, yaitu :

 Luas permukaan seluruh permukaan cacat

× 100% 
% Bebas Cacat = 100% - 
Luas permukaan kayu



Universitas Sumatera Utara

xliii

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat Fisis Kayu Raru (Cotylelobium melanoxylon)
Kadar Air dan Kerapatan Kayu
Kadar air menunjukkan banyaknya air yang terdapat dalam kayu. Hasil
pengukuran nilai KA kayu raru yang diteliti baik dalam kondisi basah (KA B)
maupun kondisi kering udara (KA KU) disajikan dalam Tabel 4.
Tabel 4. Nilai kadar air kayu raru
No.Kayu
Kadar Air (%)
Basah
Kering Udara
1
45,35
14,87
2
47,04
15,18
3
47,20
15,03
4
42,81
14,03
5
45,96
14,03
Rata-rata
45,67
14,63

Kerapatan (g/cm3)
Basah
Kering Udara
1,08
0,93
1,11
0,92
1,11
0,94
1,09
0,93
1,09
0