PENGARUH VARIASI SERAT SABUT KELAPA TERHADAP KEKUATAN MEKANIK KOMPOSIT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih
material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda.
Dikarenakan karakteristik pembentuknya berbeda-beda, maka akan dihasilkan
material baru yaitu komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik
yang berbeda dari material-material pembentuknya. (Jonathan, 2013)
Bahan penyusun komposit yang paling utama adalah matrik dan bahan
penguat. Matrik yang biasanya digunakan adalah resin polyester, karena memiliki
kekurangan sifatnya yang kaku dan rapuh maka untuk meningkatkan kekuatannya
diberi penguat serat, sebagai elemen penguat serat sangat menentukan sifat
mekanik dari komposit karena meneruskan beban yang di distribusikan oleh
matrik. Orientasi, ukuran, dan bentuk serta material serat adalah faktor yang
mempengaruhi property mekanik dari lamina. Dengan memvariasikan lebar dan
tebal sayatan serat diharapkan akan didapatkan hasil property mekanik komposit
yang maksimal untuk mendukung pemanfaatan komposit.(Huzni:124, 2014)
Serat yang dipakai sebagai penguat ada dua macam jenis yaitu: serat buatan
dan serat alami, serat buatan terdiri dari serat regenerasi, serat semi sintetik, serat
sintetik dan serat an organic, dari beberapa jenis serat buatan yang sering dipakai
adalah nilon, polyester dan serat gelas sedangkan untuk serat alami terdiri dari
serat tumbuhan, serat binatang dan serat galian. Sedangkan yang sering dipakai
sebagai penguat yaitu serat tumbuhan pisang, bambu, nanas, kelapa dan lainnya.
1
2
Pada saat ini, serat alami mulai mendapat perhatian yang serius dari para ahli
material komposit, selain memiliki kekuatan yang spesifik yang tinggi karena
memiliki berat jenis rendah, serat alam lebih mudah didapat dan merupakan
sumber daya alam yang diolah kembali tanpa mengandung racun dan harganya
jauh lebih murah dibandingkan dengan fiber glass.
Bahan alternatif serat kelapa atau Cocos Nucifera selama ini dikenal sebagai
tanaman yang sangat mudah untuk didapatkan dan manfaatnya juga sangat
banyak, karena hampir semua bagian dari kelapa bisa diolah atau dimanfaatkan
oleh manusia. Maka dari itu kelapa sering kali dianggap sebagai tumbuhan
serbaguna bagi penduduk diwilayah pesisir, dari segi ekonomi tumbuhan kelapa
ini sudah digunakan bagi para pengrajin sebagai bahan utama usahanya. Dari
uraian diatas maka dilakukan penelitian tentang komposit dengan cara
memvariasikan sudut serat alam. Serat alam yang digunakan adalah serat kelapa
dengan penelitian ini diharapkan ada masukan bagi pengembangan industri
material komposit yang diperkuat serat alam sehingga potensi sumber daya alam
penghasil serat dapat lebih meningkatkan pemanfaatannya menjadi suatu produk
yang memiliki nilai jual yang sangat tinggi dimasyarakat.(Edi T, 2013)
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan permasalahan yang
masuk kedalam aspek penelitian yaitu:
1. Bagaimana pengaruh variasi serat sabut kelapa terhadap kekuatan mekanik
komposit.
3
2. Bagaimana pengaruh penambahan fraksi berat serat sabut kelapa terhadap
sifat mekanik komposit terhadap uji tarik dan uji impack.
1.3 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui sifat mekanik atau kekuatan material komposit dengan
menggunakan penguat serat sabut kelapa dan serat fiber.
2. Untuk mengetahui pengaruh fraksi berat serat sabut kelapa terhadap sifat
mekanik bahan komposit terhadap uji tarik dan uji impack pada material
komposit.
1.4 Batasan Masalah
Agar permasalahan yang diteliti tidak menyimpang lebih jauh, maka dalam
penelitian ini diberi batasan masalah sebagai berikut:
Penelitian yang dilakukan adalah uji tarik dan impack pada spesimen
komposit.
Serat yang digunakan adalah serat kelapa dengan jenis kelapa dalam
dengan varietas kelapa hijau.
Matriks yang digunakan pada penelitian ini adalah matriksresin polyester.
Lebar serat 3mm dan tebal serat 0,3 mm.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Memberikan masukan berupa hasil penelitian dalam bidang material
khususnya material komposit yang memanfaatkan sumber daya alam yang
dapat diperbarui.
4
2. Sebagai bahan acuan untuk memahami proses pembuatan komposit serta
untuk pengembangan tahap selanjutnya.
3. Meningkatkan kemampuan rancang bangun dan manufaktur material
komposit berbasis bahan serat alam untuk menunjang pembangunan
industri khususnya dalam penguasaan teknologi material.
PENGARUH VARIASI SERAT SABUT KELAPA
TERHADAP KEKUATAN MEKANIK KOMPOSIT
SKRIPSI
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
ARIS PRASADA
201010120311013
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH VARIASI SERAT SABUT KELAPA TERHADAP
KEKUATAN MEKANIK KOMPOSIT
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Strata S1
Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
ARIS PRASADA
201010120311013
Telah diperiksa, disetujui dan disahkan oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Drs. M. Jufri, ST, MT
Murjito, ST,MT
196311101990101001
108.9404.0313
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin UMM
Ir. Daryono, MT
108.8909.0124
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kepada Allah SWT, karena atas berkat
rahmat dan hidayah-Nya maka penulisan skripsi dengan judul “PENGARUH
VARIASI SERAT SABUT KELAPA TERHADAP KEKUATAN MEKANIK
KOMPOSIT” ini dapat terselesaikan. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu
syarat wajib bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat akademis untuk dapat
menyelesaikan studi di Universitas Muhammadiyah Malang.
Dengan upaya penulis mencoba untuk mendapatkan suatu karya tulis yang
terbaik, namun dermikian penulis menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir ini
belum sepenuhnya sempurna. Maka dengan segala kerendahan hati penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Terselesainya skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak yang telah
membantu dalam penyusunannya, Karenanya pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik.
2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak Drs. Moh. Jufri, ST. MT selaku Dosen Pembimbing I.
4. Bapak Murjito, ST. MT selaku Dosen Pembimbing II.
5. Para Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
6. Kedua Orang Tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan baik
moral maupun materil serta do’anya.
7. Teman–teman mahasiswa di Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
Tiada dapat penulis membalas kebaikan kecuali denagan harapan semoga
Allah SWT membalas dengan lebih baik. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat
bagi pembaca, khususnya bagi penulis sendiri guna menambah ilmu pengetahuan,
sekian dan trimakasih.
Malang, 19 Januari 2015
Penulis
Aris Prasada
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL..................................................................................
i
POSTER.................................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN....................................................................
iii
LEMBAR BERITA ACARA BIMBINGAN.........................................
iv
LEMBAR PERNYATAAN...................................................................
vi
ABSTRAKSI......................................................................................... .
vii
KATA PENGANTAR............................................................................
ix
DAFTAR ISI..........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR.............................................................................
xiii
DAFTAR TABEL..................................................................................
xiv
DAFTAR GRAFIK................................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ..................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................
2
1.3 Tujuan Penelitian .............................................................................
3
1.4 Batasan Masalah................................................................................
3
1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................
3
BAB II DASAR TEORI
2.1 Komposit ...........................................................................................
5
2.1.1 Bahan Penguat (Reinforcement) ..............................................
9
2.1.2 Matriks (Resin)........................................................................
15
2.2 Proses Produksi Material komposit...................................................
19
2.2.1 Proses Hand Lay-Up ...............................................................
20
2.2.2 Sheet Moulding Compound ....................................................
21
2.3 Bahan Penyusun yang Lain ..............................................................
21
2.4 Kekuatan Tarik ..................................................................................
24
2.5Kekuatan Impack ...............................................................................
27
2.6Teori Lapisan Tersusun ......................................................................
28
2.6.1 Continous Fiber Laminate.......................................................
29
2.6.2 Discontinous Fiber Laminate ..................................................
29
2.7 Kegagalan Komposit .........................................................................
30
2.8 Mekanisme Penguatan Serat .............................................................
31
2.9 Pemanfaatan Bahan Komposit Serat Sabut Kelapa Matriks Resin ..
31
BAB III METODEPENELITIAN
3.1 Metode Penelitian .............................................................................
32
3.2 Tempat Penelitian..............................................................................
32
3.3 Proses Pembuatan Benda Uji ............................................................
32
3.3.1 Persiapan Bahan dan Alat .......................................................
32
3.3.2 Peralatan yang Digunakan .....................................................
33
3.3.3 Pengujian Mekanik Spesimen ................................................
36
3.4 Pembuatan Spesimen Komposit ........................................................
37
3.5 Pengujian Mekanik Spesimen ...........................................................
38
3.6 Metode Analisa Data .........................................................................
41
3.7 Diagram Alir Proses Penelitian ........................................................
42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data HasilPercobaan .........................................................................
43
4.1.1 Data Pengujian Tarik ...............................................................
43
4.1.2 Data Pengujian Impack ...........................................................
44
4.2 Pembahasan .......................................................................................
45
4.2.1 Pembahasan Uji Tarik .............................................................
45
4.2.2 Pembahasan Uji Impack..........................................................
50
4.3 Perhitungan .......................................................................................
56
4.3.1 Perhitungan Impack ................................................................
56
4.3.2 PerhitunganTarik.....................................................................
69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .......................................................................................
77
5.2 Saran..................................................................................................
77
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
78
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
2.1
Gambar Komposit Partikel .....................................................................
7
2.2
Gambar Komposit Partikel Serpih ..........................................................
7
2.3
Gambar Komposit Skeltal ......................................................................
8
2.4
Gambar Komposit Laminat ....................................................................
8
2.5
Gambar Komposit Serat .........................................................................
9
2.6
Gambar Jenis-Jenis Kelapa Dalam ......................................................... 13
2.7
Gambar Proses Hand Lay-Up ................................................................. 21
2.8
Gambar Kurva Tegangan dan Regangan ................................................ 25
2.9
Gambar Uji Tarik ASTM D 638M ......................................................... 26
2.10 Gambar Ilustrasi Skematis Pengujian Impack Dengan Uji Charpy........ 28
3.1
Gambar Uji Tarik ASTM D 638M ........................................................ 35
3.2
Gambar Uji Impack Sesuai ASTM D265 ............................................... 36
3.3
Gambar Mesin Uji Tarik......................................................................... 39
4.1
Gambar Bentuk Patahan Spesimen Setelah Pengujian Impack .............. 53
DAFTAR TABEL
2.1
Tabel Sifat-Sifat Serat Sabut .................................................................. 11
2.2
Tabel Komposisi Kimia Sabut dan Serat Sabut Kelapa ......................... 15
2.3
Tabel Spesifikasi Resin Polyester SHCP 268 BQTN ............................. 19
3.1
Tabel Dimensi Uji Tarik ASTM D 638-84 MI ....................................... 35
3.2
Tabel Komposisi Polimer dengan Penguat Serat Sabut Kelapa.............. 37
4.1
Tabel Data Hasil Pengujian Tarik ........................................................... 43
4.2
Tabel Pengolahan Penelitian Uji Impack ............................................... 44
4.3
Tabel Nilai Rata-Rata Load, Tegangan dan Modulus Young ................. 45
4.4
Tabel Nilai Rata-Rata Energi Serap dan Harga Impack ......................... 50
4.5
Tabel Bentuk Patahan Spesimen Dilihat Dari Permukaan Luas
penampang ............................................................................................. 54
DAFTAR GRAFIK
4.1
Gambar Hubungan Antara Tegangan Tarik Dengan Variasi Serat ........ 46
4.2
Gambar Hubungan Antara Regangan DenganVariasi Serat ................... 48
4.3
Gambar Hubungan Antara Modulus Elastisitas Dengan Variasi Serat .. 49
4.4
Gambar Hubungan Antara Energi Serap DenganVariasi Serat .............. 50
4.5
Gambar Hubungan Antara Harga Impack Dengan Variasi Serat ........... 51
DAFTAR PUSTAKA
Jonathan P. (2013). Analsis Sifat Mekanik Material Komposit Dari Serat
Sabut Kelapa. Jurnal, Universitas Sam Ratulangi Manado.
Huzni, S dan Thalib, S. (2014). Material Komposit. Universitas Syah
Kuala.
Edi Tri. H. (2013). Mengolah Sabut Kelapa. Solo: Arcita
Sirait, D.H. (2010). Material Komposit Berbasis Serat Alami. Dipetik 10
Agustus 2014, dari http://wordpress.com
Djaprie (1991). Teknologi bahan. Jakarta: Erlangga.
Lumintang S. (2011). Komposit Hibrid Polyester Berpenguat Serbuk
Batang dan Serat Sabut Kelapa. Jurnal, Universitas Brawijaya.
Surdia, T. (1989). Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradian Pratama.
M. Saefudin, (2014). Analisa Sifat Mekanik Material Komposit Dengan
Menggunakan
Penguat
Serat
Bulu
Domba.
Tesis,
Universitas
Muhammadiyah Malang.
Derek, Hull, (1981). An Introduction To Composite Material, Combrige.
University Press, New York.
Nurmaulita, (2010). Pengaruh Orientasi Serat Sabut Kelapa dengan Resin
Polyester Karakteristik Papan lembaran. Tesis, Universitas Sumatera
Utara, Medan.
Noni Nopriantina, (2013). Pengaruh Ketebalan Serat Pelepah Pisang
Kepok Terhadap Sifat Mekanik Merial Komposit Polyester - Serat Alam.
Jurnal, Universitas Andalas, Padang.
Budi Nur Rahman, (2010). Pengaruh Fraksi Volume Serat Terhadap
Peningkatan Kekuatan Impack Komposit Berpenguat Serat Nanas
Kontinyu Dengan Matriks Polyester. Jurnal Ilmiah semesta Teknika.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih
material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda.
Dikarenakan karakteristik pembentuknya berbeda-beda, maka akan dihasilkan
material baru yaitu komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik
yang berbeda dari material-material pembentuknya. (Jonathan, 2013)
Bahan penyusun komposit yang paling utama adalah matrik dan bahan
penguat. Matrik yang biasanya digunakan adalah resin polyester, karena memiliki
kekurangan sifatnya yang kaku dan rapuh maka untuk meningkatkan kekuatannya
diberi penguat serat, sebagai elemen penguat serat sangat menentukan sifat
mekanik dari komposit karena meneruskan beban yang di distribusikan oleh
matrik. Orientasi, ukuran, dan bentuk serta material serat adalah faktor yang
mempengaruhi property mekanik dari lamina. Dengan memvariasikan lebar dan
tebal sayatan serat diharapkan akan didapatkan hasil property mekanik komposit
yang maksimal untuk mendukung pemanfaatan komposit.(Huzni:124, 2014)
Serat yang dipakai sebagai penguat ada dua macam jenis yaitu: serat buatan
dan serat alami, serat buatan terdiri dari serat regenerasi, serat semi sintetik, serat
sintetik dan serat an organic, dari beberapa jenis serat buatan yang sering dipakai
adalah nilon, polyester dan serat gelas sedangkan untuk serat alami terdiri dari
serat tumbuhan, serat binatang dan serat galian. Sedangkan yang sering dipakai
sebagai penguat yaitu serat tumbuhan pisang, bambu, nanas, kelapa dan lainnya.
1
2
Pada saat ini, serat alami mulai mendapat perhatian yang serius dari para ahli
material komposit, selain memiliki kekuatan yang spesifik yang tinggi karena
memiliki berat jenis rendah, serat alam lebih mudah didapat dan merupakan
sumber daya alam yang diolah kembali tanpa mengandung racun dan harganya
jauh lebih murah dibandingkan dengan fiber glass.
Bahan alternatif serat kelapa atau Cocos Nucifera selama ini dikenal sebagai
tanaman yang sangat mudah untuk didapatkan dan manfaatnya juga sangat
banyak, karena hampir semua bagian dari kelapa bisa diolah atau dimanfaatkan
oleh manusia. Maka dari itu kelapa sering kali dianggap sebagai tumbuhan
serbaguna bagi penduduk diwilayah pesisir, dari segi ekonomi tumbuhan kelapa
ini sudah digunakan bagi para pengrajin sebagai bahan utama usahanya. Dari
uraian diatas maka dilakukan penelitian tentang komposit dengan cara
memvariasikan sudut serat alam. Serat alam yang digunakan adalah serat kelapa
dengan penelitian ini diharapkan ada masukan bagi pengembangan industri
material komposit yang diperkuat serat alam sehingga potensi sumber daya alam
penghasil serat dapat lebih meningkatkan pemanfaatannya menjadi suatu produk
yang memiliki nilai jual yang sangat tinggi dimasyarakat.(Edi T, 2013)
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan permasalahan yang
masuk kedalam aspek penelitian yaitu:
1. Bagaimana pengaruh variasi serat sabut kelapa terhadap kekuatan mekanik
komposit.
3
2. Bagaimana pengaruh penambahan fraksi berat serat sabut kelapa terhadap
sifat mekanik komposit terhadap uji tarik dan uji impack.
1.3 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui sifat mekanik atau kekuatan material komposit dengan
menggunakan penguat serat sabut kelapa dan serat fiber.
2. Untuk mengetahui pengaruh fraksi berat serat sabut kelapa terhadap sifat
mekanik bahan komposit terhadap uji tarik dan uji impack pada material
komposit.
1.4 Batasan Masalah
Agar permasalahan yang diteliti tidak menyimpang lebih jauh, maka dalam
penelitian ini diberi batasan masalah sebagai berikut:
Penelitian yang dilakukan adalah uji tarik dan impack pada spesimen
komposit.
Serat yang digunakan adalah serat kelapa dengan jenis kelapa dalam
dengan varietas kelapa hijau.
Matriks yang digunakan pada penelitian ini adalah matriksresin polyester.
Lebar serat 3mm dan tebal serat 0,3 mm.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Memberikan masukan berupa hasil penelitian dalam bidang material
khususnya material komposit yang memanfaatkan sumber daya alam yang
dapat diperbarui.
4
2. Sebagai bahan acuan untuk memahami proses pembuatan komposit serta
untuk pengembangan tahap selanjutnya.
3. Meningkatkan kemampuan rancang bangun dan manufaktur material
komposit berbasis bahan serat alam untuk menunjang pembangunan
industri khususnya dalam penguasaan teknologi material.
PENGARUH VARIASI SERAT SABUT KELAPA
TERHADAP KEKUATAN MEKANIK KOMPOSIT
SKRIPSI
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
ARIS PRASADA
201010120311013
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH VARIASI SERAT SABUT KELAPA TERHADAP
KEKUATAN MEKANIK KOMPOSIT
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Strata S1
Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
ARIS PRASADA
201010120311013
Telah diperiksa, disetujui dan disahkan oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Drs. M. Jufri, ST, MT
Murjito, ST,MT
196311101990101001
108.9404.0313
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin UMM
Ir. Daryono, MT
108.8909.0124
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kepada Allah SWT, karena atas berkat
rahmat dan hidayah-Nya maka penulisan skripsi dengan judul “PENGARUH
VARIASI SERAT SABUT KELAPA TERHADAP KEKUATAN MEKANIK
KOMPOSIT” ini dapat terselesaikan. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu
syarat wajib bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat akademis untuk dapat
menyelesaikan studi di Universitas Muhammadiyah Malang.
Dengan upaya penulis mencoba untuk mendapatkan suatu karya tulis yang
terbaik, namun dermikian penulis menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir ini
belum sepenuhnya sempurna. Maka dengan segala kerendahan hati penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Terselesainya skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak yang telah
membantu dalam penyusunannya, Karenanya pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik.
2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak Drs. Moh. Jufri, ST. MT selaku Dosen Pembimbing I.
4. Bapak Murjito, ST. MT selaku Dosen Pembimbing II.
5. Para Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
6. Kedua Orang Tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan baik
moral maupun materil serta do’anya.
7. Teman–teman mahasiswa di Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
Tiada dapat penulis membalas kebaikan kecuali denagan harapan semoga
Allah SWT membalas dengan lebih baik. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat
bagi pembaca, khususnya bagi penulis sendiri guna menambah ilmu pengetahuan,
sekian dan trimakasih.
Malang, 19 Januari 2015
Penulis
Aris Prasada
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL..................................................................................
i
POSTER.................................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN....................................................................
iii
LEMBAR BERITA ACARA BIMBINGAN.........................................
iv
LEMBAR PERNYATAAN...................................................................
vi
ABSTRAKSI......................................................................................... .
vii
KATA PENGANTAR............................................................................
ix
DAFTAR ISI..........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR.............................................................................
xiii
DAFTAR TABEL..................................................................................
xiv
DAFTAR GRAFIK................................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ..................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................
2
1.3 Tujuan Penelitian .............................................................................
3
1.4 Batasan Masalah................................................................................
3
1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................
3
BAB II DASAR TEORI
2.1 Komposit ...........................................................................................
5
2.1.1 Bahan Penguat (Reinforcement) ..............................................
9
2.1.2 Matriks (Resin)........................................................................
15
2.2 Proses Produksi Material komposit...................................................
19
2.2.1 Proses Hand Lay-Up ...............................................................
20
2.2.2 Sheet Moulding Compound ....................................................
21
2.3 Bahan Penyusun yang Lain ..............................................................
21
2.4 Kekuatan Tarik ..................................................................................
24
2.5Kekuatan Impack ...............................................................................
27
2.6Teori Lapisan Tersusun ......................................................................
28
2.6.1 Continous Fiber Laminate.......................................................
29
2.6.2 Discontinous Fiber Laminate ..................................................
29
2.7 Kegagalan Komposit .........................................................................
30
2.8 Mekanisme Penguatan Serat .............................................................
31
2.9 Pemanfaatan Bahan Komposit Serat Sabut Kelapa Matriks Resin ..
31
BAB III METODEPENELITIAN
3.1 Metode Penelitian .............................................................................
32
3.2 Tempat Penelitian..............................................................................
32
3.3 Proses Pembuatan Benda Uji ............................................................
32
3.3.1 Persiapan Bahan dan Alat .......................................................
32
3.3.2 Peralatan yang Digunakan .....................................................
33
3.3.3 Pengujian Mekanik Spesimen ................................................
36
3.4 Pembuatan Spesimen Komposit ........................................................
37
3.5 Pengujian Mekanik Spesimen ...........................................................
38
3.6 Metode Analisa Data .........................................................................
41
3.7 Diagram Alir Proses Penelitian ........................................................
42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data HasilPercobaan .........................................................................
43
4.1.1 Data Pengujian Tarik ...............................................................
43
4.1.2 Data Pengujian Impack ...........................................................
44
4.2 Pembahasan .......................................................................................
45
4.2.1 Pembahasan Uji Tarik .............................................................
45
4.2.2 Pembahasan Uji Impack..........................................................
50
4.3 Perhitungan .......................................................................................
56
4.3.1 Perhitungan Impack ................................................................
56
4.3.2 PerhitunganTarik.....................................................................
69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .......................................................................................
77
5.2 Saran..................................................................................................
77
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
78
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
2.1
Gambar Komposit Partikel .....................................................................
7
2.2
Gambar Komposit Partikel Serpih ..........................................................
7
2.3
Gambar Komposit Skeltal ......................................................................
8
2.4
Gambar Komposit Laminat ....................................................................
8
2.5
Gambar Komposit Serat .........................................................................
9
2.6
Gambar Jenis-Jenis Kelapa Dalam ......................................................... 13
2.7
Gambar Proses Hand Lay-Up ................................................................. 21
2.8
Gambar Kurva Tegangan dan Regangan ................................................ 25
2.9
Gambar Uji Tarik ASTM D 638M ......................................................... 26
2.10 Gambar Ilustrasi Skematis Pengujian Impack Dengan Uji Charpy........ 28
3.1
Gambar Uji Tarik ASTM D 638M ........................................................ 35
3.2
Gambar Uji Impack Sesuai ASTM D265 ............................................... 36
3.3
Gambar Mesin Uji Tarik......................................................................... 39
4.1
Gambar Bentuk Patahan Spesimen Setelah Pengujian Impack .............. 53
DAFTAR TABEL
2.1
Tabel Sifat-Sifat Serat Sabut .................................................................. 11
2.2
Tabel Komposisi Kimia Sabut dan Serat Sabut Kelapa ......................... 15
2.3
Tabel Spesifikasi Resin Polyester SHCP 268 BQTN ............................. 19
3.1
Tabel Dimensi Uji Tarik ASTM D 638-84 MI ....................................... 35
3.2
Tabel Komposisi Polimer dengan Penguat Serat Sabut Kelapa.............. 37
4.1
Tabel Data Hasil Pengujian Tarik ........................................................... 43
4.2
Tabel Pengolahan Penelitian Uji Impack ............................................... 44
4.3
Tabel Nilai Rata-Rata Load, Tegangan dan Modulus Young ................. 45
4.4
Tabel Nilai Rata-Rata Energi Serap dan Harga Impack ......................... 50
4.5
Tabel Bentuk Patahan Spesimen Dilihat Dari Permukaan Luas
penampang ............................................................................................. 54
DAFTAR GRAFIK
4.1
Gambar Hubungan Antara Tegangan Tarik Dengan Variasi Serat ........ 46
4.2
Gambar Hubungan Antara Regangan DenganVariasi Serat ................... 48
4.3
Gambar Hubungan Antara Modulus Elastisitas Dengan Variasi Serat .. 49
4.4
Gambar Hubungan Antara Energi Serap DenganVariasi Serat .............. 50
4.5
Gambar Hubungan Antara Harga Impack Dengan Variasi Serat ........... 51
DAFTAR PUSTAKA
Jonathan P. (2013). Analsis Sifat Mekanik Material Komposit Dari Serat
Sabut Kelapa. Jurnal, Universitas Sam Ratulangi Manado.
Huzni, S dan Thalib, S. (2014). Material Komposit. Universitas Syah
Kuala.
Edi Tri. H. (2013). Mengolah Sabut Kelapa. Solo: Arcita
Sirait, D.H. (2010). Material Komposit Berbasis Serat Alami. Dipetik 10
Agustus 2014, dari http://wordpress.com
Djaprie (1991). Teknologi bahan. Jakarta: Erlangga.
Lumintang S. (2011). Komposit Hibrid Polyester Berpenguat Serbuk
Batang dan Serat Sabut Kelapa. Jurnal, Universitas Brawijaya.
Surdia, T. (1989). Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradian Pratama.
M. Saefudin, (2014). Analisa Sifat Mekanik Material Komposit Dengan
Menggunakan
Penguat
Serat
Bulu
Domba.
Tesis,
Universitas
Muhammadiyah Malang.
Derek, Hull, (1981). An Introduction To Composite Material, Combrige.
University Press, New York.
Nurmaulita, (2010). Pengaruh Orientasi Serat Sabut Kelapa dengan Resin
Polyester Karakteristik Papan lembaran. Tesis, Universitas Sumatera
Utara, Medan.
Noni Nopriantina, (2013). Pengaruh Ketebalan Serat Pelepah Pisang
Kepok Terhadap Sifat Mekanik Merial Komposit Polyester - Serat Alam.
Jurnal, Universitas Andalas, Padang.
Budi Nur Rahman, (2010). Pengaruh Fraksi Volume Serat Terhadap
Peningkatan Kekuatan Impack Komposit Berpenguat Serat Nanas
Kontinyu Dengan Matriks Polyester. Jurnal Ilmiah semesta Teknika.