Alat bantu lain yang digunakan, meliputi
cutter
, gunting, kuas, pisau, spidol, pemotong kaca, penggaris, lemperekat, gergaji, kaca, pipet
tetes, suntikan, palu, dan pemberat. i.
Cetakan spesimen Cetakan spesimen terbuat dari kaca sebagai alas dan pembentuk
rongga yang dibentuk sedemikian rupa sehingga spesimen hasil cetakan memenuhi standart ASTM D638
test method for tensile properties of plastics
dan ASTM D635
test method for burning of plastics
.
3.3 Prosedur Pembuatan Spesimen dan Pengujian
Pembuatan spesimen menggunakan metode
hand lay up
dengan cetakan kaca dimana langkah pembuatannya:
1. Perhitungan fraksi volume dan berat material serbuk genteng sokka,
phenolic
dan serat gelas ρ
phenolic
= 1,12 gcm³, ρ serat gelas = 2,56 gcm³ dan ρ serbuk genteng sokka = 2,50 gcm³.
Misal untuk spesimen uji tarik, ukuran cetakan: 3 x 162 x 185mm = 90 cm³. Volume serbuk genteng sokka + serat gelas = 40 = 36 cm³.
Volume resin
phenolic
= 60 = 54 cm³. Untuk spesimen 15 laminat:
phenolic
= 54,00 cm³ = 60,00 g ; serat gelas = 36 cm³ = 92,16 g ; serbuk genteng sokka = 0,00 cm³ = 0,00 g.
Untuk spesimen 13 laminat:
phenolic
= 54,00 cm³ = 60,00 g ; serat gelas = 31,2 cm³ = 79,87 g ; serbuk genteng sokka = 4,80 cm³ = 12,00 g.
Khusus serbuk genteng sokka setelah ditimbang dipanaskan untuk menghilangkan kadar air pada suhu 105
C selama minimal 40 menit. 2.
Matrik ditimbang sesuai jumlah fraksi volume terhadap cetakan dan massa jenisnya.
3. Matrik yang sudah sesuai takaran dicampur ke dalam gelas lalu diaduk
pelan-pelan dengan pengaduk hingga merata. 4.
Tambahkan promotor dan katalis dengan perbandingan sesuai fraksi volume resin, diaduk kembali hingga merata.
commit to user
5. Aduk pelan-pelan hingga tercampur rata kira-kira selama satu menit.
6. Tambahkan serbuk genteng sokka dan aduk hingga merata.
7. Tuangkan campuran bahan tersebut ke dalam cetakan yang sudah disiapkan
dan telah dibentuk sesuai standar ASTM D638 dan ASTM D635. 8.
Ratakan permukaan dan resin yang dituangkan, tambahkan serat gelas berikutnya. Lakukan hal yang sama sampai laminat terakhir serat gelas.
9. Ratakan permukaan campuran pada cetakan, tutup dengan kaca, dan diberi
beban secukupnya. 10.
Tunggu hingga kering selama kurang lebih dua jam. 11.
Spesimen yang sudah kering dilepas dari cetakan kemudian dihaluskan bagian-bagian permukaannya dengan alat kikir dan amplas.
12. Spesimen komposit yang telah dihaluskan dan diukur geometri awalnya
dipanaskan dalam
oven postcure
pada suhu 100º celcius selama satu jam. Setelah proses nomor 13 selesai bisa dikatakan spesimen siap uji. Penentuan
komposisi dalam pembuatan komposit memegang peranan penting, karena unsur- unsur penyusun komposit baik matrik maupun penguatnya memiliki pengaruh
yang besar terhadap sifat mekanik komposit yang dihasilkan. Dalam penelitian ini penentuan komposisi yang dilakukan terdiri dari penentuan komposisi
resin- katalis
dan penentuan komposisi kandungan-penguat geomaterial. Spesimen diuji terhadap kekuatan tarik dan ketahanan bakar dengan dasar
pengujian sebagai berikut: 1.
Pengujian kekuatan tarik
tensile strength
Bentuk dan ukuran spesimen yang digunakan untuk pengujian tarik sesuai dengan ASTM D638. Setiap pengujian dibutuhkan minimal 5 buah spesimen.
Rincian ukuran beserta toleransinya dapat dilihat pada Gambar 3.1, meliputi: tebal spesimen = 3 mm, lebar daerah uji = 13 mm, lebar keseluruhan = 19 mm, panjang
daerah uji = 57 mm, panjang keseluruhan = 165 mm, radius luar = 76 mm, dan jarak pencekaman.
Pengujian dilakukan dengan mesin uji tarik terhadap tiap spesimen komposit ada 5 buah spesimen. Spesimen diposisikan tegak lurus dan dijepit
pada kedua ujungnya pada jarak 115 mm, diberi awalan tegangan serta diatur parameter mesin sebelum memulai proses penarikan. Spesimen ditarik dan
commit to user
diamati hingga putus. Semua data terkait pengujian yaitu tegangan maksimum dan regangan dicatat. Data ini dihitung dan dikonversi menghasilkan data kekuatan
tarik komposit yang bersangkutan.
Gambar 3.1 Sketsa dan ukuran spesimen pengujian tarik. Pengujian ketahanan bakar
burner test
Pengujian ketahanan bakar nyala api berdasarkan ASTM D635, Gambar 3.2 menunjukkan ketentuan jarak dan sudut yang sesuai. Tahapan pengujian
adalah menyalakan burner dengan nyala api konstan, ketinggian nyala api 20 mm dan tidak menyembur. Sampel uji disiapkan memiliki ukuran ketebalan 3 mm,
lebar 13 mm, dan panjang 125 mm. Spesimen dijepit pada arah horisontal dengan panjang jepitan 5 mm. Spesimen diberi tanda pada ukuran panjang 25 mm dan 75
mm. Pembakaran dilakukan dengan memiringkan
burner
pada sudut 45 derajat dan panjang sampel masuk ke dalam api adalah 6 mm selama 30 detik.
Pengamatan dilakukan dengan melihat apakah panel menyala atau tidak. Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk membakar ujung spesimen sejak api didekatkan
juga harus dicatat untuk menentukan besarnya waktu penyalaan
time to ignition
.
25 mm 25 mm 25 mm
commit to user
Gambar 3.2 Metode uji bakar ASTM D635
Gambar 3.3 Alat uji bakar ASTM D635
Gambar 3.3 menunjukkan alat untuk melakukan pengujian bakar sesuai standar ASTM D635. Data yang diperoleh dari pengujian bakar ini adalah data
TTI
time to ignition
dan BR
burning rate
. Ketahanan bakar yang baik pada standar D635 adalah diperolehnya hasil data waktu penyalaan api yang lama dan
laju pembakaran rendah pada komposit. Nilai TTI diperoleh saat waktu penyalaan api pertama merambat pada sampel uji sampai jarak yaitu pada L = 25 mm,
sedangkan nilai
burning rate
diperoleh data waktu api merambat pada jarak 25 mm sampai menuju jarak L = 100 mm. Nilai
burning rate
diperoleh dari jarak perambatan api sejauh 75 mm ASTM D635, 1998.
commit to user
3.4 Diagram Alir Penelitian