TUGAS AKHIR ANALISIS KOMPOSIT DENGAN PENGUAT SERAT ENCENG Analisis Komposit Dengan Penguat Serat Enceng Gondok 40% Dan Serbuk Kayu Sengon 60% Pada Fraksi Volume 40%, 50%, 60% Bermatrik Resin Polyester Untuk Panel Akuistik.
TUGAS AKHIR
ANALISIS KOMPOSIT DENGAN PENGUAT SERAT ENCENG
GONDOK 40% DAN SERBUK KAYU SENGON 60% PADA FRAKSI
VOLUME 40%, 50%, 60% BERMATRIK RESIN POLYESTER UNTUK
PANEL AKUISTIK
Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
TRI MARTANTO ADI N
NIM : D 200 110 128
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
v
MOTTO
“Kesabaran merupakan perkara yang amat dicintai oleh Allah dan sangat
dibutuhkan seorang muslim dalam menghadapi ujian atau cobaan yang
dialaminya sebagaimana dalam firman-Nya” : “Allah mencintai orang-orang
yang sabar”
(QS. Al Imran : 146)
“Sesungguhnya Allah sekali-sekali tidak akan merubah sesuatu nikmat
yang telah dianugrahkan-Nya kepada sesuatu kaum,hingga kaum itu
merubah apa yang ada pada diri mereka sendiri”
(QS. An Anfaal 8 : 53)
“Sesungguhnya setelah ada kesulitan ada kemudahan. Maka apabila telah
selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah denan sungguh-sungguh (urusan)
yang lain dan hanya kepada tuhanmulah hendaknya kamu berharap”
(H.R. Al Baihaqi)
“Untuk meraih kesuksesan harus selalu menengok ke atas supaya kita
selalu bisa lebih baik, jangan menyerah dan jangan putus asa, selalu
berusaha, berdoa dan menyerahkan semuanya kepada allah setelah kita
berusaha semaksimal mungkin”
(Penulis)
vi
ANALISIS KOMPOSIT DENGAN PENGUAT SERAT ENCENG GONDOK
40% DAN SERBUK KAYU SENGON 60% PADA FRAKSI VOLUME 40%,
50%, 60% BERMATRIK RESN POLYESTER UNTUK PANEL AKUISTIK
TriMartantoAdiN, Wijianto, Supriyono
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura
Email : [email protected]
ABSTRAKSI
Penelitian komposit dengan penguat serat enceng gondok dan serbuk kayu
sengon ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan tarik, bending, serap bunyi dan
mendeskripsikan foto makro hasil dari pengujian tarik dan bending fraksi volume
40%, 50%, 60%.
Proses awal pengambilan batang enceng gondok dilanjutkan dengan menjemur
dibawah sinar matahari selama kurang lebih 10 hari sampai benar-benar kering,
selanjutnya penyerutan batang enceng gondok dengan menggunakan sikat kawat
sampai terpisah serat dan kulit enceng gondok. Pembuatan spesimen dengan
metode Hand Lay-up, dengan perbandingan 40% serat enceng gondok dan 60%
serbuk kayu sengon menggunakan resin polyester seri BQTN 157. Adapun proses
pengujian yaitu pengujian tarik menggunakan
standart ASTM D638-02 dan
pengujian bending menggunakan standart ASTM D790-02 dan serapan bunyi
dengan menggunakan standar uji ANSI S1-13 dengan fraksi volume 40%, 50%, 60%
Hasil pada pengujian tarik komposit dengan fraksi volume 40%, 50%, 60%,
keku atan tarik rata-rata maksimum pada komposit fraksi volume 60% yaitu sebesar
15,883 N/mm2dan kekuatan tarik rata-rata terkecil pada fraksi volume 40% yaitu
sebesar 9,736 N/mm2. Pengujian bending komposit dengan fraksi volume 40%,
50%, 60%, kekuatan bending rata-rata maksimum pada komposit fraksi volume 60%
yaitu sebesar 31,438 Mpa dan kekuatan bending rata-rata terkecil pada fraksi
volume 40% yaitu sebesar 22,774 Mpa dan Hasil pengujian serap bunyi komposit
serat enceng gondok, daya serap tertinggi pada fraksi volume 60% sebesar 10,03
dB, dan daya serap terkecil pada fraksi volume 50%. Pada foto makro pengujian
tarik dan bending struktur patahan spesimen komposit bergelombang dan tidak
beraturan.Pada fraksi volume 40%, 50%, 60% terjadi proses pembesaran void dan
pull-out fiber sangat mendominasi.
Kata kunci
: Serat Enceng Gondok, Resin polyester, Fraksi Volume
vii
ANALYSIS OF COMPOSITE WITH REINFORCEMENTS OF 40% EICHHORNIA
CRASSIPES FIBER AND 60% ALBIZIA CHINENSIS SAWDUST IN
THE VOLUME FRACTION 40%, 50%, 60% WITH THE MATRIX OF POLYESTER
RESIN FOR THE ACOUSTIC PANEL
Tri Martanto Adi N, Wijianto, Supriyono
Mechanical Engineering, Muhammadiyah University of Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email: [email protected]
ABSTRACT
The research on the composite with reinforcements of Eichhornia crassipes
fiber and sawdust aimed to knowing the tensile strength, bending, sound absorption,
and describing the macro image of the results from the tensile testing and the
bending testing of the volume fraction 40%, 50%, 60%.
The early process was taking the Eichhornia crassipes stems then continued
with drying them under the sun for about 10 days untill really dry, after that planed
them using a wire brush till the fiber was separated from the leather of Eichhornia
crassipes. The making of specimen used the method of Hand Lay-up, with a
comparison of 40% Eichhornia crassipes fiber and 60% Albizia Chinensis sawdust
using polyester resin of 157 BQTN Series. The processes of testing were the tensile
testing which used ASTM D638-02 Standard, the bending test which used ASTM
D790-02 Standard, and the sound absorption which used ANSI S1-13 Standard test
with the volume fraction 40%, 50%, 60%.
The result of the tensile testing of composite with the volume fraction 40%,
50%, 60% revealed that the average maximum tensile strength in the composite of
the volume fraction 60% is as much as 15,883 N/mm2 and the smallest average
tensile strength in the volume fraction 40% is as much as 9,736 N/mm2. In the
bending test of the composite of the volume fraction 40%, 50%, 60%, the average
maximum bending strength in the composite of the volume fraction 60% is as much
as 31,438 Mpa and the smallest average bending strength in the volume fraction
40% is as much as 22,774 Mpa, and the results of the sound absorption test on the
composite of Eichhornia crassipes fiber revealed that the highest absorption power
in the volume fraction 60% is as much as 10,03 dB, and lowest absorption power
was in the volume fraction 50%. In the macro image of the tensile testing and the
bending test, the fracture structure of composite specimen was billow and irregular. In
the volume fraction 40%, 50%, 60%, a process of enlargement of void and pull-out
fiber dominated much.
Keywords: Eichhornia crassipes fiber, Polyester Resin, Volume Fraction
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur kehadirat Allah SWT, beserta Rasulnya,
bangga, haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai
cobaan, halangan maupun rintangan dalam perjuangan yang panjang, saya
persembahkan tugas akhir ini kepada :
1. Bapak saya tercinta yang mendidik, memberi dukungan motivasi dan
membiayai hidup dan pendidikan saya hingga mengantarkan saya bisa
melanjutkan ke universitas dan sekarang bisa menjadi Sarjana Teknik
Mesin.
2. Ibunda yang sangat saya cintai, beribu-ribu terimakasih saya ucapkan,
dari arahan dan keikhlasan ibu merawatku dengan penuh kasih sayang,
hingga saat ini saya bisa menjadi Sarjana Teknik Mesin karena tak
lepas dari dari bimbingan Ibunda dan bapak tercinta, semoga anakmu
ini bisa membuat bapak dan ibu bahagia dan bangga
3. Tidak lepas juga untuk semua sahabat - sahabatku, kris, Ilham, Rizal,
Daim, dan ika yang selalu memotivasi saya, dan terimakasih telah
membantu dalam memberi solusi dan dukungan selama pengerjaan
tugas akhir.
4. Untuk keluarga besarku, terima kasih atas dukungan dan pengalaman
hidup yang disampaikan untuk saya selama ini.
ix
5. Semua teman – temanku Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta angkatan 2011 yang selalu memberi dukungan untuk
menyelesaikan tugas akhir ini.
x
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, saya panjatkan kepada allah SWT atas segala
rahmat dan nikmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan. Tugas akhir yang berjudul “ ANALISIS KOMPOSIT
DENGAN PENGUAT SERAT ENCENG GONDOK 40% DAN SERBUK
KAYU SENGON 60% PADA FRAKSI VOLUME 40%, 50%, 60%
BERMATRIK RESIN POLYESTER UNTUK PANEL AKUISTIK ” dapat
terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam
kesempatan ini saya selaku penulis dengan segala hormat dan ketulusan
hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan sebesar –
besarnya kepada :
1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST, MSc., Ph.D, selaku jurusan Teknik
Mesin.
3. Bapak Wijianto, ST. Meng. SC, selaku Dosen pembimbing I yang telah
membimbing serta bersedia meluagkan waktunya untuk memberikan
arahan dan penjelasan dalam penulisan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Supriyono, Ph.D selaku Dosen pembimbing II yang telah
bersedia memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan Tugas
Akhir ini
5. Bapak Joko Sedyono, ST,M.Eng, Ph.D, selaku Dosen penguji yang
telah memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir.
6. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang membantu kelancaran Tugas Akhir.
7. Ayah dan ibunda tercinta yang selalu memberikan doa beserta
dukungannya, perhatian serta kasih sayang yang begitu istimewa dan
sangat luar biasa.
xi
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ......................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................ iii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .......................................................... v
HALAMAN MOTTO.............................................................................. vi
ABSTRAKSI ....... ................................................................................. vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... ix
KATA PENGANTAR ............................................................................ xi
DAFTAR ISI ......................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xvi
DAFTAR TABEL ................................................................................. xviii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xix
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1
1.1. Latar Belakang .................................................................. 1
1.2. Perumusan Masalah ......................................................... 2
1.3. Pembatasan Masalah ....................................................... 3
1.4. Tujuan Penelitian .............................................................. 3
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................ 4
1.6. Sistematika Penulisa Laporan........................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ...................... 6
2.1. Tinjauan Pustaka .............................................................. 6
xiii
2.2. Landasan Teori ................................................................. 8
2.2.1.
Pengertian Komposit ............................................ 8
2.2.2.
Klasifikasi Komposit ............................................. 9
2.2.3.
Unsur Pembentuk Komposit ................................. 13
2.2.4.
Pengujian Tarik .................................................... 18
2.2.5.
Pengujian Bending ............................................... 21
2.2.6.
Pengujian Serapan Bunyi ..................................... 22
BAB III METODE PENELITIAN .............................................................. 25
3.1. Diagram Alir Penelitian .................................................... 25
3.2. Study Pustaka dan Survey Lapangan ............................... 26
3.3. Persiapan Benda Uji ......................................................... 26
3.3.1. Bahan-bahan Yang Digunakan................................ 26
3.3.2. Alat-alat Yang Digunakan....................................... 27
3.4. Pembuatan Benda Uji ....................................................... 29
3.5. Pengujian Spesimen ......................................................... 30
3.5.1. Pengujian Tarik ...................................................... 30
3.5.2. Pengujian Bending ................................................. 31
3.5.3. Pengujian Serap Bunyi ........................................... 33
3.5.4. Foto Makro Patahan ………………………………. .. 34
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .............................. 35
4.1. Data Hasil Pengujian ........................................................ 35
4.1.1.
Pengujian Tarik .................................................... 35
4.1.2.
Pembahasan Pengujian Tarik .............................. 40
4.1.3.
Pengujian Bending ............................................... 41
4.1.4.
Pembahasan Pengujian Bending ......................... 42
4.1.5.
Pengujian Serap Bunyi ......................................... 44
4.1.6.
Pembahasan Pengujian Serap Bunyi ................... 45
4.1.7.
Pengamatan Foto Makro ...................................... 46
4.1.8.
Pembahasan Foto Makro ..................................... 49
xiv
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 52
5.1. Kesimpulan ....................................................................... 52
5.2. Saran ........ ....................................................................... 53
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Continous fiber composite............................................... 10
Gambar 2.2. Woven fiber composite ….…. ......................................... 10
Gambar 2.3. Chopped fiber composite ................................................ 10
Gambar 2.4. Hybrid composite
................................................... ..... 10
Gambar 2.5. Paticulate Composite......................…………………….. .. 11
Gambar 2.6. Laminates Composites ............................................ …… 12
Gambar 2.7. Polyester dan Katalis ...................................................... 15
Gambar 2.8 Sifat komposit pada pengujian tarik ................................. 19
Gambar 2.9 Pengujian Bending... ........................................................ 22
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian.. .…………………………………... 25
Gambar 3.2 Resin Polyester yucalac BQTN 157 ................................. 26
Gambar 3.3. Serat Enceng Gondok..................................................... 27
Gambar 3.4. Timbangan Digital ........................................................... 27
Gambar 3.5. Cetakan benda uji ........................................................... 28
Gambar 3.6. Alat bantu lain ................................................................. 28
Gambar 3.7 Bentuk spesimen uji tarik ................................................. 30
Gambar 3.8. Bentuk spesimen uji bending .......................................... 32
Gambar 3.9. Alat uji serap bunyi ......................................................... 33
Gambar 4.1 Geometri Pengujian..................... .................................... 35
Gambar 4.2. Histogram Rata – rata Tegangan Tarik………………….. 39
Gambar 4.3. Histogram Modulus Elastisitas Tarik …………………. .... 40
Gambar 4.4. Histogram kekuatan bending rata-rata..……….………… 43
Gambar 4.5. Histogram modulus elastisitas rata-rata bending ............ 44
xvi
Gambar 4.6. Dimensi pengujian serap bunyi ....................................... 45
Gambar 4.7. Histogram hubungan antara kemampuan serap bunyi
dengan fraksi volume serat enceng gondok …………… 45
Gambar 4.8. Hasil foto makro spesimen uji tarik fraksi volume 40%... 46
Gambar 4.9. Hasil foto makro spesimen uji tarik fraksi volume 50%. .. 47
Gambar 4.10. Hasil foto makro spesimen uji tarik fraksi volume 60%. 47
Gambar 4.11. Hasil foto makro spesimen uji bending fraksi volume
40%................................................................................ 48
Gambar 4.12. Hasil foto makro spesimen uji bending fraksi volume
50%................................................................................ 48
Gambar 4.12. Hasil foto makro spesimen uji bending fraksi volume
60%. ............................................................................ .. 49
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sifat-sifat resin unsaturated polyester 157 BQTN-EX ......... . 15
Tabel 2.2. Berat jenis serat .................................................................. .. 17
Tabel 2.3. Berat jenis serbuk kayu sengon .......................................... .. 18
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Tarik Pada Fraksi (40%, 50%, 60%) ......... .. 37
Tabel 4.2. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 50% . .. 38
Tabel 4.3. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 50% . .. 38
Tabel 4.4. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 60% . .. 39
Tabel 4.5. Dimensi Pengujian Bending ................................................ .. 41
Tabel 4.6. Data Hasil Pengujian Bending ASTM D790 ........................ .. 42
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Serap Bunyi ............................................... .. 45
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
1. Grafik Tegangan – Regangan Hasil Pengujian Tarik
2. Hasil Perhitungan Tarik
3. Grafik Pengujian Bending
4. Perhitungan Hasil Pengujian Bending
5. Hasil Pengujian Serap Bunyi
xix
ANALISIS KOMPOSIT DENGAN PENGUAT SERAT ENCENG
GONDOK 40% DAN SERBUK KAYU SENGON 60% PADA FRAKSI
VOLUME 40%, 50%, 60% BERMATRIK RESIN POLYESTER UNTUK
PANEL AKUISTIK
Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
TRI MARTANTO ADI N
NIM : D 200 110 128
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
v
MOTTO
“Kesabaran merupakan perkara yang amat dicintai oleh Allah dan sangat
dibutuhkan seorang muslim dalam menghadapi ujian atau cobaan yang
dialaminya sebagaimana dalam firman-Nya” : “Allah mencintai orang-orang
yang sabar”
(QS. Al Imran : 146)
“Sesungguhnya Allah sekali-sekali tidak akan merubah sesuatu nikmat
yang telah dianugrahkan-Nya kepada sesuatu kaum,hingga kaum itu
merubah apa yang ada pada diri mereka sendiri”
(QS. An Anfaal 8 : 53)
“Sesungguhnya setelah ada kesulitan ada kemudahan. Maka apabila telah
selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah denan sungguh-sungguh (urusan)
yang lain dan hanya kepada tuhanmulah hendaknya kamu berharap”
(H.R. Al Baihaqi)
“Untuk meraih kesuksesan harus selalu menengok ke atas supaya kita
selalu bisa lebih baik, jangan menyerah dan jangan putus asa, selalu
berusaha, berdoa dan menyerahkan semuanya kepada allah setelah kita
berusaha semaksimal mungkin”
(Penulis)
vi
ANALISIS KOMPOSIT DENGAN PENGUAT SERAT ENCENG GONDOK
40% DAN SERBUK KAYU SENGON 60% PADA FRAKSI VOLUME 40%,
50%, 60% BERMATRIK RESN POLYESTER UNTUK PANEL AKUISTIK
TriMartantoAdiN, Wijianto, Supriyono
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura
Email : [email protected]
ABSTRAKSI
Penelitian komposit dengan penguat serat enceng gondok dan serbuk kayu
sengon ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan tarik, bending, serap bunyi dan
mendeskripsikan foto makro hasil dari pengujian tarik dan bending fraksi volume
40%, 50%, 60%.
Proses awal pengambilan batang enceng gondok dilanjutkan dengan menjemur
dibawah sinar matahari selama kurang lebih 10 hari sampai benar-benar kering,
selanjutnya penyerutan batang enceng gondok dengan menggunakan sikat kawat
sampai terpisah serat dan kulit enceng gondok. Pembuatan spesimen dengan
metode Hand Lay-up, dengan perbandingan 40% serat enceng gondok dan 60%
serbuk kayu sengon menggunakan resin polyester seri BQTN 157. Adapun proses
pengujian yaitu pengujian tarik menggunakan
standart ASTM D638-02 dan
pengujian bending menggunakan standart ASTM D790-02 dan serapan bunyi
dengan menggunakan standar uji ANSI S1-13 dengan fraksi volume 40%, 50%, 60%
Hasil pada pengujian tarik komposit dengan fraksi volume 40%, 50%, 60%,
keku atan tarik rata-rata maksimum pada komposit fraksi volume 60% yaitu sebesar
15,883 N/mm2dan kekuatan tarik rata-rata terkecil pada fraksi volume 40% yaitu
sebesar 9,736 N/mm2. Pengujian bending komposit dengan fraksi volume 40%,
50%, 60%, kekuatan bending rata-rata maksimum pada komposit fraksi volume 60%
yaitu sebesar 31,438 Mpa dan kekuatan bending rata-rata terkecil pada fraksi
volume 40% yaitu sebesar 22,774 Mpa dan Hasil pengujian serap bunyi komposit
serat enceng gondok, daya serap tertinggi pada fraksi volume 60% sebesar 10,03
dB, dan daya serap terkecil pada fraksi volume 50%. Pada foto makro pengujian
tarik dan bending struktur patahan spesimen komposit bergelombang dan tidak
beraturan.Pada fraksi volume 40%, 50%, 60% terjadi proses pembesaran void dan
pull-out fiber sangat mendominasi.
Kata kunci
: Serat Enceng Gondok, Resin polyester, Fraksi Volume
vii
ANALYSIS OF COMPOSITE WITH REINFORCEMENTS OF 40% EICHHORNIA
CRASSIPES FIBER AND 60% ALBIZIA CHINENSIS SAWDUST IN
THE VOLUME FRACTION 40%, 50%, 60% WITH THE MATRIX OF POLYESTER
RESIN FOR THE ACOUSTIC PANEL
Tri Martanto Adi N, Wijianto, Supriyono
Mechanical Engineering, Muhammadiyah University of Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email: [email protected]
ABSTRACT
The research on the composite with reinforcements of Eichhornia crassipes
fiber and sawdust aimed to knowing the tensile strength, bending, sound absorption,
and describing the macro image of the results from the tensile testing and the
bending testing of the volume fraction 40%, 50%, 60%.
The early process was taking the Eichhornia crassipes stems then continued
with drying them under the sun for about 10 days untill really dry, after that planed
them using a wire brush till the fiber was separated from the leather of Eichhornia
crassipes. The making of specimen used the method of Hand Lay-up, with a
comparison of 40% Eichhornia crassipes fiber and 60% Albizia Chinensis sawdust
using polyester resin of 157 BQTN Series. The processes of testing were the tensile
testing which used ASTM D638-02 Standard, the bending test which used ASTM
D790-02 Standard, and the sound absorption which used ANSI S1-13 Standard test
with the volume fraction 40%, 50%, 60%.
The result of the tensile testing of composite with the volume fraction 40%,
50%, 60% revealed that the average maximum tensile strength in the composite of
the volume fraction 60% is as much as 15,883 N/mm2 and the smallest average
tensile strength in the volume fraction 40% is as much as 9,736 N/mm2. In the
bending test of the composite of the volume fraction 40%, 50%, 60%, the average
maximum bending strength in the composite of the volume fraction 60% is as much
as 31,438 Mpa and the smallest average bending strength in the volume fraction
40% is as much as 22,774 Mpa, and the results of the sound absorption test on the
composite of Eichhornia crassipes fiber revealed that the highest absorption power
in the volume fraction 60% is as much as 10,03 dB, and lowest absorption power
was in the volume fraction 50%. In the macro image of the tensile testing and the
bending test, the fracture structure of composite specimen was billow and irregular. In
the volume fraction 40%, 50%, 60%, a process of enlargement of void and pull-out
fiber dominated much.
Keywords: Eichhornia crassipes fiber, Polyester Resin, Volume Fraction
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur kehadirat Allah SWT, beserta Rasulnya,
bangga, haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai
cobaan, halangan maupun rintangan dalam perjuangan yang panjang, saya
persembahkan tugas akhir ini kepada :
1. Bapak saya tercinta yang mendidik, memberi dukungan motivasi dan
membiayai hidup dan pendidikan saya hingga mengantarkan saya bisa
melanjutkan ke universitas dan sekarang bisa menjadi Sarjana Teknik
Mesin.
2. Ibunda yang sangat saya cintai, beribu-ribu terimakasih saya ucapkan,
dari arahan dan keikhlasan ibu merawatku dengan penuh kasih sayang,
hingga saat ini saya bisa menjadi Sarjana Teknik Mesin karena tak
lepas dari dari bimbingan Ibunda dan bapak tercinta, semoga anakmu
ini bisa membuat bapak dan ibu bahagia dan bangga
3. Tidak lepas juga untuk semua sahabat - sahabatku, kris, Ilham, Rizal,
Daim, dan ika yang selalu memotivasi saya, dan terimakasih telah
membantu dalam memberi solusi dan dukungan selama pengerjaan
tugas akhir.
4. Untuk keluarga besarku, terima kasih atas dukungan dan pengalaman
hidup yang disampaikan untuk saya selama ini.
ix
5. Semua teman – temanku Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta angkatan 2011 yang selalu memberi dukungan untuk
menyelesaikan tugas akhir ini.
x
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, saya panjatkan kepada allah SWT atas segala
rahmat dan nikmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan. Tugas akhir yang berjudul “ ANALISIS KOMPOSIT
DENGAN PENGUAT SERAT ENCENG GONDOK 40% DAN SERBUK
KAYU SENGON 60% PADA FRAKSI VOLUME 40%, 50%, 60%
BERMATRIK RESIN POLYESTER UNTUK PANEL AKUISTIK ” dapat
terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam
kesempatan ini saya selaku penulis dengan segala hormat dan ketulusan
hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan sebesar –
besarnya kepada :
1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST, MSc., Ph.D, selaku jurusan Teknik
Mesin.
3. Bapak Wijianto, ST. Meng. SC, selaku Dosen pembimbing I yang telah
membimbing serta bersedia meluagkan waktunya untuk memberikan
arahan dan penjelasan dalam penulisan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Supriyono, Ph.D selaku Dosen pembimbing II yang telah
bersedia memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan Tugas
Akhir ini
5. Bapak Joko Sedyono, ST,M.Eng, Ph.D, selaku Dosen penguji yang
telah memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir.
6. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang membantu kelancaran Tugas Akhir.
7. Ayah dan ibunda tercinta yang selalu memberikan doa beserta
dukungannya, perhatian serta kasih sayang yang begitu istimewa dan
sangat luar biasa.
xi
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ......................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................ iii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .......................................................... v
HALAMAN MOTTO.............................................................................. vi
ABSTRAKSI ....... ................................................................................. vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... ix
KATA PENGANTAR ............................................................................ xi
DAFTAR ISI ......................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xvi
DAFTAR TABEL ................................................................................. xviii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xix
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1
1.1. Latar Belakang .................................................................. 1
1.2. Perumusan Masalah ......................................................... 2
1.3. Pembatasan Masalah ....................................................... 3
1.4. Tujuan Penelitian .............................................................. 3
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................ 4
1.6. Sistematika Penulisa Laporan........................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ...................... 6
2.1. Tinjauan Pustaka .............................................................. 6
xiii
2.2. Landasan Teori ................................................................. 8
2.2.1.
Pengertian Komposit ............................................ 8
2.2.2.
Klasifikasi Komposit ............................................. 9
2.2.3.
Unsur Pembentuk Komposit ................................. 13
2.2.4.
Pengujian Tarik .................................................... 18
2.2.5.
Pengujian Bending ............................................... 21
2.2.6.
Pengujian Serapan Bunyi ..................................... 22
BAB III METODE PENELITIAN .............................................................. 25
3.1. Diagram Alir Penelitian .................................................... 25
3.2. Study Pustaka dan Survey Lapangan ............................... 26
3.3. Persiapan Benda Uji ......................................................... 26
3.3.1. Bahan-bahan Yang Digunakan................................ 26
3.3.2. Alat-alat Yang Digunakan....................................... 27
3.4. Pembuatan Benda Uji ....................................................... 29
3.5. Pengujian Spesimen ......................................................... 30
3.5.1. Pengujian Tarik ...................................................... 30
3.5.2. Pengujian Bending ................................................. 31
3.5.3. Pengujian Serap Bunyi ........................................... 33
3.5.4. Foto Makro Patahan ………………………………. .. 34
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .............................. 35
4.1. Data Hasil Pengujian ........................................................ 35
4.1.1.
Pengujian Tarik .................................................... 35
4.1.2.
Pembahasan Pengujian Tarik .............................. 40
4.1.3.
Pengujian Bending ............................................... 41
4.1.4.
Pembahasan Pengujian Bending ......................... 42
4.1.5.
Pengujian Serap Bunyi ......................................... 44
4.1.6.
Pembahasan Pengujian Serap Bunyi ................... 45
4.1.7.
Pengamatan Foto Makro ...................................... 46
4.1.8.
Pembahasan Foto Makro ..................................... 49
xiv
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 52
5.1. Kesimpulan ....................................................................... 52
5.2. Saran ........ ....................................................................... 53
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Continous fiber composite............................................... 10
Gambar 2.2. Woven fiber composite ….…. ......................................... 10
Gambar 2.3. Chopped fiber composite ................................................ 10
Gambar 2.4. Hybrid composite
................................................... ..... 10
Gambar 2.5. Paticulate Composite......................…………………….. .. 11
Gambar 2.6. Laminates Composites ............................................ …… 12
Gambar 2.7. Polyester dan Katalis ...................................................... 15
Gambar 2.8 Sifat komposit pada pengujian tarik ................................. 19
Gambar 2.9 Pengujian Bending... ........................................................ 22
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian.. .…………………………………... 25
Gambar 3.2 Resin Polyester yucalac BQTN 157 ................................. 26
Gambar 3.3. Serat Enceng Gondok..................................................... 27
Gambar 3.4. Timbangan Digital ........................................................... 27
Gambar 3.5. Cetakan benda uji ........................................................... 28
Gambar 3.6. Alat bantu lain ................................................................. 28
Gambar 3.7 Bentuk spesimen uji tarik ................................................. 30
Gambar 3.8. Bentuk spesimen uji bending .......................................... 32
Gambar 3.9. Alat uji serap bunyi ......................................................... 33
Gambar 4.1 Geometri Pengujian..................... .................................... 35
Gambar 4.2. Histogram Rata – rata Tegangan Tarik………………….. 39
Gambar 4.3. Histogram Modulus Elastisitas Tarik …………………. .... 40
Gambar 4.4. Histogram kekuatan bending rata-rata..……….………… 43
Gambar 4.5. Histogram modulus elastisitas rata-rata bending ............ 44
xvi
Gambar 4.6. Dimensi pengujian serap bunyi ....................................... 45
Gambar 4.7. Histogram hubungan antara kemampuan serap bunyi
dengan fraksi volume serat enceng gondok …………… 45
Gambar 4.8. Hasil foto makro spesimen uji tarik fraksi volume 40%... 46
Gambar 4.9. Hasil foto makro spesimen uji tarik fraksi volume 50%. .. 47
Gambar 4.10. Hasil foto makro spesimen uji tarik fraksi volume 60%. 47
Gambar 4.11. Hasil foto makro spesimen uji bending fraksi volume
40%................................................................................ 48
Gambar 4.12. Hasil foto makro spesimen uji bending fraksi volume
50%................................................................................ 48
Gambar 4.12. Hasil foto makro spesimen uji bending fraksi volume
60%. ............................................................................ .. 49
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sifat-sifat resin unsaturated polyester 157 BQTN-EX ......... . 15
Tabel 2.2. Berat jenis serat .................................................................. .. 17
Tabel 2.3. Berat jenis serbuk kayu sengon .......................................... .. 18
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Tarik Pada Fraksi (40%, 50%, 60%) ......... .. 37
Tabel 4.2. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 50% . .. 38
Tabel 4.3. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 50% . .. 38
Tabel 4.4. Hasil Pengolahan Data Pengujian Tarik Pada Fraksi 60% . .. 39
Tabel 4.5. Dimensi Pengujian Bending ................................................ .. 41
Tabel 4.6. Data Hasil Pengujian Bending ASTM D790 ........................ .. 42
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Serap Bunyi ............................................... .. 45
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
1. Grafik Tegangan – Regangan Hasil Pengujian Tarik
2. Hasil Perhitungan Tarik
3. Grafik Pengujian Bending
4. Perhitungan Hasil Pengujian Bending
5. Hasil Pengujian Serap Bunyi
xix