PEMBUATAN DESK INTERIOR PINTU MOBIL KIJANG ROVER DENGAN BAHAN KOMPOSIT
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PEMBUATAN DESK INTERIOR PINTU MOBIL KIJANG
ROVER DENGAN BAHAN KOMPOSIT
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Ahli Madya
Disusun oleh :
HENDRO SAPUTRO
I 8109021
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PEMBUATAN DESK INTERIOR PINTU MOBIL KIJANG
ROVER DENGAN BAHAN KOMPOSIT
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Ahli Madya
Disusun oleh :
HENDRO SAPUTRO
I 8109021
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
dengan judul :
PEMBUATAN DESK INTERIOR PINTU MOBIL KIJANG
ROVER DENGAN BAHAN KOMPOSIT
Disusun oleh:
HENDRO SAPUTRO
NIM. I8109021
Telah dapat disyahkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Ahli Madya.
Pembimbing I
Surakarta,…………………………….
Pembimbing II
Heru Sukanto, S.T,M.T.
NIP. 19720731 199702 1 001
Purwadi Joko Widodo, S.T, M.Kom.
NIP. 19730126 199702 1 001
Mengetahui,
Ketua Program Studi Diploma III Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Heru Sukanto, S.T,M.T.
NIP. 19720731 199702 1 001
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN MOTTO
Dengan selalu berupaya menjadi orang baik dan melakukan yang terbaik,
maka kebaikan akan selalu berada di sekitarmu.
Apa yang anda lakukan hari ini, merupakan kunci kebaikan ataupun juga
kehancuran hari esok, lakukan yang terbaik untuk hari ini.
Bila kegagalan itu bagai hujan, dan keberhasilan bagaikan matahari,
maka butuh keduanya untuk melihat pelangi.
Jika Anda menginginkan sesuatu yang belum anda miliki, maka Anda akan
harus melakukan sesuatu yang belum pernah anda lakukan.
Belajarlah mengucap syukur dari hal hal baik di hidupmu, belajarlah
menjadi kuat dari hal hal buruk di hidupmu.
Jangan pernah menjadi orang sukses, tapi jadilah orang yang berguna.
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN PERSEMBAHAN
Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai sebuah cita-cita, yang
ingin ku-persembahkan kepada:
Bapak, Ibu serta adik adikku yang saya sayangi dan cintai yang telah memberi
dorongan moril maupun meteril serta semangat yang tinggi sehingga saya
dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Bapak Heru Sukanto, S.T., M.T. serta bapak Purwadi Joko Widodo, ST, M.Kom
terimakasih banyak atas pengarahan dan bimbingannya selama ini.
Bapak Wahyu Purwo Raharjo, S.T., M.T. selaku pembimbing akademik yang
selalu memberi saran disaat saya butuh saran.
Teman – teman semua DIII Produksi dan Otomotif angkatan 2009 marilah kita
selalu berusaha keras. Janganlah mudah menyerah, inilah awal dari citacita kita.
Romat Agung P (Jhon) dan Jemy Aktivanto (Jemrong) terimakasih telah berjuang
bersama menyelesaikan tugas akhir ini.
Si thunder biru tua yang tak pernah mengluh walaupun telah ku anianya kesana
kemari untuk mendukung proses pengerjaan tugas akhir ini.
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
HENDRO SAPUTRO,
2012, PEMBUATAN DESK INTERIOR PINTU
MOBIL KIJANG ROVER DENGAN BAHAN KOMPOSIT. Proyek Akhir,
Program Studi, Diploma III Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Rancang ulang dan pembuatan desk interior pintu mobil Kijang Rover ini
difokuskan pada bagian pada panel panel penunjang power windows dan central
lock. Proyek Akhir ini bertujuan agar desk interior pintu mobil Kijang Rover yang
terbuat dari bahan komposit dapat berfungsi dengan baik, yaitu terdapatnya panel
panel penunjang power windows dan central lock.
Metode yang dipakai dalam proses ini mencakup tiga tahap, yaitu :
pengumpulan data awal, membuat sketsa rancangan ulang, pengerjaan desk
interior pintu mobil.
Hasil dari proses rancang ulang dan pembuatan desk interior pintu mobil
Kijang Rover adalah terdapatnya panel panel penunjang power windows dan
central lock, sehingga menambah kenyamanan saat dikendarai.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis
dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini dengan judul “PEMBUATAN
DESK INTERIOR PINTU MOBIL KIJANG ROVER DENGAN BAHAN
KOMPOSIT”. Laporan Proyek Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat
mendapatkan gelar Ahli Madya (A.Md) dan menyelesaikan Program Studi DIII
Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam penyusunan laporan ini penulis banyak mengalami masalah dan
kesulitan, tetapi berkat bimbingan serta bantuan dari berbagai pihak maka penulis
dapat menyelesaikan laporan ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini
perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak, Ibu dan Adik Adikku tercinta atas segala bentuk dukungan, motivasi
dan doanya.
2. Bapak Heru Sukanto, S.T., M.T., selaku pembimbing I Proyek Akhir dan
Ketua Program DIII Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
3. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST, M.Kom., selaku pembimbing II Proyek
Akhir.
4. Bapak Jaka Sulistya Budi, S.T., selaku koordinator Proyek Akhir.
5. Bapak Wahyu Purwo Raharjo, S.T., M.T., selaku Pembimbing Akademik.
6. Romat dan Jemy sebagai teman satu kelompok, terima kasih atas
kekompakkan dan kerjasamanya dalam menyelesaikan Proyek Akhir.
7. Laboran Motor Bakar, Laboran Proses Produksi, terima kasih atas
bimbingan dan bantuannya.
8. Teman – teman seangkatan DIII Teknik Mesin Produksi 2009 dan DIII
Teknik Mesin Otomotif 2009 terima kasih atas persaudaraan dan
kekompakannya
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
9. Semua pihak semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu – persatu yang
telah membantu dalam penyusunan laporan Proyek Akhir ini.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam
penyusunan laporan ini, maka segala kritikan yang sifatnya membangun sangat
penulis harapkan demi kesempurnaan laporan ini. Akhir kata penulis hanya bisa
berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri khususnya dan
para pembaca baik dari kalangan akademis maupun lainnya.
Surakarta,
Juni 2012
Penulis
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN......................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iii
HALAMAN MOTTO ..................................................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... v
ABSTRAK ..................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR .................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x
BAB I
PENDAHULUAN ........................................................................ 1
1.1.
Latar Belakang .................................................................... 1
1.2. Perumusan Masalah ............................................................. 1
1.3. Batasan Masalah ................................................................... 2
1.4. Tujuan Proyek Akhir ............................................................ 2
1.5. Manfaat Proyek Akhir .......................................................... 2
BAB II
DASAR TEORI ............................................................................ 3
2.1. Pengertian Komposit............................................................. 3
2.1.1. Penggabungan Makro ............................................. 4
2.1.2. Penggabungan Mikro ............................................... 4
2.2. Unsur – Unsur Penyusun Komposit...................................... 7
2.2.1. Bahan Serat ............................................................. 7
2.2.2. Bahan Matrik ........................................................... 13
2.3. Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Komposit
17
2.3.1. Arah Serat Gelas .......................................................17
2.3.2. Jenis Serat Gelas .......................................................17
2.3.3. Jumlah Serat Gelas....................................................17
BAB III
PERANCANGAN DAN GAMBAR ............................................ 18
3.1. Proses Perancangan Ulang dan Pembuatan Desk Intrior
commit to user
Pintu Mobil .........................................................................
18
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.1.1. Tahap 1 : Pengumpulan Data ....................... ........... 18
3.1.2
Tahap 2 : Membuat Sketsa Rancangan Ulang ......... 19
3.1.3. Tahap 3 : Perencanaan Pengerjaan Desk Interior
Pintu Mobil .................................................. ........... 20
BAB IV
PEBUATAN DAN PEMBAHASAN ................................. .......... 23
4.1. diagram Alur Pembuatan Desk Interior Pintu Mobil Kijang
Rover ......................................................................... .......... 23
4.2.
Proses Pembuatan Desk Interior Pintu Kijang Rover ......... 24
4.2.1 Tahap 1 : Pembuatan Design .................................. 24
4.2.2 Tahap 2 : Pembuatan Master.....................................25
4.2.3 Tahap 3 : Pembuatan Cetakan...................................26
4.2.4 Tahap 4 : Pembuatan Desk Interior Pintu Mobil ......27
4.2.5 Tahap 5 : proses Finishing Produk ...........................29
4.3
Pemasangan Desk Interior ke Pintu Mobil Kijang Rover ....31
4.4
Perhitungan Sambungan Baut Pada Engsel Pintu Mobil
Kijang Rover.........................................................................33
BAB V
PENUTUP...................................................................................... 37
5.1. Kesimpulan ............................................................... ........... 37
5.2. Saran .......................................................................... ........... 37
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 38
LAMPIRAN .................................................................................................... 39
commit to user
ix
2
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
1.3.
BATASAN MASALAH
a. Pembuatan desk interior pintu mobil Kijang Rover dengan bahan komposit
serat gelas dan katalis yang diasumsikan pencampuran merata.
b. Perhitungan hanya dibatasi pada pengaruh perbadaan beban yang berbeda
pada engsel pintu mobil.
1.4.
TUJUAN PROYEK AKHIR
Tujuan dari pelaksanaan Proyek Akhir ini adalah merancang dan
membuat desk interior pintu mobil Kijang Rover yang terbuat dari komposit.
1.5.
MANFAAT PROYEK AKHIR
a. Menambah pengetahuan, wawasan dan pengalaman tentang material
komposit khusnya proses pembuatan desk interior pintu Kijang Rover
dari bahan komposit.
b. Sebagai referensi untuk inovasi pembuatan desk interior pintu mobil
selanjutnya.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
4
digilib.uns.ac.id
Kata komposit (composite) merupakan kata sifat yang berarti susunan atau
gabungan. Komposit juga berasal dari kata kerja “ to compose “ yang berarti
menyusun atau menggabung. Jadi, secara sederhana material komposit dapat
diartikan sebagai material gabungan dari dua atau lebih material yang berlainan.
Penggabungan dua material atau lebih tersebut ada dua macam yaitu :
2.1.1. Penggabungan Makro
Ciri – ciri penggabungan makro adalah :
a. Dapat dibedakan secara langsung dengan cara melihat.
b. Penggabungannya lebih secara fisis dan mekanis.
c. Penggabungannya dapat dipisahkan secara fisis ataupun secara mekanis.
2.1.2. Penggabungan Mikro
Ciri – ciri penggabungan mikro adalah :
a. Tidak dapat dibedakan dengan cara melihat secara langsung.
b. Penggabungannya lebih secara kimiawi.
c. Penggabungannya tidak dapat dipisahkan secara fisis dan mekanis, tetapi
dapat dilakukan dengan secara kimiawi.
Dari penjelasan di atas dapat kita ketahui bahwa material komposit dibuat
dengan penggabungan secara makro. Karena material komposit merupakan
material gabungan secara makro, maka material komposit dapat didefinisikan
sebagai “ suatu sistem material yang tersusun dari campuran / kombinasi dua atau
lebih unsur – unsur utama yang secara makro berbeda di dalam bentuk dan atau
komposisi material dan pada dasarnya tidak dapat dipisahkan “ (Schwartz, 1984).
Komposit dibedakan menjadi 5 kelompok menurut bentuk struktur dari
penyusunnya (Schwartz, 1984), yaitu:
a. Komposit Serat (Fiber Composites)
Komposit serat merupakan jenis komposit yang menggunakan serat sebagai bahan
penguatnya.Dalam
pembuatan
komposit,
serat
dapat
diatur
memanjang
(unidirectional composites) atau dapat dipotong kemudian disusun secara acak
(random fibers) serta juga dapat dianyam (cross-ply laminate).Komposit serat
sering digunakan dalam industri otomotif
danuser
industri pesawat terbang.
commit to
perpustakaan.uns.ac.id
5
digilib.uns.ac.id
a. unidirectional fiber composite
b. random fiber composite
Gambar 2.1. Komposit serat (Fiber Composites)
b. Komposit Serpih (Flake Composites)
Flake Composites adalah komposit dengan penambahan material berupa serpih
kedalam matriksnya.Flake dapat berupa serpihan mika, glass dan metal.
Gambar 2.2.Komposit Serpih (Flake Composites)
c. Komposit Partikel (Particulate Composites)
Particulate composites adalah salah satu jenis komposite di mana dalam matriks
ditambahkan material lain berupa serbuk/butir.Perbedaan dengan flake dan fiber
composites terletak pada distribusi dari material penambahnya. Dalam particulate
composites, material penambah terdistribusi secara acak atau kurang terkontrol
daripada flake composites. Sebagai contoh adalah beton.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
6
digilib.uns.ac.id
Gambar 2.3. Komposit Partikel (Particulate Composites)
d. Filled (skeletal) Composites
Filled composites adalah komposit dengan penambahan material ke dalam matriks
dengan struktur tiga dimensi dan biasanya filler juga dalam bentuk tiga dimensi.
Gambar 2.4.Filled (skeletal) Composites
e. Laminar Composites
Laminar composites adalah komposit dengan susunan dua atau lebih layer, di
mana masing-masing layer dapat berbeda – beda dalam hal material, bentuk, dan
orientasi penguatannya.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
7
digilib.uns.ac.id
Gambar 2.5.Laminar Composites
2.2. Unsur – Unsur Penyusun Komposit
Unsur – unsur utama penyusun komposit adalah matrik dan serat.Bahan –
bahan pendukung pembuatan komposit meliputi katalis, dan pewarna.Bahan
tambahan tersebut memiliki fungsi yang sangat penting untuk menentukan
kualitas
suatu
produk
komposit.Karena
material
komposit
terdiri
dari
penggabungan unsur – unsur utama yang berbeda, maka muncullah daerah
perbatasan antara serat dan matrik (interface).
2.2.1. Bahan Serat
Fungsi utama dari serat adalah sebagai penopang kekuatan dari komposit,
sehingga tinggi rendahnya kekuatan komposit sangat tergantung dari serat yang
digunakan, karena tegangan yang dikenakan pada komposit mulanya diterima
oleh matrik akan diteruskan kepada serat, sehingga serat akan menahan beban
sampai beban maksimum. Oleh karena itu serat harus mempunyai tegangan tarik
dan modulus elastisitas yang lebih tinggi daripada matrik penyusun komposit.
Sistem penguat dalam material komposit serat bekerja dengan mekanisme
sebagai berikut : material berserat itu akan memanfaatkan aliran plastis dari bahan
matriks (yang bermodulus rendah) yang sedang dikenai tegangan, untuk
mentransferkan beban yang ada itu kepada serat – seratnya (yang kekuatannya
jauh lebih besar). Hasilnya adalah bahan komposit yang memiliki kekuatan dan
modulus
yang
tinggi.Tujuan
menggabungkan
keduanya
adalah
untuk
menghasilkan material dan fase commit
dimanatofase
userprimernya (serat) disebar secara
perpustakaan.uns.ac.id
8
digilib.uns.ac.id
merata dan diikat oleh fase sekundernya (matrik).Dengan demikian, konstituen
utama yang mempengaruhi kemampuan komposit adalah serat sebagai penguat,
matriks dan interface antara serat dengan matrik.Diameter serat juga memegang
peranan yang sangat penting dalam memaksimalkan tegangan. Makin kecil
diameternya akan memberikan luas permukaan per satuan berat yang lebih besar,
sehingga akan membantu transfer tegangan tersebut.Semakin kecil diameter serat
(mendekati ukuran kristal) semakin tinggi kekuatan bahan serat. Hal ini
dikarenakan cacat yang timbul semakin sedikit. Serat yang sering dipakai untuk
membuat komposit antara lain : serat gelas, serat karbon, serat logam (whisker),
serat alami, dan lain sebagainya. Komposit dengan penguat serat (fiber composite)
sangat efektif, karena bahan dalam bentuk serat jauh lebih kuat dan lebih kaku
dibandingkan dengan bahan yang sama dalam bentuk padat (bulk). Sebagai
contohnya, gelas padat patah pada tegangan kurang dari 10.000 psi, sedangkan
serat gelas patah pada tegangan antara 400.000 – 700.000 Psi.Serat gelas tersusun
dari butiran silica (SiO2),batu kapur,dan paduan lain yaitu Al, Ca, Mg, Na,
dll.Molekul silicon dioksida ini mempunyai konfigurasi tetrahedral, dimana satu
ion silicon memegang empat ion oksigen.Jaringan dari silica tetrahedral ini
adalah dasar dari terbentuknya serat gelas.
Ada tiga macam serat gelas berdasarkan jenisnya, yaitu :
a. Serat E-Glass
Serat E-Glass adalah salah satu jenis serat yang dikembangkan sebagai
penyekat atau bahan isolasi.Jenis ini mempunyai kemampuan bentuk yang
baik.
b. Serat C-Glass
Serat C-Glass adalah jenis serat yang mempunyai ketahanan yang tinggi
terhadap bahan kimia yang korosif.
c. Serat S-Glass
Serat S-Glass adalah jenis serat yang mempunyai kekakuan yang tinggi.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
9
digilib.uns.ac.id
Tabel 2.1. Komposisi senyawa kimia serat gelas
Tipe
Komposisi Senyawa Kimia (%)
Serat
SiO Al2O Fe O
CaO MgO Na O B O
2
E-Glass
C-Glass
S-Glass
52.4
64.4
64.4
2
2
14.4
5.1
25.0
0.2
0.1
-
Keterangan:
SiO2 = Silica
Al2O3 = Alumina
Fe2O3 = Besi Oksida
CaO = Calsuim Oksida
MgO = Magnesium Oksida
3
2
17.2
13.4
-
NaO2
B2O3
K2O
BaO
4.6
3.3
10.3
2
0.8
9.6
0.3
3
10.6
4.7
-
K2O
0.4
-
BaO
0.9
-
= Natrium Oksida
= Boron Oksida
= Kalium Oksida
= Boron Oksida
Tabel 2.2.Sifat-sifat serat gelas
No.
Jenis Serat
E(Electrical)-Glass
C(Chemical)-Glass
1.
Isolator listrik yang
Tahan terhadap korosi
baik
2.
Kekuatan tinggi
Kekuatan lebih rendah
dari E-Gelas
3.
Kekuatan tinggi
Harga lebih mahal dari
E-Gelas
S(Silica)-Glass
Modulus lebih tinggi
Lebih tahan terhadap
temperature tinggi
Harga lebih mahal
dari E-Gelas
Berdasarkan bentuknya serat gelas dapat dibedakan menjadi beberapa macam
antara lain :
a. Roving, berupa bentuk benang yang dengan bebas dihubungkan pada
filamen (serat) dan diameter tiap rovingsama biasanya antara 13-14 um.
Gambar
2.6. Serat
GelasRoving
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
10
digilib.uns.ac.id
b. Yarn, berupa bentuk benang yang lekat dihubungkan pada filament.
Masing-masing diameter helai yarn biasanya 4-13 um.
Gambar 2.7. Serat Gelas Yarn
c. Chopped strand, berupa strand yang dipotong dengan ukuran 3,2- 50,8
mm.Strand adalah filamen (serat) yang bergabung menjadi satu ikatan.
Gambar 2.8. Serat Gelas Chopped Strand
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
11
digilib.uns.ac.id
d. Reinforcing mat,berupa lembaran chopped strand dan countinous strand
yang tersusun secara acak.
Gambar 2.9. Serat Gelas Reinforcing Mat
e. Woven roving, berupa benang panjang yang dianyam dan digulung pada
silinder.
Gambar 2.10. Serat Gelas Woven Roving
f. Woven fabric, berupa serat yang dianyam seperti kain tenun.
to user
Gambar 2.11.commit
Serat Gelas
Woven Fabric
perpustakaan.uns.ac.id
12
digilib.uns.ac.id
Berdasarkan penempatannya terdapat beberapa tipe serat pada komposit, yaitu :
a. Continuous Fiber Composite
Continuous atau uni-directional, mempunyai susunan serat panjang dan
lurus, membentuk lamina diantara matriksnya.Jenis komposit ini paling
banyak digunakan.Kekurangan tipe ini adalah lemahnya kekuatan antar
lapisan. Hal ini dikarenakan
kekuatan antar lapisan dipengaruhi oleh
matriksnya.
b. Woven Fiber Composite (bi-dirtectional)
Komposit ini tidak mudah terpengaruh pemisahan antar lapisan karena
susunan seratnya juga mengikat antar lapisan.Akan tetapi susunan serat
memanjangnya yang tidak begitu lurus mengakibatkan kekuatan dan
kekakuan tidak sebaik tipe continuous fiber.
c. Discontinuous Fiber Composite (chopped fiber composite)
Komposit dengan tipe serat pendek masih dibedakan lagi menjadi :
Aligned discontinuous fiber
Off-axis aligned discontinuous fiber
Randomly oriented discontinuous fiber
Randomly oriented discontinuous fiber merupakan komposit dengan serat
pendek yang tersebar secara acak diantara matriksnya. Serat tipe acak sering
digunakan pada produksi dengan volume besar karena faktor biaya
manufakturnya yang lebih murah. Kekurangan dari jenis serat acak adalah
sifat mekanik yang masih dibawah dari penguatan dengan serat lurus pada
jenis serat yang sama.
Gambar 2.12.Tipe Discontinuous Fiber
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
13
digilib.uns.ac.id
d. Hybrid Fiber Composite
Hybrid fiber compositemerupakan komposit gabungan antara tipe serat lurus
dengan serat acak.Pertimbangannya supaya dapat mengeliminir kekurangan
sifat dari kedua tipe dan dapat menggabungkan kelebihannya.
Gambar 2.13. Tipe serat pada komposit
2.2.2. Bahan Matriks
Menurut Gibson (1994), bahwa matrik dalam struktur komposit dapat
berasal dari bahan polimer, logam, maupun keramik.Matriks adalah fasa dalam
komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar (dominan).
Syarat utama yang harus dimiliki oleh bahan matrik adalah bahan matrik
tersebut harus dapat meneruskan beban, sehingga serat harus bisa melekat pada
matrik dan kompatibel antara serat dan matrik.Umumnya matrik yang dipilih
adalah matrik yang memiliki ketahanan panas yang tinggi.Sebagai bahan
penyusun utama dari komposit,matrik harus mengikat penguat (serat) secara
optimal agar beban yang diterima dapat diteruskan oleh serat secara maksimal
sehingga diperoleh kekuatan yang tinggi.Pada bahan komposit, matrik
to user
mempunyaifungsi sebagai berikutcommit
:
perpustakaan.uns.ac.id
14
digilib.uns.ac.id
a. Memegang dan mempertahankan serat tetap pada posisinya.
b. Pada saat dikenai beban, matrik harus mampu mendistribusikan tegangan
kepada serat.
c. Memberikan sifat tertentubagi komposit, misalnya: keuletan, ketangguhan,
dan ketahanan panas.
d. Membentuk ikatan koheren, permukaan matrik/serat.
e. Melindungi seratdari pengaruh lingkungan yang merugikan.
f. Memisahkan serat.
g. Melepas ikatan.
h. Tetap stabil setelah proses manufaktur.
Dalamproses pembuatan material komposit, matrik harus memiliki
kemampuan meregang yang lebih tinggi dibandingkan dengan serat. Apabila tidak
demikian, maka material komposit tersebut akan mengalami patah pada bagian
matriknya terlebih dahulu. Akan tetapi apabila hal itu dipenuhi, maka material
komposit tersebut akan patah secara alami bersamaan antara serat dan matrik.
Berdasarkan bahan penyusunnya matrik terbagi atas matrik organik dan
inorganik.Matrik organik adalah matrik yang terbuat dari bahan – bahan organik.
Matrik ini banyak digunakan karena proses penggunaannya menjadi komposit
cepat dan mudah serta dengan biaya yang rendah. Salah satu contoh matrik
organik adalah resin polyester. Matrik inorganik adalah matrik yang terbentuk dari
bahan logam yang pada umumnya memiliki berat dan kekuatan tinggi.
Berdasarkan bentuk dari matriksnya komposit dapat dibedakan menjadi sebagai
berikut :
a. Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composites – PMC)
Komposit jenis ini terdiri dari polimer sebagai matriks baik itu thermoplastic
maupun jenis thermosetting.Thermoplastic adalah plastik yang dapat dilunakkan
berulang kali (recycle) dengan menggunakan panas.Thermoplastic merupakan
polimer yang akan menjadi keras apabila didinginkan. Thermoplasticakanmeleleh
pada suhu tertentu, serta melekat mengikuti perubahan suhu dan mempunyai sifat
dapat kembali (reversibel) kepada sifat aslinya, yaitu kembali mengeras bila
didinginkan.Thermoplastic yang lazim dipergunakan sebagai matriks misalnya
polyolefin (polyethylene, polypropylene), vinylic (polyvinylchloride, polystyrene,
commit to user
polytetrafluorethylene), nylon, polyacetal, polycarbonate, dan polyfenylene.
perpustakaan.uns.ac.id
15
digilib.uns.ac.id
Thermosets tidak dapat mengikuti perubahan suhu (irreversibel).Bila
sekali pengerasan telah terjadi maka bahan tidak dapat dilunakkan kembali.
Pemanasan yang tinggi tidak akan melunakkan termoset melainkan akan
membentuk arang dan terurai karena sifatnya yang demikian sering digunakan
sebagai tutup ketel, seperti jenis-jenis melamin. Thermosets yang banyak
digunakan saat ini adalahepoxy dan polyestertak jenuh. Resin polyestertak jenuh
adalah matrik thermosetting yang paling banyak dipakai untuk pembuatan
komposit. Resin ini digunakan mulai dari proses pembuatan dengan metode hand
lay up hingga metode yang lebih kompleks seperti filament winding, resin
injection molding, dan resin transfer molding.
b. Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composites – MMC)
Metal Matrix composites adalah salah satu jenis komposit yang memiliki matrik
logam.Komposit ini menggunakan suatu logam seperti aluminium sebagai matrik
dan penguatnya dengan serat seperti silikon karbida.Material MMC mulai
dikembangkan sejak tahun 1996.Pada mulanya yang diteliti adalah Continous
Filamen MMC yang digunakan dalam aplikasi aerospace. Komposit MMC
berkembang pada industri otomotif digunakan sebagai bahan untuk pembuatan
komponen otomotif seperti blok silinder mesin,pully,poros, gardan,dan lain-lain.
c. Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composites – CMC)
CMC merupakan material 2 fasa dengan 1 fasa berfungsi sebagai reinforcement
dan 1 fasa sebagai matriks, dimana matriksnya terbuat dari keramik.
Reinforcement yang umum digunakan pada CMC adalah oksida, carbide, dan
nitrid. Salah satuproses pembuatan dari CMC yaitu dengan proses DIMOX, yaitu
proses pembentukan komposit dengan reaksi oksidasi leburan logam untuk
pertumbuhan matriks keramik disekeliling daerah filler (penguat).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
16
digilib.uns.ac.id
Gambar 2.14. Matriks dari beberapa tipe komposit
2.3. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Kekuatan Komposit
2.3.1. Arah Serat Gelas
Kekuatan komposit sangat dipengaruhi oleh arah serat.Pada pembuatan
desk interior pintu mobil ini digunakan arah serat yang acak tidak beraturan.Ada
tiga jenis penguatan arah serat gelas yaitu penguatan satu dimensi, penguatan dua
dimensi, dan penguatan tiga dimensi.
Penguatan satu dimensi memiliki kekuatan mekanik maksimum pada arah
serat.Penguatan dua dimensi memiliki kekuatan yang berbeda pada tiap arah
orientasi serat.Penguatan tiga dimensi adalah isotropik tetapi nilai penguatannya
sangat kecil (1/3 dari nilai penguatan satu dimensi pada arah serat). Yang
termasuk dalam serat isotropik adalah chopped strand.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
17
digilib.uns.ac.id
2.3.2. Jenis Serat Gelas
Pemilihan jenis serat gelas dapat mempengaruhi kekuatan bahan
komposit.Hal ini erat kaitannya dengan pola penguatan serat. Pada serat gelas
chopped strand pola penguatannya adalah penguatan tiga dimensi.
2.3.3. Jumlah Serat Gelas
Banyak sedikitnya serat gelas yang terkandung di dalam suatu bahan
komposit sangat mempengaruhi kekuatannya. Komposit yang mengandung serat
gelas hingga 80% dari beratnya akan memiliki kekuatan sekitar 4 kali lipat
dibandingkan komposit dengan komposisi sebaliknya.
Jumlah maksimum serat gelas sangat tergantung dari kemampuan matrik
untuk mengikat serat. Apabila jumlah serat gelas terlalu banyak, akan
mengakibatkan adanya serat gelas yang saling bersentuhan tanpa adanya matrik
yang mengikat. Apabila salah satu serat putus, maka beban yang akan terjadi tidak
dapat diteruskan ke serat yang lain secara sempurna. Hal ini akan menyebabkan
terjadinya kegagalan dini pada bahan komposit.
Banyaknya serat gelas yang digunakan juga tergantung pada metode
pembuatan yang dilakukan.Komposisi serat gelas untuk proses hand lay
upbiasanya 70/30 ( 70% matrik dan 30% serat ), 75/25 atau 60/40.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
19
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.1. Desk Interior Pintu Mobil Kijang Rover Awal
b. Desk interior pintu mobil Kijang Rover masih meggunakan bahan dari triplex.
Desk interior pintu mobil Kijang Rover untuk saat ini masih menggunakan yang
berbahan jenis triplex, bahan jenis ini kurang baik dikarenakan desk interior pintu
mobil tidak dapat diberikan panel panel power windows dan central lock.
Gambar 3.2. Foto Desk Interior Pintu Mobil Kijang Rover
3.1.2. Tahap 2 : Membuat Sketsa Rancangan Ulang
Setelah tahap pertama selesai dan diperoleh data-data dari pintu awal,
maka tahap kedua yang dilakukan adalah mengolah data-data tersebut sehingga
didapatkan solusi dari permasalahan yang ada dan membuat sketsa rancangan
ulang. Sketsa tersebut adalah sebagai berikut :
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
20
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.3. Desk Interior Pintu Mobil Sketsa Rancangan Ulang
(Redesign)
3.1.3. Tahap 3 : Perencanaa Pengerjaan Desk Interior Pintu Mobil
Tahap ini memodifikasi dan merancang ulang desk interior pintu mobil
dikarenakan untuk masalah yang diutamakan adalah panel panel penunjang power
windows dan central lock.
Perencanaan proses pengarjaan desk interior pintu mobil ini dilakukan
sebagai berikut :
a. Pelepasan desk interior pintu dari pintu, hal ini dilakukan untuk
memudahkan dalam proses pembuatan desain dan dimensi yang akan
dibuat
b. Pengukuran dimensi desk interior pintu mobil yang sudah ada untuk di
jadikan referensi kesalahan untuk menjadikan yang lebih baik dan modern.
c. Pembuatan master yang terbuat dari bahan dengan jenis streofoam yang di
bentuk menjadi seperti yang di harapkan, yaitu mempunyai panel panel
penunjang power windows dan central lock.
d. Proses pembuatan cetakan dengan menggunakan campuran antara resin
dan kalsium karbonat serta
diberitokatalis
commit
user (1% dari volume resin) sebagai
perpustakaan.uns.ac.id
21
digilib.uns.ac.id
hardener yang sudah diaduk hingga rata, kemudian diberi met atau
fiberglass, hingga menjadi satu lapis.
e. Pembuatan cetakan desk interior pintu mobil sudah jadi langkah
selanjutnya yaitu membuat produk desk interior pintu yang di harapkan
dengan cara menambahkan campuran antara resin dan kalsium karbonat
serta diberi sedikit katalis (1% dari volume resin) sebagai hardener yang
sudah diaduk hingga rata, kemudian diberi met atau fiberglass, hingga
menjadi tiga lapis.
f. Pembuatan produk maka dilakukan perapihan hasil dari desk interior pintu
mobil yang sudah jadi dengan cara memotong bagian bagian yang
seharusnya tidak ada dengan mesin gerinda.
g. Pemberian lapisan desk interior pintu mobil dengan dempul, diharapkan
dengan pemberian dempul pada permukaan desk interior pintu mobil dapat
rata.
h. Pengamplasan permukaan yang telah diberikan dempul hingga halus
dengan menggunakan amplas.
i. Pembersihan desk interior pintu mobil yang telah dilakukan pengamplasan
dengan air dan kain bersih.
j. Pelapisan desk interior pintu mobil kijang rover dengan kain oscar.
Perlakuan pertama yaitu memberikan lem fox di bagian permukaan dan
bagian pinggir desk interior pintu mobil dengan rata. Pemberian lem fox
tidak hanya di bagian desk interior pintu saja melainkan di kain oscar yang
telah disiapkan.
k. Pemasangan desk interior pintu mobil, hal yang harus di perhatikan yaitu
pemasangan desk interior mobil harus tepat pada bagian atas. Dikarenakan
pada bagian atas desk interior pintu mobil diberi tahanan yang harus
dimasukan ke dalam celah bagian kaca pintu mobil.
l. Pemberian dudukan baut pada bagian bawah desk interior pintu mobil
dengan menggunakan mesin bor.
m. Pemberian baut baut di bagian yang sudah di berikan dudukan baut dengan
mesin bor.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
22
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.4. Gambar Rancangan Desk Interior Pintu Mobil Rancangan Ulang
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
24
digilib.uns.ac.id
4.2. Proses Pembuatan Desk Interior Pintu Kijang Rover
Pada proses pembuatan desk interior pintu Kijang Rover ini melalui
berbagai tahapan seperti yang sudah digambarkan pada diagram 4.1. antara lain :
Tahap 1: Pembuatan design.
Tahap 2: Pembuatan master.
Tahap 3: Pembuatan cetakan.
Tahap 4: Pembuatan desk Interior pintu komposit.
Tahap 5: Proses pelapisan dengan kain oscar.
Tahap 6: Proses finishing produk.
4.2.1. Tahap 1: Pembuatan Design
Pada dasarnya konsep desk interior pintu yang dibuat adalah memodifikasi
mobil lama menjadi modern dan memberikan panel panel penunjang power
windows dan central lock. Desain desk interior pintu mobil itu sendiri mengacu
pada mobil panter. Gambar desain yang dibuat merupakan kombinasi desain desk
interior pintu mobil yang sudah ada. Material yang digunakan dalam pembuatan
desk interior pintu mobil adalah komposit, karena pertimbangan dengan
menggunakan bahan komposit didapatkan hasil produk yang dapat di bentuk
dengan mudah dan ringan.
Gambar 4.2. Desain Gambar Desk Interior Pintu Mobil
commit to user
25
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.2.2. Tahap 2: Pembuatan Master
Pembuatan master ini lebih merupakan ke pekerjaan Sterofoam ( seni ).
Master ini sendiri terbuat dari sterofoam. sterofom tersebut dipotong-potong
sesuai ukuran dan kontur yang telah ditentukan sesuai design yang dibuat.
Potongan sterofoam yang sudah terbentuk kemudian dirakit sesuai design.
Gambar 4.3. Master Desk Interior Pintu Mobil Tampak Depan
Master yang sudah selesai sesuai dengan yang diinginkan, langkah
berikutnya adalah melapisi master yang akan menjadi cetakan pembuatan desk
interior pintu dengan menggunakan isolasi. Master desk interior pintu mobil siap
digunakan untuk proses pembuatan cetakan.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
26
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.4. Master Desk Interior Pintu Mobil Tampak Depan
Gambar 4.5 Master Desk Interior Pintu Mobil Tampak Belakang
4.2.3. Tahap 3: Pembuatan Cetakan
Proses pembuatan cetakan dilakukan setelah master selesai dengan kondisi
permukaan yang halus dan rata. Proses laminasi dilakukan hingga 1 lapisan / layer
(1mm) pada master.
Proses laminasi diawali dengan pemberian campuran antara resin dan
kalsium karbonat serta diberi sedikit katalis (1% dari volume resin) sebagai
hardener yang sudah diaduk hingga rata, kemudian diberi met atau fiberglass,
commit to user
hingga menjadi satu lapis. Apabila seluruh tahapan pembuatan cetakan sudah
27
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
ditempuh maka tinggal menunggu proses pengeringan dan pelepasan cetakan dari
master. Setelah cetakan lepas dari master maka dilakukan proses perataan
permukaan dengan cara memotong secara bertahap, hasil permukaan cetakan
sangat berpengaruh terhadap produk yang dihasilkan karena apabila semakin
sedikit cacat cetakan maka produk yang dihasilkan akan semakin baik.
Campuran Resin
Serat Fiber
Proses Laminasi
Master cetakan
Gambar 4.6. Proses Pembuatan Cetakan
4.2.4. Tahap 4: Pembuatan Desk Interior Pintu Mobil Kijang Rover
Proses pembuatan desk interior pintu mobil diawali dengan membasahi
commit to user
skin dengan cara mengoleskan campuran resin dan kalsium karbonat serta diberi
28
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
sedikit katalis, kemudian diberi serat acak sebagai lapisan pertama, begitu
seterusnya sampai 2 lapis.
Pada bagian tertentu yang riskan patah dan permukaan dengan kontur
lebar diberi penguat. Penguat bisa menggunakan cara dengan menambah proses
laminasi yang awalnya hanya 2 lapis menjadi 3-4 lapis pada bagian yang riskan
patah.
Campuran Resin
Fiberglass
Laminasi pada cetakan
dengan metode hand layup
Desk interior pintu mobil yang
siap difinishing
Gambar 4.7. Proses Pembuatan Desk Interior Pintu Mobil
commit to user
29
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.2.5. Tahap 5: Proses Finishing Produk
Pada tahap finishing ini dilakukan tindakan penghalusan, perapian,
pemotongan, serta pengontrolan produk (layak atau tidak). Pemotongan dilakukan
dengan gerinda potong pada bagian-bagian yang tidak berguna sesuai dengan
design yang sudah ditentukan agar produk terlihat rapi.
Produk yang telah dikeluarkan dari cetakan hasilnya belum tentu sempurna
seperti sesuai yang diinginkan. Kadang terdapat cacat produk yang menyebabkan
mutu produk tersebut tidak bagus. Cacat produk dapat disebabkan oleh kualitas
cetakan yang kurang bagus atau tidak rata, juga bisa disebabkan kesalahan pada
saat pemberian campuran antara resin dan kalsium karbonat serta diberi sedikit
katalis (1% dari volume resin) yang tidak rata dikarenakan master yang tidak rata.
Apabila dimungkinkan produk bisa diperbaiki maka produk akan diperbaiki,
tetapi bila tidak maka produk diganti dengan yang baru. Pada proses pembuatan
desk interior pintu mobil Kijang Rover ini terdapat cacat produk yang sudah tidak
bisa digunakan lagi, dikarenakan produk yang dihasilkan tidak seperti yang di
harapkan. Dikarenakan desain yang direncanakan berbeda dengan perancangan
ukuran desk interior pintu mobil Kijang Rover ini.
Bentuk cembung terlalu besar
Gambar 4.8. Produk Yang Gagal
Permasalahn tersebut dapat di selesainkan dengan cara merancang ulang
desain dan dimensi yang lebih spesifikasi lagi, untuk mencegah terjadinya
commit
to user
kesalahan yang sama maka di buatlah
desain
dan master yang baru.
30
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.9. Desain Pola Baru
Untuk mengantisipasi mengulang kesalahan maka dilakukan trial pada
pintu mobil pada saat keadaan tertutup, untuk memastikan apakah masih
menggangu atau tidak pada saat pintu dalam keadaan tertutup. Setelah semua
sudah sesuai dengan apa yang diharapkan dibuatlah kembali produk dari tahap
awal dan di dapatkan produk yang sempurna setelah dilakukan dengan beberapa
tahap.
Gambar 4.10. Produk Siap Finishing
Pada langkah selanjutnya di proses finishing adalah memberi lapisan
dengan kain oscar di desk interior pintu mobil Kijang Rover ini, langkah pertama
yaitu dengan cara membersihkan desk interior pintu mobil dengan air bersih agar
permukaan yang kotor karena setelah penghalusan menggunakan amplas. Setelah
kering permukaan desk interior pintu mobil di lap dengan kain bersih, apabila
commit to user
sudah bersih dan kering pada permukaan desk interior mobil lalu pemberian lem
31
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
pada permukaan desk interior pintu mobil sudah bisa dilakukan. Disini lem yang
di gunakan adalah lem fox, dikarenakan daya cengkram pada lem ini cukup kuat
untuk memberi cengkraman antara kain oscar dan desk interior pintu mobil yang
terbuat dari komposit. Cara merekatkan kain oscar dan desk interior pintu yang
berbahan komposit ini yaitu lumuri lem pada permukaan desk interior pintu mobil
yang sudah bersih dengan merata, kain oscar juga dilumuri dengan lem fox secara
merata. Setelah sedikit kering dengan jangka waktu kurang lebih 5 menit lalu
tempelkan kain oscar di permukaan desk interior pintu dengan bertahap, pertama
bagian atas menuju bagian bawah dengan perlahan.
Gambar 4.11. Proses Penyatuan Kain Oscar Dengan Desk Interior Pintu Mobil
4.3. Pemasangan Desk Interior ke Pintu Mobil Kijang Rover
Hal yang harus diketahui sebelum memasang desk ke pintu mobil adalah
dudukan yang telah di buat pada desk interior pintu mobil itu sendiri yang berada
pada bagian sisi atas, Bentuknya seperti pengait yang terbuat dari plat yang di
satukan pada bagian desk interior pintu mobil.
Langkah selanjutnya adalah penempelan dudukan ke pintu. Dudukan yang
telah dibuat ditempelkan ke bodi bagian atas yaitu bagian antara desk interior
pintu mobal dan kaca pintu mobil, dengan cara memastikan dudukan tersebut ke
celah antara kaca mobil. Setelah dudukan sudah terkait dengan pintu mobil maka
membuat dudukan lain pada bagian yang dapat membantu menompang desk
interior pintu mobil.
commit to user
32
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Bagian yang paling tepat di bagian bawah desk interior pintu mobil
dikarenakan dapat menopang beban desk interior pintu mobil dan tidak membuat
pengguna merasa tergangu karena adanya sambungan baut yang terlihat oleh
mata.
Gambar 4.12. Hasil Produk Desk Interior Pintu Mobil Kijang Rover
Untuk mengantisipasi desk interior pintu mobil agar tidak mudah rusak,
maka diberikan plat penguat antara desk interior pintu dengan bodi pintu mobil.
Langakah pemasangannya yaitu dengan menyatukan plat penguat ke bodi mobil
dengan baut, lalu di kencangkan dengan sambungan baut di bagian desk interior
pintu mobil.
Plat penguat
Gambar 4.13. Dudukan Penguat Desk Interior Pintu Mobil Kijang Rover
commit to user
33
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.4 Perhitungan Sambungan Baut Pada Engsel Pintu Mobil Kijang Rover
Gambar 4.14. Perhitungan Jarang Titik G
Gambar 4.15. Perhitungan Jarang Titik G ( Pot A-A )
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari hasil proses perancangan ulang dan pembuatan desk interior pintu
mobil Kijang Rover ini serta pembahasan yang diuraikan, maka dapat
disimpulkan sebagai berikut :
a.
Desk interior pintu mobil Kijang Rover yang baru dengan berbahan
komposit terdapat penambahan panel panel penunjang power windows dan
central lock, yang berfungsi sebagai penambah kenyamanan pengendara di
dalam mobil.
b.
Pergantian desk interior pintu Kijang Rover menambah berat pintu sebesar
20 N, tetapi masih bisa ditanggung oleh engsel pintu mobil Kijang Rover
dengan aman.
5.2. Saran
a. Perlu adanya pengembangan terhadap pembuatan komponen desk interior
pintu mobil dengan komposit ini, jika sebelumnya desk interior pintu mobil
ini
menggunakan
bahan
dari
fiberglass,
maka selanjutnya
dapat
menggunakan serat lainnya, misalnya serat alam yang lebih ekonomis.
b. Keselamatan kerja yang perlu diperhatikan dalam hal yang berhubungan
dengan fiberglass adalah penyimpanan bahan serta saat proses pengerjaan
dilakukan, harus selalu memakai alat keselamatan kerja, seperti sarung
tangan dan masker.
commit to user
37
digilib.uns.ac.id
PEMBUATAN DESK INTERIOR PINTU MOBIL KIJANG
ROVER DENGAN BAHAN KOMPOSIT
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Ahli Madya
Disusun oleh :
HENDRO SAPUTRO
I 8109021
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PEMBUATAN DESK INTERIOR PINTU MOBIL KIJANG
ROVER DENGAN BAHAN KOMPOSIT
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Ahli Madya
Disusun oleh :
HENDRO SAPUTRO
I 8109021
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
dengan judul :
PEMBUATAN DESK INTERIOR PINTU MOBIL KIJANG
ROVER DENGAN BAHAN KOMPOSIT
Disusun oleh:
HENDRO SAPUTRO
NIM. I8109021
Telah dapat disyahkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Ahli Madya.
Pembimbing I
Surakarta,…………………………….
Pembimbing II
Heru Sukanto, S.T,M.T.
NIP. 19720731 199702 1 001
Purwadi Joko Widodo, S.T, M.Kom.
NIP. 19730126 199702 1 001
Mengetahui,
Ketua Program Studi Diploma III Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Heru Sukanto, S.T,M.T.
NIP. 19720731 199702 1 001
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN MOTTO
Dengan selalu berupaya menjadi orang baik dan melakukan yang terbaik,
maka kebaikan akan selalu berada di sekitarmu.
Apa yang anda lakukan hari ini, merupakan kunci kebaikan ataupun juga
kehancuran hari esok, lakukan yang terbaik untuk hari ini.
Bila kegagalan itu bagai hujan, dan keberhasilan bagaikan matahari,
maka butuh keduanya untuk melihat pelangi.
Jika Anda menginginkan sesuatu yang belum anda miliki, maka Anda akan
harus melakukan sesuatu yang belum pernah anda lakukan.
Belajarlah mengucap syukur dari hal hal baik di hidupmu, belajarlah
menjadi kuat dari hal hal buruk di hidupmu.
Jangan pernah menjadi orang sukses, tapi jadilah orang yang berguna.
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN PERSEMBAHAN
Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai sebuah cita-cita, yang
ingin ku-persembahkan kepada:
Bapak, Ibu serta adik adikku yang saya sayangi dan cintai yang telah memberi
dorongan moril maupun meteril serta semangat yang tinggi sehingga saya
dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Bapak Heru Sukanto, S.T., M.T. serta bapak Purwadi Joko Widodo, ST, M.Kom
terimakasih banyak atas pengarahan dan bimbingannya selama ini.
Bapak Wahyu Purwo Raharjo, S.T., M.T. selaku pembimbing akademik yang
selalu memberi saran disaat saya butuh saran.
Teman – teman semua DIII Produksi dan Otomotif angkatan 2009 marilah kita
selalu berusaha keras. Janganlah mudah menyerah, inilah awal dari citacita kita.
Romat Agung P (Jhon) dan Jemy Aktivanto (Jemrong) terimakasih telah berjuang
bersama menyelesaikan tugas akhir ini.
Si thunder biru tua yang tak pernah mengluh walaupun telah ku anianya kesana
kemari untuk mendukung proses pengerjaan tugas akhir ini.
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
HENDRO SAPUTRO,
2012, PEMBUATAN DESK INTERIOR PINTU
MOBIL KIJANG ROVER DENGAN BAHAN KOMPOSIT. Proyek Akhir,
Program Studi, Diploma III Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Rancang ulang dan pembuatan desk interior pintu mobil Kijang Rover ini
difokuskan pada bagian pada panel panel penunjang power windows dan central
lock. Proyek Akhir ini bertujuan agar desk interior pintu mobil Kijang Rover yang
terbuat dari bahan komposit dapat berfungsi dengan baik, yaitu terdapatnya panel
panel penunjang power windows dan central lock.
Metode yang dipakai dalam proses ini mencakup tiga tahap, yaitu :
pengumpulan data awal, membuat sketsa rancangan ulang, pengerjaan desk
interior pintu mobil.
Hasil dari proses rancang ulang dan pembuatan desk interior pintu mobil
Kijang Rover adalah terdapatnya panel panel penunjang power windows dan
central lock, sehingga menambah kenyamanan saat dikendarai.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis
dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini dengan judul “PEMBUATAN
DESK INTERIOR PINTU MOBIL KIJANG ROVER DENGAN BAHAN
KOMPOSIT”. Laporan Proyek Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat
mendapatkan gelar Ahli Madya (A.Md) dan menyelesaikan Program Studi DIII
Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam penyusunan laporan ini penulis banyak mengalami masalah dan
kesulitan, tetapi berkat bimbingan serta bantuan dari berbagai pihak maka penulis
dapat menyelesaikan laporan ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini
perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak, Ibu dan Adik Adikku tercinta atas segala bentuk dukungan, motivasi
dan doanya.
2. Bapak Heru Sukanto, S.T., M.T., selaku pembimbing I Proyek Akhir dan
Ketua Program DIII Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
3. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST, M.Kom., selaku pembimbing II Proyek
Akhir.
4. Bapak Jaka Sulistya Budi, S.T., selaku koordinator Proyek Akhir.
5. Bapak Wahyu Purwo Raharjo, S.T., M.T., selaku Pembimbing Akademik.
6. Romat dan Jemy sebagai teman satu kelompok, terima kasih atas
kekompakkan dan kerjasamanya dalam menyelesaikan Proyek Akhir.
7. Laboran Motor Bakar, Laboran Proses Produksi, terima kasih atas
bimbingan dan bantuannya.
8. Teman – teman seangkatan DIII Teknik Mesin Produksi 2009 dan DIII
Teknik Mesin Otomotif 2009 terima kasih atas persaudaraan dan
kekompakannya
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
9. Semua pihak semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu – persatu yang
telah membantu dalam penyusunan laporan Proyek Akhir ini.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam
penyusunan laporan ini, maka segala kritikan yang sifatnya membangun sangat
penulis harapkan demi kesempurnaan laporan ini. Akhir kata penulis hanya bisa
berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri khususnya dan
para pembaca baik dari kalangan akademis maupun lainnya.
Surakarta,
Juni 2012
Penulis
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN......................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iii
HALAMAN MOTTO ..................................................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... v
ABSTRAK ..................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR .................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x
BAB I
PENDAHULUAN ........................................................................ 1
1.1.
Latar Belakang .................................................................... 1
1.2. Perumusan Masalah ............................................................. 1
1.3. Batasan Masalah ................................................................... 2
1.4. Tujuan Proyek Akhir ............................................................ 2
1.5. Manfaat Proyek Akhir .......................................................... 2
BAB II
DASAR TEORI ............................................................................ 3
2.1. Pengertian Komposit............................................................. 3
2.1.1. Penggabungan Makro ............................................. 4
2.1.2. Penggabungan Mikro ............................................... 4
2.2. Unsur – Unsur Penyusun Komposit...................................... 7
2.2.1. Bahan Serat ............................................................. 7
2.2.2. Bahan Matrik ........................................................... 13
2.3. Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Komposit
17
2.3.1. Arah Serat Gelas .......................................................17
2.3.2. Jenis Serat Gelas .......................................................17
2.3.3. Jumlah Serat Gelas....................................................17
BAB III
PERANCANGAN DAN GAMBAR ............................................ 18
3.1. Proses Perancangan Ulang dan Pembuatan Desk Intrior
commit to user
Pintu Mobil .........................................................................
18
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.1.1. Tahap 1 : Pengumpulan Data ....................... ........... 18
3.1.2
Tahap 2 : Membuat Sketsa Rancangan Ulang ......... 19
3.1.3. Tahap 3 : Perencanaan Pengerjaan Desk Interior
Pintu Mobil .................................................. ........... 20
BAB IV
PEBUATAN DAN PEMBAHASAN ................................. .......... 23
4.1. diagram Alur Pembuatan Desk Interior Pintu Mobil Kijang
Rover ......................................................................... .......... 23
4.2.
Proses Pembuatan Desk Interior Pintu Kijang Rover ......... 24
4.2.1 Tahap 1 : Pembuatan Design .................................. 24
4.2.2 Tahap 2 : Pembuatan Master.....................................25
4.2.3 Tahap 3 : Pembuatan Cetakan...................................26
4.2.4 Tahap 4 : Pembuatan Desk Interior Pintu Mobil ......27
4.2.5 Tahap 5 : proses Finishing Produk ...........................29
4.3
Pemasangan Desk Interior ke Pintu Mobil Kijang Rover ....31
4.4
Perhitungan Sambungan Baut Pada Engsel Pintu Mobil
Kijang Rover.........................................................................33
BAB V
PENUTUP...................................................................................... 37
5.1. Kesimpulan ............................................................... ........... 37
5.2. Saran .......................................................................... ........... 37
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 38
LAMPIRAN .................................................................................................... 39
commit to user
ix
2
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
1.3.
BATASAN MASALAH
a. Pembuatan desk interior pintu mobil Kijang Rover dengan bahan komposit
serat gelas dan katalis yang diasumsikan pencampuran merata.
b. Perhitungan hanya dibatasi pada pengaruh perbadaan beban yang berbeda
pada engsel pintu mobil.
1.4.
TUJUAN PROYEK AKHIR
Tujuan dari pelaksanaan Proyek Akhir ini adalah merancang dan
membuat desk interior pintu mobil Kijang Rover yang terbuat dari komposit.
1.5.
MANFAAT PROYEK AKHIR
a. Menambah pengetahuan, wawasan dan pengalaman tentang material
komposit khusnya proses pembuatan desk interior pintu Kijang Rover
dari bahan komposit.
b. Sebagai referensi untuk inovasi pembuatan desk interior pintu mobil
selanjutnya.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
4
digilib.uns.ac.id
Kata komposit (composite) merupakan kata sifat yang berarti susunan atau
gabungan. Komposit juga berasal dari kata kerja “ to compose “ yang berarti
menyusun atau menggabung. Jadi, secara sederhana material komposit dapat
diartikan sebagai material gabungan dari dua atau lebih material yang berlainan.
Penggabungan dua material atau lebih tersebut ada dua macam yaitu :
2.1.1. Penggabungan Makro
Ciri – ciri penggabungan makro adalah :
a. Dapat dibedakan secara langsung dengan cara melihat.
b. Penggabungannya lebih secara fisis dan mekanis.
c. Penggabungannya dapat dipisahkan secara fisis ataupun secara mekanis.
2.1.2. Penggabungan Mikro
Ciri – ciri penggabungan mikro adalah :
a. Tidak dapat dibedakan dengan cara melihat secara langsung.
b. Penggabungannya lebih secara kimiawi.
c. Penggabungannya tidak dapat dipisahkan secara fisis dan mekanis, tetapi
dapat dilakukan dengan secara kimiawi.
Dari penjelasan di atas dapat kita ketahui bahwa material komposit dibuat
dengan penggabungan secara makro. Karena material komposit merupakan
material gabungan secara makro, maka material komposit dapat didefinisikan
sebagai “ suatu sistem material yang tersusun dari campuran / kombinasi dua atau
lebih unsur – unsur utama yang secara makro berbeda di dalam bentuk dan atau
komposisi material dan pada dasarnya tidak dapat dipisahkan “ (Schwartz, 1984).
Komposit dibedakan menjadi 5 kelompok menurut bentuk struktur dari
penyusunnya (Schwartz, 1984), yaitu:
a. Komposit Serat (Fiber Composites)
Komposit serat merupakan jenis komposit yang menggunakan serat sebagai bahan
penguatnya.Dalam
pembuatan
komposit,
serat
dapat
diatur
memanjang
(unidirectional composites) atau dapat dipotong kemudian disusun secara acak
(random fibers) serta juga dapat dianyam (cross-ply laminate).Komposit serat
sering digunakan dalam industri otomotif
danuser
industri pesawat terbang.
commit to
perpustakaan.uns.ac.id
5
digilib.uns.ac.id
a. unidirectional fiber composite
b. random fiber composite
Gambar 2.1. Komposit serat (Fiber Composites)
b. Komposit Serpih (Flake Composites)
Flake Composites adalah komposit dengan penambahan material berupa serpih
kedalam matriksnya.Flake dapat berupa serpihan mika, glass dan metal.
Gambar 2.2.Komposit Serpih (Flake Composites)
c. Komposit Partikel (Particulate Composites)
Particulate composites adalah salah satu jenis komposite di mana dalam matriks
ditambahkan material lain berupa serbuk/butir.Perbedaan dengan flake dan fiber
composites terletak pada distribusi dari material penambahnya. Dalam particulate
composites, material penambah terdistribusi secara acak atau kurang terkontrol
daripada flake composites. Sebagai contoh adalah beton.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
6
digilib.uns.ac.id
Gambar 2.3. Komposit Partikel (Particulate Composites)
d. Filled (skeletal) Composites
Filled composites adalah komposit dengan penambahan material ke dalam matriks
dengan struktur tiga dimensi dan biasanya filler juga dalam bentuk tiga dimensi.
Gambar 2.4.Filled (skeletal) Composites
e. Laminar Composites
Laminar composites adalah komposit dengan susunan dua atau lebih layer, di
mana masing-masing layer dapat berbeda – beda dalam hal material, bentuk, dan
orientasi penguatannya.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
7
digilib.uns.ac.id
Gambar 2.5.Laminar Composites
2.2. Unsur – Unsur Penyusun Komposit
Unsur – unsur utama penyusun komposit adalah matrik dan serat.Bahan –
bahan pendukung pembuatan komposit meliputi katalis, dan pewarna.Bahan
tambahan tersebut memiliki fungsi yang sangat penting untuk menentukan
kualitas
suatu
produk
komposit.Karena
material
komposit
terdiri
dari
penggabungan unsur – unsur utama yang berbeda, maka muncullah daerah
perbatasan antara serat dan matrik (interface).
2.2.1. Bahan Serat
Fungsi utama dari serat adalah sebagai penopang kekuatan dari komposit,
sehingga tinggi rendahnya kekuatan komposit sangat tergantung dari serat yang
digunakan, karena tegangan yang dikenakan pada komposit mulanya diterima
oleh matrik akan diteruskan kepada serat, sehingga serat akan menahan beban
sampai beban maksimum. Oleh karena itu serat harus mempunyai tegangan tarik
dan modulus elastisitas yang lebih tinggi daripada matrik penyusun komposit.
Sistem penguat dalam material komposit serat bekerja dengan mekanisme
sebagai berikut : material berserat itu akan memanfaatkan aliran plastis dari bahan
matriks (yang bermodulus rendah) yang sedang dikenai tegangan, untuk
mentransferkan beban yang ada itu kepada serat – seratnya (yang kekuatannya
jauh lebih besar). Hasilnya adalah bahan komposit yang memiliki kekuatan dan
modulus
yang
tinggi.Tujuan
menggabungkan
keduanya
adalah
untuk
menghasilkan material dan fase commit
dimanatofase
userprimernya (serat) disebar secara
perpustakaan.uns.ac.id
8
digilib.uns.ac.id
merata dan diikat oleh fase sekundernya (matrik).Dengan demikian, konstituen
utama yang mempengaruhi kemampuan komposit adalah serat sebagai penguat,
matriks dan interface antara serat dengan matrik.Diameter serat juga memegang
peranan yang sangat penting dalam memaksimalkan tegangan. Makin kecil
diameternya akan memberikan luas permukaan per satuan berat yang lebih besar,
sehingga akan membantu transfer tegangan tersebut.Semakin kecil diameter serat
(mendekati ukuran kristal) semakin tinggi kekuatan bahan serat. Hal ini
dikarenakan cacat yang timbul semakin sedikit. Serat yang sering dipakai untuk
membuat komposit antara lain : serat gelas, serat karbon, serat logam (whisker),
serat alami, dan lain sebagainya. Komposit dengan penguat serat (fiber composite)
sangat efektif, karena bahan dalam bentuk serat jauh lebih kuat dan lebih kaku
dibandingkan dengan bahan yang sama dalam bentuk padat (bulk). Sebagai
contohnya, gelas padat patah pada tegangan kurang dari 10.000 psi, sedangkan
serat gelas patah pada tegangan antara 400.000 – 700.000 Psi.Serat gelas tersusun
dari butiran silica (SiO2),batu kapur,dan paduan lain yaitu Al, Ca, Mg, Na,
dll.Molekul silicon dioksida ini mempunyai konfigurasi tetrahedral, dimana satu
ion silicon memegang empat ion oksigen.Jaringan dari silica tetrahedral ini
adalah dasar dari terbentuknya serat gelas.
Ada tiga macam serat gelas berdasarkan jenisnya, yaitu :
a. Serat E-Glass
Serat E-Glass adalah salah satu jenis serat yang dikembangkan sebagai
penyekat atau bahan isolasi.Jenis ini mempunyai kemampuan bentuk yang
baik.
b. Serat C-Glass
Serat C-Glass adalah jenis serat yang mempunyai ketahanan yang tinggi
terhadap bahan kimia yang korosif.
c. Serat S-Glass
Serat S-Glass adalah jenis serat yang mempunyai kekakuan yang tinggi.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
9
digilib.uns.ac.id
Tabel 2.1. Komposisi senyawa kimia serat gelas
Tipe
Komposisi Senyawa Kimia (%)
Serat
SiO Al2O Fe O
CaO MgO Na O B O
2
E-Glass
C-Glass
S-Glass
52.4
64.4
64.4
2
2
14.4
5.1
25.0
0.2
0.1
-
Keterangan:
SiO2 = Silica
Al2O3 = Alumina
Fe2O3 = Besi Oksida
CaO = Calsuim Oksida
MgO = Magnesium Oksida
3
2
17.2
13.4
-
NaO2
B2O3
K2O
BaO
4.6
3.3
10.3
2
0.8
9.6
0.3
3
10.6
4.7
-
K2O
0.4
-
BaO
0.9
-
= Natrium Oksida
= Boron Oksida
= Kalium Oksida
= Boron Oksida
Tabel 2.2.Sifat-sifat serat gelas
No.
Jenis Serat
E(Electrical)-Glass
C(Chemical)-Glass
1.
Isolator listrik yang
Tahan terhadap korosi
baik
2.
Kekuatan tinggi
Kekuatan lebih rendah
dari E-Gelas
3.
Kekuatan tinggi
Harga lebih mahal dari
E-Gelas
S(Silica)-Glass
Modulus lebih tinggi
Lebih tahan terhadap
temperature tinggi
Harga lebih mahal
dari E-Gelas
Berdasarkan bentuknya serat gelas dapat dibedakan menjadi beberapa macam
antara lain :
a. Roving, berupa bentuk benang yang dengan bebas dihubungkan pada
filamen (serat) dan diameter tiap rovingsama biasanya antara 13-14 um.
Gambar
2.6. Serat
GelasRoving
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
10
digilib.uns.ac.id
b. Yarn, berupa bentuk benang yang lekat dihubungkan pada filament.
Masing-masing diameter helai yarn biasanya 4-13 um.
Gambar 2.7. Serat Gelas Yarn
c. Chopped strand, berupa strand yang dipotong dengan ukuran 3,2- 50,8
mm.Strand adalah filamen (serat) yang bergabung menjadi satu ikatan.
Gambar 2.8. Serat Gelas Chopped Strand
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
11
digilib.uns.ac.id
d. Reinforcing mat,berupa lembaran chopped strand dan countinous strand
yang tersusun secara acak.
Gambar 2.9. Serat Gelas Reinforcing Mat
e. Woven roving, berupa benang panjang yang dianyam dan digulung pada
silinder.
Gambar 2.10. Serat Gelas Woven Roving
f. Woven fabric, berupa serat yang dianyam seperti kain tenun.
to user
Gambar 2.11.commit
Serat Gelas
Woven Fabric
perpustakaan.uns.ac.id
12
digilib.uns.ac.id
Berdasarkan penempatannya terdapat beberapa tipe serat pada komposit, yaitu :
a. Continuous Fiber Composite
Continuous atau uni-directional, mempunyai susunan serat panjang dan
lurus, membentuk lamina diantara matriksnya.Jenis komposit ini paling
banyak digunakan.Kekurangan tipe ini adalah lemahnya kekuatan antar
lapisan. Hal ini dikarenakan
kekuatan antar lapisan dipengaruhi oleh
matriksnya.
b. Woven Fiber Composite (bi-dirtectional)
Komposit ini tidak mudah terpengaruh pemisahan antar lapisan karena
susunan seratnya juga mengikat antar lapisan.Akan tetapi susunan serat
memanjangnya yang tidak begitu lurus mengakibatkan kekuatan dan
kekakuan tidak sebaik tipe continuous fiber.
c. Discontinuous Fiber Composite (chopped fiber composite)
Komposit dengan tipe serat pendek masih dibedakan lagi menjadi :
Aligned discontinuous fiber
Off-axis aligned discontinuous fiber
Randomly oriented discontinuous fiber
Randomly oriented discontinuous fiber merupakan komposit dengan serat
pendek yang tersebar secara acak diantara matriksnya. Serat tipe acak sering
digunakan pada produksi dengan volume besar karena faktor biaya
manufakturnya yang lebih murah. Kekurangan dari jenis serat acak adalah
sifat mekanik yang masih dibawah dari penguatan dengan serat lurus pada
jenis serat yang sama.
Gambar 2.12.Tipe Discontinuous Fiber
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
13
digilib.uns.ac.id
d. Hybrid Fiber Composite
Hybrid fiber compositemerupakan komposit gabungan antara tipe serat lurus
dengan serat acak.Pertimbangannya supaya dapat mengeliminir kekurangan
sifat dari kedua tipe dan dapat menggabungkan kelebihannya.
Gambar 2.13. Tipe serat pada komposit
2.2.2. Bahan Matriks
Menurut Gibson (1994), bahwa matrik dalam struktur komposit dapat
berasal dari bahan polimer, logam, maupun keramik.Matriks adalah fasa dalam
komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar (dominan).
Syarat utama yang harus dimiliki oleh bahan matrik adalah bahan matrik
tersebut harus dapat meneruskan beban, sehingga serat harus bisa melekat pada
matrik dan kompatibel antara serat dan matrik.Umumnya matrik yang dipilih
adalah matrik yang memiliki ketahanan panas yang tinggi.Sebagai bahan
penyusun utama dari komposit,matrik harus mengikat penguat (serat) secara
optimal agar beban yang diterima dapat diteruskan oleh serat secara maksimal
sehingga diperoleh kekuatan yang tinggi.Pada bahan komposit, matrik
to user
mempunyaifungsi sebagai berikutcommit
:
perpustakaan.uns.ac.id
14
digilib.uns.ac.id
a. Memegang dan mempertahankan serat tetap pada posisinya.
b. Pada saat dikenai beban, matrik harus mampu mendistribusikan tegangan
kepada serat.
c. Memberikan sifat tertentubagi komposit, misalnya: keuletan, ketangguhan,
dan ketahanan panas.
d. Membentuk ikatan koheren, permukaan matrik/serat.
e. Melindungi seratdari pengaruh lingkungan yang merugikan.
f. Memisahkan serat.
g. Melepas ikatan.
h. Tetap stabil setelah proses manufaktur.
Dalamproses pembuatan material komposit, matrik harus memiliki
kemampuan meregang yang lebih tinggi dibandingkan dengan serat. Apabila tidak
demikian, maka material komposit tersebut akan mengalami patah pada bagian
matriknya terlebih dahulu. Akan tetapi apabila hal itu dipenuhi, maka material
komposit tersebut akan patah secara alami bersamaan antara serat dan matrik.
Berdasarkan bahan penyusunnya matrik terbagi atas matrik organik dan
inorganik.Matrik organik adalah matrik yang terbuat dari bahan – bahan organik.
Matrik ini banyak digunakan karena proses penggunaannya menjadi komposit
cepat dan mudah serta dengan biaya yang rendah. Salah satu contoh matrik
organik adalah resin polyester. Matrik inorganik adalah matrik yang terbentuk dari
bahan logam yang pada umumnya memiliki berat dan kekuatan tinggi.
Berdasarkan bentuk dari matriksnya komposit dapat dibedakan menjadi sebagai
berikut :
a. Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composites – PMC)
Komposit jenis ini terdiri dari polimer sebagai matriks baik itu thermoplastic
maupun jenis thermosetting.Thermoplastic adalah plastik yang dapat dilunakkan
berulang kali (recycle) dengan menggunakan panas.Thermoplastic merupakan
polimer yang akan menjadi keras apabila didinginkan. Thermoplasticakanmeleleh
pada suhu tertentu, serta melekat mengikuti perubahan suhu dan mempunyai sifat
dapat kembali (reversibel) kepada sifat aslinya, yaitu kembali mengeras bila
didinginkan.Thermoplastic yang lazim dipergunakan sebagai matriks misalnya
polyolefin (polyethylene, polypropylene), vinylic (polyvinylchloride, polystyrene,
commit to user
polytetrafluorethylene), nylon, polyacetal, polycarbonate, dan polyfenylene.
perpustakaan.uns.ac.id
15
digilib.uns.ac.id
Thermosets tidak dapat mengikuti perubahan suhu (irreversibel).Bila
sekali pengerasan telah terjadi maka bahan tidak dapat dilunakkan kembali.
Pemanasan yang tinggi tidak akan melunakkan termoset melainkan akan
membentuk arang dan terurai karena sifatnya yang demikian sering digunakan
sebagai tutup ketel, seperti jenis-jenis melamin. Thermosets yang banyak
digunakan saat ini adalahepoxy dan polyestertak jenuh. Resin polyestertak jenuh
adalah matrik thermosetting yang paling banyak dipakai untuk pembuatan
komposit. Resin ini digunakan mulai dari proses pembuatan dengan metode hand
lay up hingga metode yang lebih kompleks seperti filament winding, resin
injection molding, dan resin transfer molding.
b. Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composites – MMC)
Metal Matrix composites adalah salah satu jenis komposit yang memiliki matrik
logam.Komposit ini menggunakan suatu logam seperti aluminium sebagai matrik
dan penguatnya dengan serat seperti silikon karbida.Material MMC mulai
dikembangkan sejak tahun 1996.Pada mulanya yang diteliti adalah Continous
Filamen MMC yang digunakan dalam aplikasi aerospace. Komposit MMC
berkembang pada industri otomotif digunakan sebagai bahan untuk pembuatan
komponen otomotif seperti blok silinder mesin,pully,poros, gardan,dan lain-lain.
c. Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composites – CMC)
CMC merupakan material 2 fasa dengan 1 fasa berfungsi sebagai reinforcement
dan 1 fasa sebagai matriks, dimana matriksnya terbuat dari keramik.
Reinforcement yang umum digunakan pada CMC adalah oksida, carbide, dan
nitrid. Salah satuproses pembuatan dari CMC yaitu dengan proses DIMOX, yaitu
proses pembentukan komposit dengan reaksi oksidasi leburan logam untuk
pertumbuhan matriks keramik disekeliling daerah filler (penguat).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
16
digilib.uns.ac.id
Gambar 2.14. Matriks dari beberapa tipe komposit
2.3. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Kekuatan Komposit
2.3.1. Arah Serat Gelas
Kekuatan komposit sangat dipengaruhi oleh arah serat.Pada pembuatan
desk interior pintu mobil ini digunakan arah serat yang acak tidak beraturan.Ada
tiga jenis penguatan arah serat gelas yaitu penguatan satu dimensi, penguatan dua
dimensi, dan penguatan tiga dimensi.
Penguatan satu dimensi memiliki kekuatan mekanik maksimum pada arah
serat.Penguatan dua dimensi memiliki kekuatan yang berbeda pada tiap arah
orientasi serat.Penguatan tiga dimensi adalah isotropik tetapi nilai penguatannya
sangat kecil (1/3 dari nilai penguatan satu dimensi pada arah serat). Yang
termasuk dalam serat isotropik adalah chopped strand.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
17
digilib.uns.ac.id
2.3.2. Jenis Serat Gelas
Pemilihan jenis serat gelas dapat mempengaruhi kekuatan bahan
komposit.Hal ini erat kaitannya dengan pola penguatan serat. Pada serat gelas
chopped strand pola penguatannya adalah penguatan tiga dimensi.
2.3.3. Jumlah Serat Gelas
Banyak sedikitnya serat gelas yang terkandung di dalam suatu bahan
komposit sangat mempengaruhi kekuatannya. Komposit yang mengandung serat
gelas hingga 80% dari beratnya akan memiliki kekuatan sekitar 4 kali lipat
dibandingkan komposit dengan komposisi sebaliknya.
Jumlah maksimum serat gelas sangat tergantung dari kemampuan matrik
untuk mengikat serat. Apabila jumlah serat gelas terlalu banyak, akan
mengakibatkan adanya serat gelas yang saling bersentuhan tanpa adanya matrik
yang mengikat. Apabila salah satu serat putus, maka beban yang akan terjadi tidak
dapat diteruskan ke serat yang lain secara sempurna. Hal ini akan menyebabkan
terjadinya kegagalan dini pada bahan komposit.
Banyaknya serat gelas yang digunakan juga tergantung pada metode
pembuatan yang dilakukan.Komposisi serat gelas untuk proses hand lay
upbiasanya 70/30 ( 70% matrik dan 30% serat ), 75/25 atau 60/40.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
19
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.1. Desk Interior Pintu Mobil Kijang Rover Awal
b. Desk interior pintu mobil Kijang Rover masih meggunakan bahan dari triplex.
Desk interior pintu mobil Kijang Rover untuk saat ini masih menggunakan yang
berbahan jenis triplex, bahan jenis ini kurang baik dikarenakan desk interior pintu
mobil tidak dapat diberikan panel panel power windows dan central lock.
Gambar 3.2. Foto Desk Interior Pintu Mobil Kijang Rover
3.1.2. Tahap 2 : Membuat Sketsa Rancangan Ulang
Setelah tahap pertama selesai dan diperoleh data-data dari pintu awal,
maka tahap kedua yang dilakukan adalah mengolah data-data tersebut sehingga
didapatkan solusi dari permasalahan yang ada dan membuat sketsa rancangan
ulang. Sketsa tersebut adalah sebagai berikut :
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
20
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.3. Desk Interior Pintu Mobil Sketsa Rancangan Ulang
(Redesign)
3.1.3. Tahap 3 : Perencanaa Pengerjaan Desk Interior Pintu Mobil
Tahap ini memodifikasi dan merancang ulang desk interior pintu mobil
dikarenakan untuk masalah yang diutamakan adalah panel panel penunjang power
windows dan central lock.
Perencanaan proses pengarjaan desk interior pintu mobil ini dilakukan
sebagai berikut :
a. Pelepasan desk interior pintu dari pintu, hal ini dilakukan untuk
memudahkan dalam proses pembuatan desain dan dimensi yang akan
dibuat
b. Pengukuran dimensi desk interior pintu mobil yang sudah ada untuk di
jadikan referensi kesalahan untuk menjadikan yang lebih baik dan modern.
c. Pembuatan master yang terbuat dari bahan dengan jenis streofoam yang di
bentuk menjadi seperti yang di harapkan, yaitu mempunyai panel panel
penunjang power windows dan central lock.
d. Proses pembuatan cetakan dengan menggunakan campuran antara resin
dan kalsium karbonat serta
diberitokatalis
commit
user (1% dari volume resin) sebagai
perpustakaan.uns.ac.id
21
digilib.uns.ac.id
hardener yang sudah diaduk hingga rata, kemudian diberi met atau
fiberglass, hingga menjadi satu lapis.
e. Pembuatan cetakan desk interior pintu mobil sudah jadi langkah
selanjutnya yaitu membuat produk desk interior pintu yang di harapkan
dengan cara menambahkan campuran antara resin dan kalsium karbonat
serta diberi sedikit katalis (1% dari volume resin) sebagai hardener yang
sudah diaduk hingga rata, kemudian diberi met atau fiberglass, hingga
menjadi tiga lapis.
f. Pembuatan produk maka dilakukan perapihan hasil dari desk interior pintu
mobil yang sudah jadi dengan cara memotong bagian bagian yang
seharusnya tidak ada dengan mesin gerinda.
g. Pemberian lapisan desk interior pintu mobil dengan dempul, diharapkan
dengan pemberian dempul pada permukaan desk interior pintu mobil dapat
rata.
h. Pengamplasan permukaan yang telah diberikan dempul hingga halus
dengan menggunakan amplas.
i. Pembersihan desk interior pintu mobil yang telah dilakukan pengamplasan
dengan air dan kain bersih.
j. Pelapisan desk interior pintu mobil kijang rover dengan kain oscar.
Perlakuan pertama yaitu memberikan lem fox di bagian permukaan dan
bagian pinggir desk interior pintu mobil dengan rata. Pemberian lem fox
tidak hanya di bagian desk interior pintu saja melainkan di kain oscar yang
telah disiapkan.
k. Pemasangan desk interior pintu mobil, hal yang harus di perhatikan yaitu
pemasangan desk interior mobil harus tepat pada bagian atas. Dikarenakan
pada bagian atas desk interior pintu mobil diberi tahanan yang harus
dimasukan ke dalam celah bagian kaca pintu mobil.
l. Pemberian dudukan baut pada bagian bawah desk interior pintu mobil
dengan menggunakan mesin bor.
m. Pemberian baut baut di bagian yang sudah di berikan dudukan baut dengan
mesin bor.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
22
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.4. Gambar Rancangan Desk Interior Pintu Mobil Rancangan Ulang
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
24
digilib.uns.ac.id
4.2. Proses Pembuatan Desk Interior Pintu Kijang Rover
Pada proses pembuatan desk interior pintu Kijang Rover ini melalui
berbagai tahapan seperti yang sudah digambarkan pada diagram 4.1. antara lain :
Tahap 1: Pembuatan design.
Tahap 2: Pembuatan master.
Tahap 3: Pembuatan cetakan.
Tahap 4: Pembuatan desk Interior pintu komposit.
Tahap 5: Proses pelapisan dengan kain oscar.
Tahap 6: Proses finishing produk.
4.2.1. Tahap 1: Pembuatan Design
Pada dasarnya konsep desk interior pintu yang dibuat adalah memodifikasi
mobil lama menjadi modern dan memberikan panel panel penunjang power
windows dan central lock. Desain desk interior pintu mobil itu sendiri mengacu
pada mobil panter. Gambar desain yang dibuat merupakan kombinasi desain desk
interior pintu mobil yang sudah ada. Material yang digunakan dalam pembuatan
desk interior pintu mobil adalah komposit, karena pertimbangan dengan
menggunakan bahan komposit didapatkan hasil produk yang dapat di bentuk
dengan mudah dan ringan.
Gambar 4.2. Desain Gambar Desk Interior Pintu Mobil
commit to user
25
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.2.2. Tahap 2: Pembuatan Master
Pembuatan master ini lebih merupakan ke pekerjaan Sterofoam ( seni ).
Master ini sendiri terbuat dari sterofoam. sterofom tersebut dipotong-potong
sesuai ukuran dan kontur yang telah ditentukan sesuai design yang dibuat.
Potongan sterofoam yang sudah terbentuk kemudian dirakit sesuai design.
Gambar 4.3. Master Desk Interior Pintu Mobil Tampak Depan
Master yang sudah selesai sesuai dengan yang diinginkan, langkah
berikutnya adalah melapisi master yang akan menjadi cetakan pembuatan desk
interior pintu dengan menggunakan isolasi. Master desk interior pintu mobil siap
digunakan untuk proses pembuatan cetakan.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
26
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.4. Master Desk Interior Pintu Mobil Tampak Depan
Gambar 4.5 Master Desk Interior Pintu Mobil Tampak Belakang
4.2.3. Tahap 3: Pembuatan Cetakan
Proses pembuatan cetakan dilakukan setelah master selesai dengan kondisi
permukaan yang halus dan rata. Proses laminasi dilakukan hingga 1 lapisan / layer
(1mm) pada master.
Proses laminasi diawali dengan pemberian campuran antara resin dan
kalsium karbonat serta diberi sedikit katalis (1% dari volume resin) sebagai
hardener yang sudah diaduk hingga rata, kemudian diberi met atau fiberglass,
commit to user
hingga menjadi satu lapis. Apabila seluruh tahapan pembuatan cetakan sudah
27
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
ditempuh maka tinggal menunggu proses pengeringan dan pelepasan cetakan dari
master. Setelah cetakan lepas dari master maka dilakukan proses perataan
permukaan dengan cara memotong secara bertahap, hasil permukaan cetakan
sangat berpengaruh terhadap produk yang dihasilkan karena apabila semakin
sedikit cacat cetakan maka produk yang dihasilkan akan semakin baik.
Campuran Resin
Serat Fiber
Proses Laminasi
Master cetakan
Gambar 4.6. Proses Pembuatan Cetakan
4.2.4. Tahap 4: Pembuatan Desk Interior Pintu Mobil Kijang Rover
Proses pembuatan desk interior pintu mobil diawali dengan membasahi
commit to user
skin dengan cara mengoleskan campuran resin dan kalsium karbonat serta diberi
28
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
sedikit katalis, kemudian diberi serat acak sebagai lapisan pertama, begitu
seterusnya sampai 2 lapis.
Pada bagian tertentu yang riskan patah dan permukaan dengan kontur
lebar diberi penguat. Penguat bisa menggunakan cara dengan menambah proses
laminasi yang awalnya hanya 2 lapis menjadi 3-4 lapis pada bagian yang riskan
patah.
Campuran Resin
Fiberglass
Laminasi pada cetakan
dengan metode hand layup
Desk interior pintu mobil yang
siap difinishing
Gambar 4.7. Proses Pembuatan Desk Interior Pintu Mobil
commit to user
29
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.2.5. Tahap 5: Proses Finishing Produk
Pada tahap finishing ini dilakukan tindakan penghalusan, perapian,
pemotongan, serta pengontrolan produk (layak atau tidak). Pemotongan dilakukan
dengan gerinda potong pada bagian-bagian yang tidak berguna sesuai dengan
design yang sudah ditentukan agar produk terlihat rapi.
Produk yang telah dikeluarkan dari cetakan hasilnya belum tentu sempurna
seperti sesuai yang diinginkan. Kadang terdapat cacat produk yang menyebabkan
mutu produk tersebut tidak bagus. Cacat produk dapat disebabkan oleh kualitas
cetakan yang kurang bagus atau tidak rata, juga bisa disebabkan kesalahan pada
saat pemberian campuran antara resin dan kalsium karbonat serta diberi sedikit
katalis (1% dari volume resin) yang tidak rata dikarenakan master yang tidak rata.
Apabila dimungkinkan produk bisa diperbaiki maka produk akan diperbaiki,
tetapi bila tidak maka produk diganti dengan yang baru. Pada proses pembuatan
desk interior pintu mobil Kijang Rover ini terdapat cacat produk yang sudah tidak
bisa digunakan lagi, dikarenakan produk yang dihasilkan tidak seperti yang di
harapkan. Dikarenakan desain yang direncanakan berbeda dengan perancangan
ukuran desk interior pintu mobil Kijang Rover ini.
Bentuk cembung terlalu besar
Gambar 4.8. Produk Yang Gagal
Permasalahn tersebut dapat di selesainkan dengan cara merancang ulang
desain dan dimensi yang lebih spesifikasi lagi, untuk mencegah terjadinya
commit
to user
kesalahan yang sama maka di buatlah
desain
dan master yang baru.
30
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.9. Desain Pola Baru
Untuk mengantisipasi mengulang kesalahan maka dilakukan trial pada
pintu mobil pada saat keadaan tertutup, untuk memastikan apakah masih
menggangu atau tidak pada saat pintu dalam keadaan tertutup. Setelah semua
sudah sesuai dengan apa yang diharapkan dibuatlah kembali produk dari tahap
awal dan di dapatkan produk yang sempurna setelah dilakukan dengan beberapa
tahap.
Gambar 4.10. Produk Siap Finishing
Pada langkah selanjutnya di proses finishing adalah memberi lapisan
dengan kain oscar di desk interior pintu mobil Kijang Rover ini, langkah pertama
yaitu dengan cara membersihkan desk interior pintu mobil dengan air bersih agar
permukaan yang kotor karena setelah penghalusan menggunakan amplas. Setelah
kering permukaan desk interior pintu mobil di lap dengan kain bersih, apabila
commit to user
sudah bersih dan kering pada permukaan desk interior mobil lalu pemberian lem
31
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
pada permukaan desk interior pintu mobil sudah bisa dilakukan. Disini lem yang
di gunakan adalah lem fox, dikarenakan daya cengkram pada lem ini cukup kuat
untuk memberi cengkraman antara kain oscar dan desk interior pintu mobil yang
terbuat dari komposit. Cara merekatkan kain oscar dan desk interior pintu yang
berbahan komposit ini yaitu lumuri lem pada permukaan desk interior pintu mobil
yang sudah bersih dengan merata, kain oscar juga dilumuri dengan lem fox secara
merata. Setelah sedikit kering dengan jangka waktu kurang lebih 5 menit lalu
tempelkan kain oscar di permukaan desk interior pintu dengan bertahap, pertama
bagian atas menuju bagian bawah dengan perlahan.
Gambar 4.11. Proses Penyatuan Kain Oscar Dengan Desk Interior Pintu Mobil
4.3. Pemasangan Desk Interior ke Pintu Mobil Kijang Rover
Hal yang harus diketahui sebelum memasang desk ke pintu mobil adalah
dudukan yang telah di buat pada desk interior pintu mobil itu sendiri yang berada
pada bagian sisi atas, Bentuknya seperti pengait yang terbuat dari plat yang di
satukan pada bagian desk interior pintu mobil.
Langkah selanjutnya adalah penempelan dudukan ke pintu. Dudukan yang
telah dibuat ditempelkan ke bodi bagian atas yaitu bagian antara desk interior
pintu mobal dan kaca pintu mobil, dengan cara memastikan dudukan tersebut ke
celah antara kaca mobil. Setelah dudukan sudah terkait dengan pintu mobil maka
membuat dudukan lain pada bagian yang dapat membantu menompang desk
interior pintu mobil.
commit to user
32
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Bagian yang paling tepat di bagian bawah desk interior pintu mobil
dikarenakan dapat menopang beban desk interior pintu mobil dan tidak membuat
pengguna merasa tergangu karena adanya sambungan baut yang terlihat oleh
mata.
Gambar 4.12. Hasil Produk Desk Interior Pintu Mobil Kijang Rover
Untuk mengantisipasi desk interior pintu mobil agar tidak mudah rusak,
maka diberikan plat penguat antara desk interior pintu dengan bodi pintu mobil.
Langakah pemasangannya yaitu dengan menyatukan plat penguat ke bodi mobil
dengan baut, lalu di kencangkan dengan sambungan baut di bagian desk interior
pintu mobil.
Plat penguat
Gambar 4.13. Dudukan Penguat Desk Interior Pintu Mobil Kijang Rover
commit to user
33
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.4 Perhitungan Sambungan Baut Pada Engsel Pintu Mobil Kijang Rover
Gambar 4.14. Perhitungan Jarang Titik G
Gambar 4.15. Perhitungan Jarang Titik G ( Pot A-A )
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari hasil proses perancangan ulang dan pembuatan desk interior pintu
mobil Kijang Rover ini serta pembahasan yang diuraikan, maka dapat
disimpulkan sebagai berikut :
a.
Desk interior pintu mobil Kijang Rover yang baru dengan berbahan
komposit terdapat penambahan panel panel penunjang power windows dan
central lock, yang berfungsi sebagai penambah kenyamanan pengendara di
dalam mobil.
b.
Pergantian desk interior pintu Kijang Rover menambah berat pintu sebesar
20 N, tetapi masih bisa ditanggung oleh engsel pintu mobil Kijang Rover
dengan aman.
5.2. Saran
a. Perlu adanya pengembangan terhadap pembuatan komponen desk interior
pintu mobil dengan komposit ini, jika sebelumnya desk interior pintu mobil
ini
menggunakan
bahan
dari
fiberglass,
maka selanjutnya
dapat
menggunakan serat lainnya, misalnya serat alam yang lebih ekonomis.
b. Keselamatan kerja yang perlu diperhatikan dalam hal yang berhubungan
dengan fiberglass adalah penyimpanan bahan serta saat proses pengerjaan
dilakukan, harus selalu memakai alat keselamatan kerja, seperti sarung
tangan dan masker.
commit to user
37