KEKUATAN IKAT (BONDING) ANTARA SERAT IJUK DENGAN EPOXY PADA KOMPOSIT IJUK/ EPOXY

ABSTRAK

KEKUATAN IKAT (BONDING) ANTARA SERAT IJUK DENGAN

EPOXY PADA KOMPOSIT IJUK/ EPOXY

Oleh Sugiyanto

Penggunaan komposit semakin berkembang, baik dari segi penggunaan, maupun teknologinya. Penggunaannya tidak terbatas pada bidang otomotif saja, namun sekarang sudah merambah ke bidang-bidang lain seperti rumah tangga dan industri. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kekuatan ikat (bonding) antara serat ijuk dengan epoxy, dimana ketika ikatan yang terjadi antara serat ijuk dengan epoxy bagus maka kemampuan bahan material untuk menahan beban yang ditahan semakin besar.

Pada penelitian ini, pengekstrakan serat ijuk menggunakan sisir kawat yang berfungsi memisahkan serat ijuk dari pelepahnya. Lalu dilakukan pemilihan serat yang berdiameter 0,25 – 0,35 mm, 0,36 – 0,45 mm, 0,46 – 0,55 mm dengan menggunakan mikrometer sekrup. Kemudian serat ijuk direndam dalam larutan NaOH 5% selama 2 jam, setelah itu serat ijuk dipanaskan menggunakan microwave selama 15 menit dengan suhu sebesar 800C.

Dari hasil pengujian dan analisa menunjukkan bahwa beban yang dapat ditahan oleh komposit dengan beban tertinggi pada komposit yang memiliki serat berdiameter 0,25 – 0,35 mm dan beban terendah yang dapat ditahan oleh komposit terdapat pada komposit dengan serat berdiameter 0,46 – 0,55 mm. Hal tersebut terjadi karena dengan semakin besar diameter serat, pori-pori pada serat juga semakin besar, sehingga kekuatan mekanik dari serat akan semakin kecil. Mekanisme kegagalan pada komposit diawali dengan adanya retak pada matriks, kemudian akan terjadi lepasnyanya ikatan antara matriks dengan serat atau yang disebut dengan debonding, setelah itu komposit akan mengalami fiber pull out dan serat patah menyebabkan gagalnya komposit. Kegagalan komposit dipengaruhi oleh Debonding yang terjadi, dimana Semakin banyak debonding yang terjadi maka semakin rendah kekuatan kompositnya.

Kata kunci : komposit, debonding, serat ijuk, resin epoxy, ikat, metode hand lay-up dan vakum

ABSTRACT

BONDING PROPERTY BETWEEN SUGAR PALM FIBER (ARENGA

PINNATA MERR) AND EPOXY OF EPOXY COMPOSITE

By

Sugiyanto

Composites development is amanded in usage and technological aspect, not only in otomotive but also to other aspect like property in household and industrial needs. The purpose of this research is to find out the bonding between sugar palm fiber and epoxy, if the bonding is good, so the ability of the material to resist the load bigger.

In this study, fiber extraction using a wire comb serves to separate the fibers the fiber sheath. Then the selection of fiber diameter 0,25 - 0,35 mm, 0,36 – 0,45 mm, and 0,46 – 0,55 mm using a micrometer screw. Fibers soaked in 5% NaOH solution for 2 hours and dried for 15 minutes with a temperatur of 800C using microwave.

Based on the test and analyze showed resist the load highest of diameter’s specimen 0,25–0,35 mm and resist the load lowestof diameter’scomposit 0,46 – 0,55 mm. The first faillur specimen is showed matrix cracking after that debonding and pull out, the finally is faillur composit. if many debonding happened, the strength a composite low. Debonding have urgent position to failluer composite.

Keyword :composite, sugar palm fiber, epoxy, bonding, hand lay-up and vacuum method.

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Raman Fajar, Lampung Timur tanggal 05 Februari 1988, sebagai anak kedua dari tiga bersaudara, buah hati dari pasangan Ngadiono dan Marpuah.

Penulis menyelesaikan pendidikan di Sekolah Dasar (SD) Negeri 03 Rukti Sedyo diselesaikan pada tahun 2001, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 1 Way Serdang Mesuji diselesaikan pada tahun 2004, Sekolah Menengah Kejuruan Islam Al-Iman 2 Banjar Agung Tulang Bawang diselesaikan pada tahun 2007 dan pada tahun 2007 penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB).

Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif di organisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin ( HIMATEM ) sebagai anggota bidang kerohanian, kemudian Kepala Departemen KSI di FOSSI FT, dan Pengurus UKM U BIROHMAH serta aktif diorganisasi kepemudaan IKAMM TUBA (Ikatan Mahasiswa Muslim Tulang Bawang) sebagai Ketua Umum.

Kemudian pada bidang akademik, penulis melakukan Kerja Praktek di PT. PTPN VII Unit Usaha Bekri pada tahun 2011 dengan mengambil studi kasus mengenai Analisa Performansi mesin Diesel Deutz BF1015CP.

Selain itu Penulis pernah menjadi Asisten praktikum di Laboratorium Metrologi Industri pada tahun 2011 s/d 2013. Dan pada tahun 2013 s/d 2014 penulis melakukan penelitian kekuatan ikat (bonding) antara serat ijuk dengan matriks epoxy. Dimana penulis membuat spesimen uji, kemudian menguji kekuatan mekaniknya serta mengamati patahan menggunakan SEM, dibawah bimbingan Ibu Dr.Eng. Shirley Savetlana, S.T., M.Met. selaku pembimbing utama dan Bapak Nafrizal, S.T., M.T. sebagai pembimbing pendamping.

Pada tahun 2011 s/d Sekarang Penulis telah bekerja sebagai supervisor di Konsultan LOGIS, yaitu konsultan yang bergerak dibidang Pemilihan Kepala Daerah (Pilkada). Ditahun 2012 s/d sekarang Penulis juga bekerja sebagai Fasilitator Kecamatan (FK) pada KMP (Konsultan Manajemen Pendamping) pada Program Unggulan Kabupaten Tulang Bawang Barat. Bentuk programnya adalah pembangunan infrastruktur jalan dan jembatan serta pengembangan ekonomi kreatif kambing ettawa.

SEGALA PUJI SYUKUR TERCURAH KEHADIRAT ALLOH

SUBHANAHUWATA ALA DENGAN RAHMAT DAN KARUNIA-NYA SERTA

RASA SYUKUR DAN TERIMA KASIH, KUPERSEMBAHKAN KARYAKU INI

KEPADA :

BAPAK & MAMAK TERSAYANG

ISTRIKU DAN ANAKKU

SERTA

ALMAMATERKU TERCINTA

TEKNIK MESIN

i

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang senantiasa mencurahkan nikmat, rahmat, dan hidayah-Nya. Shalawat serta salam senantiasa penulis sanjung agungkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW, beserta keluarga dan para sahabat-sahabatnya, sehingga skripsi yang berjudul “Kekuatan ikat (Bonding) antara serat ijuk denganepoxypada komposit ijuk/epoxy“,dapat diselesaikan.

Dalam penyusunan skripsi ini, penulis telah mendapatkan banyak motivasi dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada:

1. Prof.Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung 2. Dr.Eng. Shirley Savetlana, S.T., M.Met., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Universitas Lampung dan dosen pembimbing utama tugas akhir, terima kasih atas semua arahan, kesabaran, bimbingan dan ilmu yang telah diberikan selama penulis menyelesaikan tugas akhir.

3. Bapak Nafrizal, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing pendamping tugas akhir terima kasih atas semua arahan, motivasi, bimbingan dan ilmu yang telah diberikan selama penulis menyelesaikan tugas akhir.

4. Bapak Harnowo Supriadi, S.T., M.T., selaku dosen pembahas dalam seminar tugas akhir dan penguji dalam sidang sarjana, terima kasih atas semua saran-saran, bimbingan agar tugas akhir ini semakin lebih baik.

5. Ibu Novri Tanti, S.T., M.T., selaku koordinator tugas akhir dan Pembimbing Akademik (PA) penulis, terima kasih telah memberikan motivasi kepada penulis sehingga penulis bisa menyelesaikan studi dikampus hijau Universitas Lampung.

6. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah banyak memberikan ilmu kepada penulis, dan staf administrasi Bang Martha, Mas Dadang, Mas Nanang yang telah banyak membantu penulis disaat mau seminar dan lain-lain.

7. Seluruh Teknisi Laboratorium Teknik Mesin, Mas Wanto, Mas Joko, Mas Agus, Mas Agus Produksi, Mas Fluida, mas Komputer, terima kasih atas keakrabannya selama ini.

8. Bapak dan Mamak tersayang, yang telah memberikan cinta dan do’a tulus, sabar menunggu dan mendoakan hingga penulis mencapai cita-cita nya. Kupersembahkan gelar sarjana ini hanya untuk Bapak dan Mamak sayang. 9. Istri tercinta Dwi Astiti Nugraheni, S.Pd. yang selalu setia, tulus, dan

mendampingi penulis dalam menyelesaikan skripsi, terima kasih atas cinta san sayang yang telah diberikan ke Mamas.

10. Jagoan Ayah yang sholeh, Azzam Setianegara selalu menemani ayah menyelesaikan skripsi ditiap sepertiga malam terakhir.

11. Yayukku terkasih, terima kasih atas semua dukungan dan kasih sayang selama penulis menyelesaikan studi.

12. Adikku yang sholeh, Om Adi, makasih atas doa yang telah diberikan ke penulis.

13. Bapak dan Mamak mertua, Bapak Susetyo Budi, S.Pd. dan Ibu Asmawati terima kasih atas doa yang diberikan ke penulis, terima kasih telah memberi kepercayaan kepada penulis.

14. Ibu Rika Rahayu, S.Si., ibu angkat penulis yang telah membuka mata hati dan mata fikiran selama ini. Terima kasih atas bantuannya selama ini.

15. Mamas Iparku, Mas Slamet dan dua bidadari kecilnya Mbak Puspita Dewi dan Mbak Qaila Tsabita, terima kasih atas doa yang telah diberikan.

16. Mamas iparku, Mas Eep dan Mbak iparku Mbak Nopi serta bidadari kecilnya Mbak Ayla, dan adik iparku Muhammad hanif terima kasih atas doa yang telah diberikan.

17. Rekan-rekan yang telah banyak membantu untuk menyelesaikan skripsi ini, Mathias, Mas Juni ITB, Pak Abdurahman Puspitek, Mas Yono SMKN 2 Bandar Lampung, Jaya Sukamana, S.T.,

18. Teman-teman seperjuangan Teknik Mesin 2007 yang telah lebih dulu menyelesaikan studinya, Wahyu Eko Saputro, S.T., Maindra, S.T, Desiyanti Utami, S.T., Andriansyah, S.T., Haris Darmawan, S.T., Reza Adhan, S.T., Jasiron, S.T., Joniyanto, S.T., Akhmad Isnain P., S.T., RCP, S.T., Candra Aditia, S.T., Leonard Sinambela, S.T., Meylia Rodiawati, S.T., Imam Munandar, S.T., Efri Mahmuda, S.T., Anjar, S.T., Asep Rulloh H.P., S.T.,

Dodi Wibowo, S.T., Hendi, S.T., Harsono, S.T., Ragil Kurniawan, S.T., Bakung Kunto W., S.T.,

19. Temen-temen 07 yang sedang cuci gudang, Indra irawan, M. Zanuardi, Ganjar, Agus Kurniawan, Rian Atmoko, Desiyanto Utomo, Ridho Qodratulloh, Sutrisno, Kristoper, Samuel Igor, Jefri Hutahuruk, Baharudin Marpaung, semangat untuk semuanya.

20. Partner kerja P.T. Pesona Karya Semesta Bang Rio, S.IP., Bang Ade, S.E., Bang Evan M.Si., Kak Aep, S.Si., Kak Hai , Mas Larto M.P., Kak Furqon, M.H., Kak Fitrah, S.Pd., Kak Dedi, S.H., Kak Fikri S.H., Kak Bukhori, S.H., Kak Jefri, S.Si. Mas Prawoto, S.Si. Mas Alif, S.Pd. Mas Mumu S.T., Kholid, S.E., Umam, S.T., Nalfa, S.Kom., Budi, S.P., Wira, S.P., Danang, S.P., Ferdi, S.T., Harry, S.Pd., Huda, S.P., Lilik, M.Kom., Janwar, S.Pd., Afandi, S.Pi., Yogi, S.T. terima kasih atas kebersamaannya selama ini, semoga proyek-proyek kita akan semakin bertambah.

21. Partner kerja Konsultan Managemen Pendamping Kab. Tuba Barat Prof. Erwan, Ir. Santo, Ir. Kamijan, Asisten Teknik Sururi, S.T., FK Gunung Agung Teguh, S.Pd., FK Gunung Terang A.Yani, S.P., FK Lambu Kibang Miftahudin, S.T., FK Pagar Dewa Joni, A.Md., FK Tuba Tengah Frans, A.Md.Kep., FK Tuba Udik Desi, S.Pd., FK Tumi Jajar Fitri, S.P. semoga tahun 2015 nilai proyek lebih besar, amin.

Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih penulis ucapkan atas bantuan yang diberikan sehingga terselesaikannya skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua, Amin.

Bandar Lampung, 22 Desember 2014 Penulis,

ii DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR GAMBAR ... v

DAFTAR TABEL ... vii

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Tujuan ... 3

C. Manfaat Penelitian ... 3

D. Hipotesa... 4

E. Batasan Masalah... 4

F. Sistematika Penulisan ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Komposit ... 6

iii

C. Komposit Serat ... 13

D. Serat Ijuk Aren ... 14

E. Polimer sebagai Matriks ... 23

F. Katalis MEKPO (mehtyl ehtyl keton peroksida) ... 26

G. Resin Epoxy ... 26

H. Pengujian Bonding. ... 29

I. Kurva Tegangan Regangan ... 30

J. Pengamatan Dengan SEM... 31

III. METODE PENELITIAN A. Tempat Penelitian... 32

B. Bahan yang digunakan ... 32

C. Alat-alat yang digunakan ... 33

D. Prosedur Percobaan ... 34

E. Alur Proses Pengujian ... 41

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Karakteristik Serat Ijuk ... 42

B. Hasil Uji Bonding ... 43

C. Pembahasan ... 56

iv

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan ... 58 B. Saran ... 59

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

vii DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Spesifikasi matriksepoxy... 27

2. Kelebihan dan kekurangan resinepoxy... 28

3. Perbandingan resinepoxydengan resinpolyester... 28

4. Jumlah Spesimen uji ... 39

5. Jumlah spesimen pengamatan SEM... 40

6. Kekuatan tarik rata-rata serat ijuk ... 42

7. Hasil uji tarik komposit/epoxydengan diameter 0,25–0,35 mm... 44

8. Hasil uji tarik komposit/epoxydengan diameter 0,36–0,45 mm... 48

v DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Komposit dengan unsur-unsur penyusun yang berbeda-beda... 7

2. Komposit serat ... 7

3. Komposit lapis... 8

4. Komposit partikel... 9

5. Jenis–jenis orientasi serat pada komposit berpenguat serat ... 14

6. Serat ijuk ... 15

7. Pohon Aren... 16

8. Kurvafibrevsmatrix... 30

9. Spesimen untuk pengamatan dengan SEM ... 31

10. Spesimen sampel ujiBonding... 35

11. Skema alat pengujianBondingdengan UTM ... 37

12. Pengambilan gambar dengan SEM ... 39

13. Alur Penelitian ... 41

14. Grafik tegangan vs regangan spesimen serat berdiameter 0,25–0,35 mm ... 43

15. Hasil pengamatan SEM pada spesimen A2 dengan serat yang berdiameter (0,25 mm–0,35 mm)... 45 16. Hasil pengamatan SEM pada spesimen A4 dengan serat yang

vi berdiameter (0,25 mm–0,35 mm)... 46 17. Grafik tegangan vs regangan spesimen serat

berdiameter 0,36–0,45 mm ... 47 18. Hasil pengamatan SEM pada spesimen B1 dengan serat yang

berdiameter (0,36 mm–0,45 mm)... 49 19. Hasil pengamatan SEM pada spesimen B2 dengan serat yang

berdiameter (0,36 mm–0,45 mm)... 50 20. Grafik tegangan vs regangan spesimen serat

berdiameter 0,46–0,55 mm ... 51 21. Hasil pengamatan SEM pada spesimen C1 dengan serat yang

berdiameter (0,46 mm–0,55 mm)... 53 22. Hasil pengamatan SEM pada spesimen C2 dengan serat yang

berdiameter (0,46 mm–0,55 mm)... 54 23. Kurva tegangan vs regangan semua spesimen uji bonding... 56

I.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dengan semakin pesatnya perkembangan teknologi sekarang ini, menuntut pihak produsen sektor industri konstruksi untuk semakin inovatif dalam pembuatan suatu material yang tepat guna, tepat waktu, dan tepat harga. Mengingat betapa besarnya kebutuhan material dalam perancangan suatu konstruksi. Kita ketahui, harga material logam semakin tinggi dikarenakan tingginya biaya proses pembuatan logam, yang mengakibatkan konsumen mulai beralih mencari material yang bersifat non-logam seperti komposit. Hal itu dikarenakan harga bahan baku dan biaya proses pembuatan material komposit lebih murah dan bahan baku lebih mudah didapat dibandingkan dengan material logam.

Suatu material komposit harus memiliki sifat-sifat baik yang sulit diperoleh seperti pada logam, material ini lebih ringan, memiliki kekuatan yang baik, ketahanan fatik tinggi, tahan terhadap korosi, harga relatif lebih murah dari material logam, serta mudah dibentuk dan difabrikasi. Material komposit adalah gabungan dari penguat (reinforment) dan matriks. Sebagai contoh di industri otomotif untuk pembuatan panel pintu mobil, dashboard dan kotak radiator,

2 pembuatan badan kapal pada industri perkapalan serta untuk pembuatan pesawat terbang dan bejana tekan.

Dalam proses pembuatan komposit, ada dua jenis serat yang telah umum digunakan oleh peneliti. Yaitu, serat alam dan serat gelas. Serat alam memiliki keunggulan lain jika dibandingkan dengan serat gelas, komposit serat alam lebih ramah lingkungan karena mampu terdegradasi secara alami dan harganya pun lebih murah dibandingkan serat gelas. Sedangkan serat gelas sukar terdegradasi secara alami. Selain itu serat gelas juga menghasilkan gas dan debu yang berbahaya bagi kesehatan jika serat tersebut didaur ulang.

Serat ijuk merupakan salah satu contoh serat alam, yang mungkin sebagian orang sudah mengetahui kalau serat ini sangatlah istimewa dibandingkan serat alam lainnya. Serat ijuk diperoleh dari pohon aren (Arenga pinmata Merr), serat ini banyak digunakan dalam industri-industri meubel dan kerajinan rumah tangga karena mudah didapat dan murah.

Kekuatan ikat antara serat dan matrik perlu untuk diketahui, karena dari kekuatan ikat inilah akan diketahui seberapa besar kekuatan ikat antara serat dan matriksnya. Beberapa penelitian tentang komposit masih jarang yang membahas kekuatan ikatnya, masih banyak yang melihat hasil pengujian dengan melihat hasil patahan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope).

3 Fenny T. Kurniawati, Hiroomi Homma, Motoharu Yamauchi dan Fergyanto E. Gunawan telah melakukan studi tentang kekuatan ikat antara serat gelas dan matrik. Dari hasil penelitian tersebut, menunjukkan kekuatan serat lebih besar dibandingkan dengan kekuatan matriknya.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan diatas maka penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan ikat antara serat dengan matrik pada semua spesimen uji.

B. Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah

1. Mengetahui kekuatan ikat (bonding) antara matrik dan serat.

2. Mengetahui struktur ikatan komposit yang berpenguat serat ijuk dan analisa kerusakan komposit.

C. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagi peneliti ini berguna untuk menambah pengetahuan dan wawasan tentang material komposit.

2. Dengan adanya penelitian ini, diharapkan dapat mengembangkan aspek ilmu pengetahuan tentang material teknik.

3. Bagi akademik, penelitian ini berguna sebagai referensi tentang komposit serat alam.

4 4. Dengan hasil yang dicapai maka akan bisa digunakan untuk memberikan

sumbangsih khususnya komposit dengan penguat serat ijuk. D. Hipotesa

Hipotesa untuk penelitian ini adalah ketika diameter serat ijuk yang digunakan semakin besar, maka kekuatanbondingnyasemakin kecil.

E. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dari penelitian ini, yaitu :

1. Spesimen berasal dari bahan alami yang berupa serat ijuk dari pohon aren. 2. Menggunakan matrikepoxy.

3. Pembuatan komposit menggunakan serat ijuk dengan diameter (0,25–0,35 mm), (0,36–0,45 mm) dan (0,46–0,55 mm).

4. Pengujian sifat mekanik berupa uji bonding (bond test) dan pengamatan struktur ikatan denganScanning Electron Microscope(SEM).

5. Perendaman serat ijuk dengan larutan alkali selama 2 jam.

F. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan yang digunakan oleh penulis dalam penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

5

BAB I : PENDAHULUAN

Terdiri atas latar belakang, tujuan dan manfaat , batasan masalah, dan sistematika penulisan dari penelitian.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Berisikan landasan teori dari beberapa literatur yang mendukung pembahasan tentang studi kasus yang diambil, yaitu pengaruh panjang serat terhadap sifat mekanik dan fisik komposit berpenguat serat ijuk dengan matrikepoxy

BAB III : METODE PENELITIAN

Terdiri atas hal-hal yang berhubungan dengan pelaksanaan penelitian, bahan penelitian, peralatan penelitian, prosedur

pengujian dan diagram alir pelaksanaan penelitian. BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisikan hasil penelitian dan pembahasan dari data-data yang diperoleh setelah pengujian.

BAB V : SIMPULAN DAN SARAN

Berisikan hal-hal yang dapat disimpulkan dan saran-saran yang ingin disampaikan dari penelitian.

DAFTAR PUSTAKA

Berisikan referensi-referensi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini.

LAMPIRAN

Terdiri dari data-data gambar yang mendukung atau hal-hal lain yang dianggap perlu.

6 II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Komposit

Kata “komposit” dapat diartikan sebagai dua atau lebih bahan atau material yang

dikombinasikan menjadi satu, dalam skala makroskopik, sehingga menjadi satu kesatuan. Dengan kata lain, secara mikro, material komposit dapat dikatakan sebagai material yang heterogen. Sedangkan dalam skala makro, material tersebut dianggap homogen.

Gurdal (1999) mengatakan bahwa komposit adalah bahan heterogen yang terdiri dari bahan pengikat (matrik) dan bahan penguat (reinforcement). Komposit terdiri dari dua bahan penyusun, yaitu bahan utama sebagai bahan pengikat dan bahan pendukung sebagai penguat. Bahan utama membentuk matrik dimana bahan penguat ditanamkan di dalamnya. Bahan penguat dapat berbentuk serat, partikel, serpihan atau juga dapat berbentuk yang lain.

Dari pengertian di atas, dapat disimpulkan bahwa komposit adalah bahan yang dibentuk dari dua jenis material yang berbeda, yaitu:

1. Penguat (reinforcement), yang mempunyai sifat kurang ductile tetapi lebih kaku serta lebih kuat.

2. Matriks, umumnya lebih ductile tetapi mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih rendah.

7 B. Klasifikasi Komposit

Sesuai dengan definisinya, maka bahan material komposit terdiri dari unsur-unsur penyusun. Komponen ini dapat berupa unsur organik, anorganik ataupun metalik dalam bentuk serat, serpihan, partikel dan lapisan.

Gambar 1. Komposit dengan unsur-unsur penyusun yang berbeda-beda

Jika ditinjau dari unsur pokok penyusun suatu bahan komposit, maka komposit dapat dibedakan atas beberapa bagian antara lain :

a. Komposit serat (Fibrous Composites Material)

Komposit serat, yaitu komposit yang terdiri dari serat dan matriks (bahan dasar) yang dproduksi secara fabrikasi, misalnya serat ditambahkan resin sabagai bahan perekat.

8 Komposit serat merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu laminat atau lapisan yang menggunakan penguat berupa serat (fiber). Fiber yang digunakan bisa berupa glass fiber,carbon fibers, armid fibers (poly aramide), dan sebagainya. Fiber ini bisa disusun secara acak (chopped strand mat) maupun dengan orientasi tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks seperti anyaman.

b. Komposit lapis (Laminated CompositeMaterials)

Komposit laminat, merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakterstik sifat sendiri.

Gambar 3. Komposit lapis

Komposit yang terdiri dari lapisan serat dan matriks, yaitu lapisan yang diperkuat oleh resin sebagai contoh plywood, laminated glassyang sering digunakan bahan bangunan dan kelengkapannya. Pada umumnya manipulasi makroskopis yang dilakukan yang tahan terhadap korosi, kuat dan tahan terhadap temperatur.

9 c. Komposit serpihan

Pengertian dari serpihan adalah partikel kecil yang telah ditentukan sebelumnya yang dihasilkan dalam peralatan yang khusus dengan orientasi serat sejajar permukaannya. Suatu komposit serpihan terdiri atas serpihan-serpihan yang saling menahan dengan mengikat permukaan atau dimasukkan kedalam matriks. Sifat-sifat khusus yang dapat diperoleh dari serpihan adalah bentuknya besar dan data sehingga dapat disusun dengan rapat untuk menghasilkan suatu bahan penguat yang tinggi untuk luas penampang lintang tertentu. Pada umumnya serpihan-serpihan saling tumpang tindih pada suatu komposit sehingga dapat membentuk lintasan fluida ataupun uap yang dapat mengurangi kerusakan mekanis karena penetrasi atau perembesan.

d. Komposit partikel (Particulate Composites Materials)

Komposit partikel, komposit yang terdiri dari partikel dan matriks yaitu butiran (batu, pasir) yang diperkuat semen yang kita jumpai sebagai beton, senyawa komplek ke dalam senyawa komplek.

Gambar 4. Komposit partikel

Komposit partikel merupakan produk yang dihasilkan dengan menempatkan partikel-partikel dan sekaligus mengikatnya dengan suatu matriks bersama-sama dengan satu atau lebih unsur-unsur perlakuan seperti panas, tekanan, kelembaban, dan katalisator. Komposit partikel ini berbeda dengan jenis serat acak sehingga

10 bersifat isotropis. Kekuatan komposit serat dipengaruhi oleh tegangan koheren diantara fase partikel dan matriks yang menunjukkan sambungan yang baik.

Pada umumnya komposit dibagi dalam tiga kelompok adalah: (a). Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix composite _– PMC) bahan ini merupakan bahan komposit yang sering digunakan yang biasa disebut dengan Polimer Berpenguat Serat (FRP – Fiber Reinforced Polymers or Plastis), bahan ini menggunakan suatu polimer berdasar resin sebagai matriknya, seperti kaca, karbon dan aramid (Kevlar) yang digunakan sebgai penguatnya. (b). Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composite_–MMC) ditemukan berkembang pada industri otomotif, bahan ini menggunakan suatu logam seperti alumnium sebagai matrik dan penguatnya dengan serat seperti silikon karbida. (c). Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composite _– CMC) digunakan pada lingkungan bertemperatur sangat tinggi, bahan ini menggunakan keramik sebagai matrik dan diperkuat dengan serat pendek, atau serabut-serabut (Whiskers) dimana terbuat dari silikon karbida.

Pada umumnya komposit mengandung serat, baik serat pendek maupun serat panjang yang dibungkus dengan matriks. Fungsi dari pada serat adalah menahan bahan yang diberikan sedang fungsi matriks adalah membungkus serat sekaligus melindunginya dari kerusakan baik mekanis maupun kimia. Selain daripada itu matriks mendistribusikan beban kepada serat.

Jenis-jenis serat dan contoh bahannya yang dapat digunakan sebagai penguat pada material komposit secara umum yaitu : (a). Serat organik yaitu serat yang berasal

11 dari mahluk hidup dan tumbuh-tumbuhan, serta dapat didaur ulang secara alami, contoh : sabut kelapa, ijuk, dan sabut kelapa sawit. (b). Serat anorganik yaitu serat yang sukar untuk terdegradasi (didaur ulang) secara alami, contoh: asbes, gelas, metal, dan keramik.

Serat-serat organik dan anorganik umumnya digunakan untuk memperoleh bahan komposit serat. Serat organik seperti selulosa, propylene, dan serat grafit pada umumnya dikarakteristik sebagai bahan yang ringan, lentur, elastik dan peka terhadap panas, sedangkan serat anorganik seperti gelas dan keramik merupakan serat yang paling tinggi kekuatannya serta tahan terhadap panas.

Aplikasi dan pemakaian bahwa komposit yang diperkuat dengan serat secara luas dipakai industri otomotif, industri kapal terbang, industri kapal laut, peralatan militer, dan industri perabotan rumah tangga. Hal ini menunjukkan perkembangan pesat dari material komposit, karena mempunyai sifat unggul, yaitu sebagai isolator yang baik. Ketahanannya baik terhadap air dan zat kimia. Dengan demikian bahan komposit tidak dapat berkarat, anti rayap dan tahan lembab. Bahan komposit alam umumnya berharga murah. Bahan komposit termasuk bahan yang ringan dan kuat.

Serat merupakan salah satu material rancang-bangun paling tua. Jute, flax dan hemp telah digunakan untuk menghasilkan produk seperti tali tambang, cordage, jaring, water hose dancontainer sejak dahulu kala. Serat tumbuhan dan binatang masih digunakan untuk felts, kertas, sikat atau kain tebal. Industri serat dibagi

12 menjadi dua yaitu serat alam (dari tanaman, hewan dan sumber mineral) dan serat sintetis. Banyak serat sintetis telah dikembangkan secara khusus untuk menggantikan serat alam, karena serat sintetis sangat mudah diprediksi dan ukurannya yang lebih seragam. Untuk tujuan di bidang teknik, serat gelas, serat logam dan serat sintetis turunan bahan organik adalah yang paling banyak digunakan. Nilon digunakan untuk belting,nets, pipa karet, tali, parasut, webbing, kain balistik dan penguat dalam ban.

Serat sebagai penguat dalam struktur komposit mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: (a). Kekuatan (Strength), merupakan kemampuan material untuk menahan beban tanpa mengalami kepatahan. (b). Kekakuan (Stiffness) yaitu sesuatu yang tidak dapat dipisahkan dari suatu materi. Banyak material yang kaku memiliki kepadatan yang rendah untuk menahan deformasi dari pemasangan, gravitasi, dan vibrasi pada saat pengoperasiannya. (c). Ketahanan korosi (Corrosion Resistance) yaitu tidak cepat berkarat sehingga mempunyai massa umur pakai yang panjang. (d). Ketahanan gesek/ aus (Wear Resistance). (e). Berat (Weight) yaitu berat material yang berat dapat diubah menjadi ringan tanpa mengurangi unsur-unsurnya. (f). Ketahanan lelah (Fatigue Life) merupakan fenomena terjadinya kerusakan material karena pembebanan yang berulang-ulang. Apabila suatu logam dikenakan tegangan berulang, maka akan patah pada tegangan yang jauh lebih rendah dibandingkan tegangan yang dibutuhkan untuk menimbulkan perpatahan pada beban statik. (g). Meningkatkan konduktivitas panas yaitu menambah laju perambatan panas pada padatan dengan aliran panas yang mengalir dari temperatur tinggi ke temperatur rendah.

13 C. Komposit Serat

Komposit ini mengunakan serat sebagai penguatnya. Serat yang digunakan bisa berupaglass fibers, carbon fibers, aramid fibers (poly aramide), dan sebagainya. Serat ini bisa disusun secara acak,lurus maupun dengan orientasi tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks seperti anyaman. Perbandingan antara panjang dengan diameter serat disebut sebagai rasio aspek. Semakin besar rasio aspeknya maka kekuatan dan kekakuan komposit akan semakin besar atau baik.

Fungsi utama serat penguat dalam matrik adalah sebagai penahan dari beban yang diberikan pada komposit, selain itu serat penguat ini berfungsi untuk menjaga kekakuan dari komposit. Karena alasan inilah serat penguat yang digunakan untuk membuat komposit harus mempunyai kekuatan tarik dan modulus elastisitas yang tinggi.

Serat merupakan unsur yang sangat penting pada komposit berpenguat serat yang fungsinya adalah sebagai pembawa beban. Komposit berpenguat serat banyak dipakai untuk produk yang memerlukan kekuatan tinggi dengan bobot yang rendah, sebagai bahan pengganti logam.

Dengan menggabungkan serat penguat yang mempunyai kekuatan tarik dan modulus elastisitas yang tinggi dengan matrik yang ulet. Maka diharapkan kita nantinya akan mendapatkan komposit kuat yang dilindungi oleh matrik yang ulet sebagai pelindung dari serat dan sebagai penjaga arah serat. Sehingga komposit mempunyai sifat mekanik yang lebih baik apabila dibandingkan dengan komposit tersebut belum diperkuat oleh serat.

14 Arah serat juga menentukan kekuatan dari komposit yang diperkuat dengan serat. Secara umum arah serat pada komposit berpenguat serat dapat dibagi menjadi 3, yaitu:

- Serat panjang dengan arah yang sama, gambar 8 (a) - Serat pendek dengan arah yang sama, gambar 8 (b) - Serat pendek dengan arah acak, gambar 8 (c)

(a) (b) (c)

Gambar 5. Jenis–jenis orientasi serat pada komposit berpenguat serat Matrik yang baik untuk digunakan pada komposit serat harus mempunyai sifat–

sifat yaitu:

1. Matrik melekat dengan baik pada permukaan serat sehingga beban yang diberikan pada komposit akan didistribusikan dengan baik kepada serat, karena serat inilah yang memegang peranan penting untuk menahan beban yang diberikan kepada komposit.

2. Melindungi permukaan serat dari kerusakan. 3. Melindungi serat dari perambatan keretakan.

D. Serat Ijuk Aren

Serat ijuk adalah serat alam yang mungkin hanya sebagian orang mengetahui kalau serat ini sangatlah istimewa dibandingkan serat alam lainnya. Serat

15 berwarna hitam yang dihasilkan dari pohon aren memilki banyak keistimewaan diantaranya : (a). Tahan lama hingga ratusan bahkan ribuan tahun lebih dan tidak mudah terurai. (b). Tahan terhadap asam dan garam air laut, Serat ijuk merupakan salah satu serat yang tahan terhadap asam dan garam air laut, salah satu bentuk pengolahan dari serat ijuk adalah tali ijuk yang telah digunakan oleh nenek moyang kita untuk mengikat berbagai peralatan nelayan laut. (c). Mencegah penembusan rayap tanah. Serat ijuk aren sering digunakan sebagai bahan pembungkus pangkal kayu-kayu bangunan yang ditanam dalam tanah untuk memperlambat pelapukan kayu dan mencegah serangan rayap.

Gambar 6. Serat ijuk

Keunggulan komposit serat ijuk dibandingkan dengan serat gelas adalah komposit serat ijuk lebih ramah lingkungan karena mampu terdegradasi secara alami dan harganya pun lebih murah bila dibandingkan serat lain seperti serat gelas. Sedangkan serat gelas sukar terdegradasi secara alami. Selain itu serat gelas juga menghasilkan gas CO dan debu yang berbahaya bagi kesehatan jika serat gelas didaur ulang, sehingga perlu adanya bahan alternatif pengganti serat gelas tersebut. Dalam industri manufaktur dibutuhkan material yang memiliki sifat-sifat yang khusus dan khas yang sulit didapat dari material lain seperti logam.

16 Gambar 7. Pohon Aren

Serat ijuk adalah serat alam yang berasal dari pohon aren. Dilihat dari bentuk, pada umumnya bentuk serat alam tidaklah homogen. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan dan pembentukan serat tersebut tergantung pada lingkungan alam dan musim tempat serat tersebut tumbuh. Aplikasi serat ijuk masih dilakukan secara tradisional, diantaranya digunakan sebagai bahan tali menali, pembungkus pangkal kayu bangunan yang ditanam dalam tanah untuk mencegah serangan rayap, penahan getaran pada rumah adat karo, dan saringan air. Kegunaan tersebut didukung oleh sifat ijuk yang elastis, keras, tahan air, dan sulit dicerna oleh organisme perusak.

Dalam penelitan yang dilakukan oleh Kuncoro Diharjo, Komposit alam adalah material yang memiliki potensi yang baik untuk dikembangkan di Indonesia. Mechanical bonding komposit yang diperkuat serat alam dapat ditingkatkan dengan perlakuan kimia serat atau mengunakan coupling agent. Perlakuan kimia,

17 seperti perlakuan alkali, sering digunakan karena lebih ekonomis. Tujuan penelitian ini adalah menyelidiki pengaruh perlakuan alkali terhadap sifat tarik komposit berpenguat serat rami kontinyu dengan matrik polyester. Pengamatan visual dilakukan untuk menyelidiki mekanisme perpatahan. Serat rami direndam di dalam larutan alkali (5% NaOH) selama 0, 2, 4, dan 6 jam. Selanjutnya, serat tersebut dicuci menggunakan air bersih dan dikeringkan secara alami.

Matrik yang digunakan dalam penelitian ini adalah resin unsaturated polyester 157 BQTN dengan hardner MEKPO 1%. Komposit dibuat dengan metode cetak tekan pada Vf = 35%. Semua spesimen dilakukan post cure pada suhu 62oC selama 4 jam. Spesimen uji tarik dibuat mengacu pada standar ASTM D-638. Pengujian tarik dilakukan dengan mesin uji tarik dan perpanjangan diukur dengan menggunakan extensometer. Penampang patahan diselidiki untuk mengidentifikasi mekanisme perpatahannya. Hasil penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa kekuatan dan regangan tarik komposit memiliki harga optimum untuk perlakuan serat 2 jam, yaitu 190.27 Mpa dan 0.44%. Komposit yang diperkuat serat yang dikenai perlakuan 6 jam memiliki kekuatan terendah. Penampang patahan komposit yang diperkuat serat perlakuan selama 0 jam, 2 jam, dan 4 jam diklasifikasikan sebagai jenis patah slitting in multiple area. Sebaliknya, penampang patahan komposit yang diperkuat serat perlakuan 6 jam memiliki jenis patah tunggal.

Kuncoro Diharjo menyimpulkan bahwa komposit yang diperkuat serat rami dengan perlakuan 5% NaOH selama 2 jam memiliki kekuatan tarik dan regangan

18 terbesar, yaitu σ = 190.27 MPa dan ε = 0.44%. Semakin lama perlakuan serat

rami, maka modulus elastisitas kompositnya pun meningkat. Patahan komposit yang diperkuat serat rami tanpa perlakuan dan dengan perlakuan 5% NaOH selama 2 jam dapat dikalsifikasikan sebagai jenis patah banyak (splitting in multiple area). Penampang patahan komposit yang diperkuat serat rami tanpa perlakuan didominasi perilaku kegagalan fiber pull out. Namun pada komposit yang diperkuat serat dengan perlakuan 5% NaOH, penampang patahannya mengindikasikan tanpa adanyafiber pull out.

Penelitian yang berjudul Karakteristik Mekanik Komposit Lamina Serat Rami EpoxySebagai Bahan Alternatif Soket Prostesis ini bertujuan untuk mendapatkan karakteristik mekanik komposit serat alam khususnya serat rami dengan matriks epoxy yang akan diaplikasikan sebagai bahan alternatif pada desain soket prostesis. Pengujian komposit lamina serat rami epoxy mengacu standar American Society for Testing Material (ASTM) D 3039/D 3039M untuk pengujian tarik dan ASTM D 4255/D 4255M-83 untuk pengujian geser.

Serat rami yang digunakan adalah serat kontinyu dengan kode produksi 100% Ne

14’S, menggunakan matriks berupa Epoxy Resin Bakelite EPR 174 dan Epoxy

Hardener V-140. Metode pembuatan sampel uji komposit lamina dengan cara hand lay up terhadap serat rami kontinyu pada suhu kamar. Hasil pengujian karakteristik mekanik komposit serat rami epoxy akan dibandingkan dengan standard ISO untuk bahan plastik/polymer yang diaplikasikan pada bidang kesehatan, khususnya untukProstheticsdanOrthotics. Analisis dilengkapi dengan

19 hasil pengamatan berbantuan Scanning Electron Microscope (SEM) untuk mengetahui modus kegagalan dan kriteria kegagalan.

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa komposit lamina serat rami epoxy berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai material alternatif dalam pembuatan soket prostesis atas lutut pada fraksi volume serat 40-50%. Karakteristik mekanik komposit lamina serat rami epoxy longitudinal pada fraksi volume serat 40% yaitu tegangan tarik 232 MPa dan modulus elastisitas 9,7 GPa, sedangkan pada fraksi volume serat 50% tegangan tarik 260 MPa dan modulus elastisitas 11,23 GPa. Harga ini masih lebih besar dibandingkan dengan harga referensi pada penelitian ini, yaitu bahan polimer yang diaplikasikan di bidang kesehatan dengan harga minimal kekuatan tarik 80 MPa dan modulus elastisitas 3 GPa. Modus kegagalan yang terjadi pada komposit lamina rami epoxy meliputi brittle failure (getas) untuk fraksi volume serat 10-30%, bondingdan deleminasifraksi volume serat 40-50%. Karakteristik mekanik komposit lamina rami epoxymemenuhi persyaratan sebagai bahan soket prostesis, mengacu pada Standard ISO:plastic/polymer for health application.

Penelitian yang dilakukan oleh mahasiswa jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS berjudul Analisa Pengaruh Fraksi Volume Serat Aren (Arenga Pinata) Dengan Matrik Polyester Terhadap Kekuatan Bending Dan Tarik. Pada tanaman Aren tumbuh hampir disetiap daerah pesisir di Indonesia. Jumlahnya yang melimpah dan tidak mengenal musim adalah beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan tanaman lain. Akan tetapi sangat disayangkan selama ini

20 tanama aren memiliki nilai ekonomis yang sangat rendah hanya niranya saja yang memiliki nilai ekonomis, sedangkan bagaian tanaman yang lainnya terbuang percuma atau bernilai sangat rendah. Oleh karena itu tujuan utama penelitian ini adalah memanfaatkan ijuk tanaman aren dan mencari kekuatan tarik dan bending yang maksimal.

Ijuk tersebut akan dijadikan material komposit dengan menggunakan matriks polyester, dimana ijuk akan berfungsi sebagai reinforcement. Ijuk tersebut dipotong dengan ukuran panjang 1 cm dan kemudian dicampur dengan polyester, kemudian dicetak menjadi lembaran komposit. Setelah itu , lembaran akan dibentuk specimen uji tarik dan bending. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah variasi volume serat aren. Fraksi volume yang akan digunakan adalah 10%, 20%, 30%, 40%.

Dari hasil penelitian terlihat bahwa kekuatan tarik maksimal dimiliki oleh komposit dengan fraksi volume 40% yang besarnya 13,72 GPa. Sedangkan flexural modulus dan flexural strength tertinggi terjadi pada komposit dengan fraksi volume 40 %, yang besarnya adalah 1268,98 GPa dan 62,76 GPa. Semakin kecil fraksi volume serat aren, maka kekuatan tarik dan bending akan semakin kecil.

Kekuatan komposit serat rami dengan epoxy dengan variasi fraksi volume serat (10%, 20%, 30%, 40%, 50%), menunjukkan perbandingan kekuatan pada fraksi volume serat 40% dan 50%. Kekuatan tarik untuk komposit lamina serat rami

21 epoxy longitudinal pada fraksi volume serat 40% yaitu tegangan tarik 232 MPa dan modulus elastisitas 9,7 GPa, sedangkan pada fraksi volume serat 50% tegangan tarik 260 MPa dan modulus elastisitas 11,23 GPa.[24] Sedangkan penelitian terhadap kekuatan tarik komposit dengan matriks polyester dengan fraksi volume serat aren (10%, 20%, 30%, 40%), mempunyai kekuatan tarik maksimal pada fraksi volume 40% yang besarnya 13,72 GPa. Semakin kecil/sedikit fraksi volume serat aren, maka kekuatan tarik akan semakin kecil.[25] Perbedaan hasil kedua penelitian ini tidak begitu jauh, dikarenakan jenis serat yang digunakan berbeda dan matriks yang digunakan berbeda pula.

Ratni Kartini melakukan penelitan yang berjudul Pembuatan dan Karakterisasi Komposit Polimer Berpenguat serat Alam. Polimer merupakan bahan yang sangat bermanfaat dalam dunia teknik, khususnya dalam industri kontruksi. Polimer sebgai bahan kontruksi bangunan dapat digunakan baik berdiri sendiri, misalnya sebagai perekat, pelapis, cat, dan segai glazur; maupun merupakan gabungan dengna bahan lain membentuk komposit. Untuk aplikasi struktur yang memerlukan kekuatan dan ketegaran, mengharuskan perbaikan sifat mekanik polimer. Untuk kebutuhan tersebut, berkembanglah komposit polimer yang disertai penguat oleh berbagai filler diantaranya serat alam. Penggunaan serat alam antara lain serat ijuk dan serat pisang sebagai pengganti serat buatan dapat menurunkan biaya produksi. Hal tersebut dapat dicapai karena serat alam murah dan sumber dayanya dapat terus diperbaharui.

22 Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis komposit antara matriks polmer yaitu epoxy danpolyester dengan bahan penguat (filler) serat alam yaitu serat ijuk dan serat pisang, serta mempelajari sifat mekanik, struktur mikro dan sifat ternal komposit yang telah dbuat. Hipotesis penelitian ini adalah dengan penambahan serat alam sebagai bajan penguat (filler) pada matriks polimer diharapkan dapat meningkatkan sifat mekanik terutama kekuatan tarik (tensile strength) komposit bila dibandingkan dengan matriks polimer.

Dari hasil penelitian diperoleh bahwa secara umum penambahan serat pada matriks polimer menurunkan nilai kekuatan tarik bahan komposit, kecuali untuk komposit ber-matriks epoxy dengan penguat serat ijuk. Penambahan serat ijuk pada komposit matriks epoxy dapat meningkatkan kekuatan tarik bahan yaitu dengan pengisian serat ijuk tiga lapis menghasilkan kekuatan tarik tertinggi 45,44 MPa, lebih besar daripada komposit matriks epoxy yaitu 37,28 MPa. Sedangkan penambahan serat pada matriks epoxy dengan penguat serat pisang tiga lapis kekuatan tariknya terendah yaitu 30,47 MPa. Kekuatan tarik komposit matriks polyester 56,74 MPa, sedangkan jika ditambahkan serat pisang dan serat ijuk kekuatannya menjadi jauh lebih kecil. Kekuatan tarik yang terkecil jika ditambah serat pisang tiga lapis yaitu 15,26 MPa, sedangkan jika ditambah serat ijuk tiga lapis yaitu 22,18 MPa. Secara umum penambahan serat pada matriks polimer menurunkan nilai kekerasan bahan komposit. Dari pengamatan strukturmikro ternyata kurangnya ikatan antara serat dengan matriks polimer dan distribusi serat pada matriks polimer mempengaruhi nilai kekuatan tarik dan nilai kekerasan

23 bahan komposit. Adanya pengisian serat pada matriks polimer mempengaruhi sifat termal bahan, hal ini ditunjukkan dengan perbedaan pola termogram DTA.

E. Polimer Sebagai Matriks 1. Sifat Polimer

Sifat-sifat khas dari bahan polimer pada umumnya, yaitu:

a. Polimer memiliki sifat mudah dibentuk. Pada temperatur relatif rendah bahan dapat dicetak dengan penyuntikan, penekanan, ekstrusi dan seterusnya, yang menyebabkan biaya pembuatan lebih rendah dari pada bahan material lain.

b. Sebagian besar produk bahan polimer ringan tetapi kuat. Berat jenis polimer rendah bila dibandingkan dengan logam dan keramik, yaitu 1,0-1,7 kg/m3.

c. Sebagian besar polimer mempunyai sifat isolasi listrik yang baik, disamping itu bahan polimer dapat dibuat menjadi konduktor dengan jalan mencampurnya dengan serbuk logam, butiran karbon dan sebagainya.

2. Jenis-Jenis Polimer

Pada umumnya bentuk penguat komposit dengan matrik polimer (PMC) memiliki beberapa jenis polimer yang dapat digunakan sebagai bahan matrik, yaitu :

a. Termoplastik

Termoplastik merupakan polimer yang memiliki struktur berupa rantai panjang yang lurus, akan melunak dan mencair jika dipanaskan dan

24 mengeras lagi jika didinginkan. Beberapa jenis termoplastik yaitu polyethylene,polyprophylene,nylondan lain-lain.

b. Termoset

Dalam bentuk padat, termoset membentuk ikatan silang (cross linked) antar benang-benang polimer dalam bentuk tiga dimensi yang tidak mencair pada temperatur tinggi. Jenis-jenis termoset yaitu phenol formaldehyde, melamine formaldehyde, urea formaldehyde, resin Polyester, dan lain-lain.

c. Elastomer

Elastomer merupakan jenis polimer dengan elastisitas tinggi. d. Polimer Natural

Polimer natural seperti selulosa dan protein, dimana bahan dasar terbuat dari tumbuhan dan hewan.

3. ResinPolyesterTak Jenuh

Resin polyester tak jenuh merupakan salah satu jenis polimer termoset. Resin polyester merupakan pilihan yang banyak digunakan dalam pasaran komposit modern. Bahan ini memiliki ketahanan sifat mekanik yang baik ketika beroperasi pada kondisi lingkungan yang panas maupun basah, ketahanan kimia yang baik, kestabilan bentuk, harga yang relatif rendah (dibandingkan dengan jenis epoxy) dan memiliki pelekatan yang baik pada berbagai jenis penguat.

Sifat-sifat fisik dari bahan Resin Polyester, yaitu: a. Retakan baik.

25 c. Pengerutan sedikit (saatpost curing).

Sifat-sifat mekanik resinpolyesteradalah sebagai berikut: a. Temperatur optimal 1100C–1400C.

b. Ketahanan dingin adalah baik secara relatif.

c. Bila dimasukkan air mendidih untuk waktu yang lama, bahan akan retak atau pecah.

d. Kemampuan terhadap cuaca baik.

e. Tahan terhadap kelembaban dan sinarUltra Violet. f. Memiliki titik leleh (Tm) sebesar 250-2600c

Pada proses pencampurannya resin poliester tersebut harus ditambahkan dengan suatu katalis, pada penelitian ini katalis yang digunakan adalah katalis komersil/pasaran berupa MEKPO (Metil Etil Keton Peroksida) yang fungsinya sebagai zat curing yakni untuk mempersingkat waktu pengerasan dari resin polyestertersebut.

Jumlah katalis MEKPO dalam proses pembuatan komposit juga berpengaruh terhadap sifat mekanik komposit yang dihasilkan. Penelitian Jamasri (2005) menunjukkan bahwa kekuatan tarik komposit serat kenaf tertinggi adalah pada kandungan katalis 1%. Kekuatan dan modulus elastisitas serat kenaf adalah 324,99 MPa dan 37,42 GPa, sedangkan hasil pengujian tarik matrik polyester memiliki kekuatan tarik 50,70 MPa dan modulus elastisitas 4,23 GPa. Peningkatan kekuatan tarik sangat besar terjadi pada komposit berpenguat serat kenaf kontinu dengan hardener 1%.

26 F. Katalis MEKPO (mehtyl ehtyl keton peroksida)

Katalis adalah bahan yang digunakan untuk memulai dan mempersingkat reaksi curing pada temperatur ruang. Katalis dapat menimbulkan panas saat curing dalam hal ini dapat merusak produk yang dibuat. Katalis yang digunakan sebagai proses curing dalam pembuatan papan yang berasal dari organic proxide seperti methyl ethyl, ketone proxidedanacetyl acetone proxide. Dalam pembuatan bahan komposit, campuran katalis sedikit maka papan serat yang dihasilkan akan lebih kuat bila dibandingkan pada campuran katalisnya banyak.

Pada proses pencampuran resin polyester tersebut harus ditambahkan dengan suatu katalis, pada penelitian ini katalis digunakan adalah katalis komersial atau pesaran berupa MEKPO (mehtyl ehtyl keton peroksida) yang fungsinya sebagai zat curing yakni untuk mempersingkat waktu pengerasan dari resin polyester tersebut. Jumlah katalis MEKPO juga berpengaruh terhadap sifat mekanik komposit yang dihasilkan.

G. ResinEpoxy

Resin epoxy umumnya dikenal dengan sebutan bahan epoksi. Bahan epoksi adalah salah satu dari jenis polimer yang berasal dari kelompok termoset. Bahan epoksi mempunyai sifat tidak bisa meleleh, tidak bisa diolah kembali, dan atomnya berikatan kuat sekali. Epoksi sangan baik sebagai bahan matriks pada pembuatan bahan komposit. Secara umum epoksi mempunyai karakteristik sebagai berikut :

27 a. Mempunyai kemampuan mengikat paduan metalik yang baik. Kemampuan ini disebabkan oleh adanya gugus hidroksil yang memiliki kemampuan membentuk ikatan hidrogen. Gugus hidroksil ini juga dimiliki oleh oksida metal, dimana pada kondisi normal menyebar pada permukaan logam.

b. Ketangguhan.

Kegunaan epoxy sebagai bahan matriks dibatasi oleh ketangguhan yang rendah dan cenderung rapuh.

Proses pengerasan terjadi jika polimer epoxy resin dicampurkan dengan hardenernya. Resin epoxy mengeras lebih cepat pada selang temperatur 5°C sampai 150°C. Namun, hal ini bergantung pula pada jenis hardener yang digunakan. Jika dilihat dari segi waktu yang dibutuhkan untuk proses pengerasan, maka epoxy ini lebih lambat. Dalam industri biasanya bahan epoxy dipakai sebagai perekat logam.

Di bawah ini ditunjukkan spesifikasi matriksepoxy, sebagai berikut :

Tabel 1. Spesifikasi matriksepoxy

Sifat–sifat Satuan Nilai Tipikal

Massa Jenis Gram/cm³ 1,17

Penyerapan air (suhu ruang) °C 0,2

Kekuatan tarik Kgf/mm² 5,95

Kekuatan tekan Kgf/mm² 14

Kekuatan lentur Kgf/mm² 12

28 Berikut ini adalah kelebihan dan kekurangan resin jenisepoxy:

Tabel 2. Kelebihan dan kekurangan resinepoxy

Kelebihan Kekurangan

Ringan, sehingga dapat menurunkan biaya instalasi

Mudah mengalami proses prnuaan (aging) dan degradasi pada permukaan akibat adanya stresslistrik dan termal. Tahan polusi Proses pembuatan lebih mahal

dibandingkan dengan isolator keramik dan gelas

Bersifat hidrofobik Memiliki kekuatan mekanik yang kurang baik

Membutuhkan waktu yang singkat dalam proses pembuatan

Memiliki kekuatan dielektrik yang baik.

Beberapa keunggulan resin epoxy dibandingkan dengan resin polyester dapat dilihat pada tabel dibawah ini

Tabel 3. Perbandingan Resinepoxydengan resinpolyester

Karakteristik Resinepoxy Resinpolyester

Flexural Strength Good Best

Tensile Strength Good Best

Elongation Good Lowest

Water Absorption Good Lowest / Excelent

Hardnes Good Best

Pot Life 4–7 Minutes 14–20 Minutes

Working Time 20–30 Minutes ½ - 6 Hours

Above Waterline Yes Yes

Below Waterline Yes Yes

Major Consturuction Yes Yes

General Repair Yes Yes

Shelf Life 18–24 Months 2 Year +

Cataliyh MEKP 2 Part System

29 H. Pengujian Bonding

Kekuatan bonding diukur dari beban/ gaya maksmum berbanding terbalik dengan luas penampang bahan uji, dan memiliki satuan Mega Pascal (MPa) atau N/mm2 atau Kgf/mm2atau Psi.

Uji bonding dilakukan dengan jalan memberikan beban pada kedua ujung spesimen uji secara perlahan-lahan ditingkatkan hingga spesimen uji tersebut putus. Dengan pengujian ini dapat diketahui : kekuatan ikat, beban luluh dan modulus elastisitas (modulus young) tegangan, pengurangan luas penampang dan pertambahan panjang.

Pengujian bertujuan untuk mengetahui regangan dan tegangan dari papan partikel yang telah dibuat. Hasil dari pengujian ini adalah grafik beban terhadap perpanjangan (elongasi).

Tegangan

=

...(1)

Regangan

=

...(2)

Modulus elastisitas

30 Dimana : F = beban yang diberikan (N), A0= luas penampang mula-mula (m2), L0 = panjang mula-mula, Δ L = pertambahan panjang (mm), σ = tegangan (Mpa), ε =

regangan (%), E = modulus elastisitas (Gpa).

I. Kurva Tegangan–Regangan

Sebuah perubahan bentuk pada spesimen uji bonding terlihat pada kurva tegangan regangan komposit gambar 8. Gambar 8.a menunjukkan fiber lebih kuat namun getas, fiber tersebut lebih kuat dari matriksnya. Dimana matrik lebih dulu patah setelah diberikan regangan dibandingkan dengan fiber. Gambar 8.b menunjukkan matriks lebih ulet. Dimana setelah matriks mengalami peregangan, namun matriks tersebut masih elastis. Setelah itu matriks mulai mengalami deformasi plastis.

(a) (b)

31 J. Pengamatan DenganScanning Electron Microscope(SEM)

Pengamatan dengan scanning electron microscope (SEM) digunakan untuk mengamati serat didalam matriks bersama dengan beberapa sifat ikatan antara matriks dengan serat penguatnya. Cara untuk mendapatkan struktur mikro dengan membaca berkas elektron, didalam SEM berkas elektron berupa noda kecil yang umumnya 1µm pada permukaan spesimen diteliti berulang kali. Permukaan spesimen diambil gambarnya dan dari gambar ini dianalisa keadaan atau kerusakan spesimen. Pentingnya SEM adalah memberikan gambaran nyata dari bagian kecil spesimen, yang artinya kita bisa menganalisa besar serat, kekasaran serat dan arah serat serta ikatan terhadap komponen matriksnya.

Gambar 9. Spesimen untuk pengamatan dengan SEM Keterangan gambar :

P : Panjang spesimen uji (mm) t : Tinggi spesimen uji (mm) l : Lebar Spesimen uji (mm)

p

III.METODE PENELITIAN

A. Tempat Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan di empat tempat, yaitu sebagai berikut :

1. Pengujian diameter dan panjang serat ijuk serta pembuatan spesimen uji di Laboratorium Material Universitas Lampung.

2. Pembentukan spesimen uji di Laboratorim produksi SMK Negeri 2 Bandar Lampung.

3. Pengujian kekuatan Bonding di Laboratorium Material Teknik Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara, Institut Teknologi Bandung (ITB).

4. Analisa struktur mikroskofis komposit (scanning electron microscope) di Sentra Teknologi Polimer, Balai Pengkajian dan Pengembangan Teknologi (STP-BPPT), Serpong, Kota Tangerang Selatan, Provinsi Banten.

B. Bahan Yang Digunakan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Serat ijuk sebagai bahan penguat komposit.

2. Resin Epoxydanhardenernya 3. Ethanol

5. Akrilik,sebagai bahan cetakan komposit.

6. Mirror glaze digunakan untuk melapisi antara cetakan dengan komposit, sehingga komposit mudah untuk dilepaskan dari cetakan.

C.Alat-alat Yang Digunakan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu : 1. Cetakan dari bahan akrilik.

2. Mesin Vakum¸untuk menghisapresin epoxydanhardener.

3. Kotak Inkubator, untuk mengurangi adanya void pada cetakan. Dengan cara memberi pemanasan.

4. Termometer, untuk mengetahui suhu pada inkubator.

5. Microwave, digunakan untuk memanaskan serat sesuai dengan prosedur percobaan.

6. Mesin bubut, untuk membentuk spesimen sesuai dengan standar uji.

7. Gelas ukur, untuk mengukur jumlah resin epoxy dan hardener yang dicampur.

8. Alat bantu lain yang digunakan untuk melakukan penelitian ini yaitu, mikrometer sekrup mengukur panjang dan diameter serat, selang, pengaduk, lilin mainan, jarum, lem korea, gergaji besi, ragum, gunting, spidol, sisir kawat dan amplas.

✁✂ D. Prosedur Percobaan

Prosedur pengambilan data dalam penelitian ini dibagi menjadi beberapa tahapan, yaitu :

1. Survey Lapangan danStudy Literature

Pada penelitian ini, proses yang dilakukan adalah dengan mengumpulkan data awal sebagai study literature. Study literature bertujuan untuk mengenal masalah yang dihadapi, serta untuk menyusun rencana kerja yang akan dilakukan. Pada study awal dilakukan langkah-langkah seperti survey lapangan yang berhubungan dengan penelitian yang ingin dilakukan serta mengambil data-data penelitian yang sudah ada sebagai pembanding terhadap hasil pengujian yang akan dianalisa.

2. Melakukan Persiapan Serat Ijuk

Serat yang digunakan pada penelitian ini yaitu serat ijuk dari pohon aren. Langkah-langkah dalam persiapan serat ijuk ini adalah :

a. Dipilih serat ijuk yang akan digunakan.

b. Serat ijuk dipotong dengan diameter A (0,25 – 0,35 mm), B (0,36 –

0,45 mm), dan C (0,46–0,55 mm).

c. Serat ijuk dibersihkan dengan menggunakan air untuk menghilangkan kotoran/ debu yang menempel pada ijuk.

d. Serat yang sudah bersih, direndam didalam larutan alkali (5% NaOH) selama 2 jam.

e. Serat dicuci kembali dengan air bersih.

✄☎ g. Serat ijuk yang telah kering dipotong-potong dengan ukuran panjang

75 mm.

3. Proses Pencetakan Komposit

Proses pembuatan komposit dilakukan dengan matrik epoxy. Langkah-langkah yang dilakukan sebagai berikut :

a. Penyiapan serat aren yang telah dikeringkan kemudian dilakukan proses pembuatan serat lurus memanjang sesuai cetakan.

b. Dalam pembuatan cetakan, menggunakan bahan akrilik.

c. Pemotongan bahan akrilik yang terdiri dari alas bawah, samping, dengan geometri seperti pada gambar 10.

✆✝ d. Pengolesan mirror glaze pada cetakan untuk memudahkan pengambilan spesimen uji dari cetakan setelah mengalami proses pengeringan.

e. Pemasangan serat pada cetakan, agar bisa terbentuk lurus.

f. Resin epoxy dicampur dengan hardener untuk membantu proses pengeringan. Katalis yang digunakan sebanyak 1:1 dari banyaknya resinepoxy. Proses pencampuran ini menggunakan mesin vakum. g. Penuangan campuran resin sebagian ke dalam cetakan, kemudian

penempatan serat ijuk yang telah disusun secara lurus, dan diberi penekanan menggunakan pengaduk.

h. Proses pengeringan dilakukan sampai benar-benar kering menggunakan microwave dengan suhu 800C.

i. Proses pengambilan komposit dari cetakan yaitu menggunakan pisau ataucutter.

j. Spesimen uji komposit siap untuk dipotong menjadi spesimen benda uji.

k. Proses pembentukan spesimen dengan cara pembubutan menggunakan mesin bubut.

4. Proses Pencetakan Spesimen SEM

a. Dipilih spesimen yang akan dilakukan uji SEM

b. Dipotong dengan ukuran kecil, agar memudahkan masuk kedalam mesin SEM.

✞✟ c. Pada permukaan yang mau diuji diberi emas untuk memudahkan

elektron bergerak. Karena spesimen tergolong isolator.

5. Pengujian Komposit

Setelah spesimen uji selesai dibuat, dilakukan pengujian. Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini yaitu :

a. Uji Bonding

Pengujian bonding dilakukan untuk mengetahui besarnya kekuatan bonding dari bahan komposit. Pengujian ini dilakukan dengan mesin ujibonding test.

Gambar 11.Skema alat pengujian Bonding dengan UTM

Langkah-langkah pengujian bonding dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Mengukur spesimen uji meliputi panjang daerah cekam, panjang daerah

uji, dan diameter daerah uji.

2. Menghidupkan mesin uji bonding yang digunakan

3. Memastikan tekanan udara (pneumatic) untuk beban maksimum yang diperlukan terpenuhi.

✠✡ 4. Memasang pencekam (gripp holder) sesuai dengan jenis pengujan dan

spesimen.

5. Memastikan data spesimen uji yang telah diukur pada komputer dan menetapkan kecepatan pengujian.

6. Memastikan jarak pencekam sesuai dengan panjang minimal daerah cekaman (gripped length).

7. Memasang spesimen uji, dan memastikan tercekam dengan sempurna (kuat).

8. Menjalankan mesin uji bonding

9. Setelah patah, menghentikan proses penarikan secepatnya. 10. Mencatat gaya tarik maksimum dan pertambahan panjangnya 11. Pengolahan data-data hasil uji kekuatan bonding.

6. Pengamatan dengan SEM Awal

Prosedur pengujian scanning electrone microscope (SEM) awal untuk melihat kerusakan setelah uji tarik. Langkah untuk pengamatan SEM yang dilakukan adalah :

1. Pemasangan spesimen pada cawan SEM dengan menggunakan pita karbon (carbon tape).

2. Pelapisan sisi-sisi spesimen uji dengan carbon ink untuk membantu konduktifitas spesimen uji.

3. Proses pelapisan permukaan spesimen uji dengan platina (coathing/sputtering) dengan mesinauto coather.

☛☞ 5. Penempatan spesimen pada tabung SEM dan dilanjutkan dengan

pengambilan gambar SEM.

6. Pencetakan hasil atau gambar SEM yang telah diambil.

Gambar 12. Pengambilan gambar dengan SEM

7. Pengamatan dengan SEM Patahan

Prosedur pengamatan dengan SEM untuk patahan uji kekuatan bonding sama seperti pada pengamatan dengan SEM awal, perbedaanya hanya spesimen untuk pengamatan ini dibuatkan dari daerah patahan uji kekuatan bonding.

8. Jumlah Spesimen Uji

Spesimen uji untuk serat ijuk ini sebanyak 12 sampel, dan berjumlah 4 sampel untuk setiap perbandingan diameter serat.

Jumlah spesimen dapat dilihat pada tabel 2 di bawah ini Tabel 4.Jumlah Spesimen uji

Nama Pengujian Diameter (mm)

(0,25 - 0,35) (0,36 - 0,45) (0,46 - 0,55)

Pengujian Bonding 4 4 4

Jumlah 12

40 Untuk pengujian SEM, diambil dua sampel untuk setiap perbandingan diameter. satu sampel adalah spesimen uji yang memiliki tegangan terendah dan satu sampel lagi adalah spesimen uji yang memiliki tegangan tertinggi.

Seperti terlihat pada tabel 5.

Tabel 5.Jumlah Spesimen Pengamatan SEM

Nama Pengujian Diameter (mm)

(0,25–0,35) (0,36-0,45) (0,46–0,55)

SEM 2 2 2

41 E. Alur proses pengujian

Gambar 13.Alur Penelitian Tahap Persiapan

Pengamatan Spesimen Dengan SEM

Resin epoxydan

Hardener

Serat Ijuk :

1. Diameter 0,25-0,35mm 2. Diameter 0,36-0,45mm 3. Diameter 0,46-0,55mm

Pembuatan Cetakan

Pembuatan Spesimen Uji Bonding dan Pengamatan SEM

Persiapan Spesimen Uji

Pengujian Uji Bonding

Pengambilan Data dan Analisa

Simpulan

Selesai Mulai

✌ ✍

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. SIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian dan analisa yang telah dilakukan dalam penelitian ini, maka didapatkan beberapa simpulan sebagai berikut:

1. Spesimen uji yang memiliki diameter serat 0,25 – 0,35 mm memiliki

tegangan tarik yang paling besar yaitu 93,78 MPa, dan spesimen uji yang memiliki diameter serat 0,46 – 0,55 mm memiliki tegangan tarik paling

kecil yaitu 44,47 MPa.

2. Serat yang memiliki diameter lebih besar akan memiliki pori-pori lebih besar juga, dengan semakin besar pori-pori maka kekuatan mekaniknya akan semakin kecil.

3. Mekanisme kegagalan pada komposit diawali dengan adanya retak pada matriks, kemudian akan terjadi lepasnya ikatan antara matriks dengan serat atau disebut dengandebonding, setelah itu komposit akan mengalamifiber pull outdan serat patah menyebabkan gagalnya komposit.

4. Debonding memiliki peran yang sangat penting dalam menentukan kegagalan pada komposit. Semakin banyak debonding yang terjadi maka semakin rendah kekuatan kompositnya.

✎ ✏ B. SARAN

Dari hasil penelitian dan pembahasan, masih terdapat spesimen yang kurang maksimal. Sehingga perlu dilakukan pembuatan dengan teknik yang lebih baik. Sehingga, beberapa saran yang bisa disampaikan yaitu:

1. Menggunakan diameterfiberyang sebenarnya, tidak menggunakanrange. 2. Pengukuran diameter fiber sebaiknya menggunakan Scanning Electron

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah dan Handiko.G.W.2000.” Aplikasi Komposit GFRP Untuk Komponen Gerbong Kereta Api,INKA.Madiun

Diharjo, Kuncoro. 2006. Pengaruh Perlakuan Alkali Terhadap Sifat Tarik Bahan Komposit Serat Rami-Polyester. Universitas Negeri Sebelas Maret. Surakarta

Diharjo, K., dan Triyono, t.,2003. Buku Pegangan Kuliah Material Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta

Elkurdi, Adel dkk.2003.Evalution of new-old concrete bonding agentsystem by slant shear testI.Alexandria University.

Gibson, 1994.Principle Of Composite Material Mechanics.New York: Mc Graw Hill,Inc.

Kalpakijan, Serope. Schmid, Steven R. 2001. Manufacturing Engineering and Technology 4th Edition.Prentice Hall. Inc. New Jersey

Kartini, Ratni. 2002. Pembuatan Dan Karakterisasi Komposit Polimer Berpenguat Serat Alam. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Kurniawati, Fenny T dkk. De-bonding Strength of fiber glass and matrix part I-Static loading. Toyohashi University of Technology

Maloney, T.M., 1997, “ Modern Particle Board And Dry Process Fiber Board Manufacturing”, Miller Freeman, Inc San Fransisco

Michael, H.W., 1998, Stress and Analysis of Fiber Rein Forced Composite Material, Mc Graw Hill International Edition.

Prasetyo, Ary Agung. 2007.Analisa Pengaruh Fraksi Volume Serat Aren (Arenga Pinata) Dengan Matrik Polyester Terhadap Kekuatan Bending Dan Tarik. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya.

Schwardz M.M . 1984.Composite Material Handbook, Mc Graw hill.Singapore. Soemardi, Tresna P. Kusumaningsih, Widjajalaksmi. Irawan, Agustinus Purna.

2009. Karakteristik Mekanik Komposit Lamina Serat Rami Epoksi Sebagai Bahan Alternatif Soket Prostesis. Universitas Indonesia. Depok.

Surdia,Tata dkk, S.1992. Pengetahuan Bahan Teknik Cet.2. Pradnya Paramitha. Jakarta .

Widodo, B., 2007.Analisis Sifat Mekanik Komposit Epoksi Dengan Penguat Serat Pohon Aren (Ijuk) Model Lamina Berorientasi Sudut Acak (Random). Institut Teknologi Nasional. Malang.

www.evercoat.com/imgs/pis/epoxyresin.pdf

Yuwono, Akhmad Herman. 2009. Buku Panduan Praktikum Karakteristik Material 1 Pengujian Merusak (Destructive testing). Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Jakarta.

40 Untuk pengujian SEM, diambil dua sampel untuk setiap perbandingan diameter. satu sampel adalah spesimen uji yang memiliki tegangan terendah dan satu sampel lagi adalah spesimen uji yang memiliki tegangan tertinggi.

Seperti terlihat pada tabel 5.

Tabel 5.Jumlah Spesimen Pengamatan SEM

Nama Pengujian Diameter (mm)

(0,25–0,35) (0,36-0,45) (0,46–0,55)

SEM 2 2 2

41

E. Alur proses pengujian

Gambar 13.Alur Penelitian

Tahap Persiapan

Pengamatan Spesimen Dengan SEM

Resin epoxydan Hardener Serat Ijuk :

1. Diameter 0,25-0,35mm 2. Diameter 0,36-0,45mm 3. Diameter 0,46-0,55mm

Pembuatan Cetakan

Pembuatan Spesimen Uji Bonding dan Pengamatan SEM

Persiapan Spesimen Uji

Pengujian Uji Bonding

Pengambilan Data dan Analisa

Simpulan

Selesai Mulai

✌ ✍

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. SIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian dan analisa yang telah dilakukan dalam penelitian ini, maka didapatkan beberapa simpulan sebagai berikut:

1. Spesimen uji yang memiliki diameter serat 0,25 – 0,35 mm memiliki tegangan tarik yang paling besar yaitu 93,78 MPa, dan spesimen uji yang memiliki diameter serat 0,46 – 0,55 mm memiliki tegangan tarik paling kecil yaitu 44,47 MPa.

2. Serat yang memiliki diameter lebih besar akan memiliki pori-pori lebih besar juga, dengan semakin besar pori-pori maka kekuatan mekaniknya akan semakin kecil.

3. Mekanisme kegagalan pada komposit diawali dengan adanya retak pada matriks, kemudian akan terjadi lepasnya ikatan antara matriks dengan serat atau disebut dengandebonding, setelah itu komposit akan mengalamifiber pull outdan serat patah menyebabkan gagalnya komposit.

4. Debonding memiliki peran yang sangat penting dalam menentukan kegagalan pada komposit. Semakin banyak debonding yang terjadi maka semakin rendah kekuatan kompositnya.

✎ ✏

B. SARAN

Dari hasil penelitian dan pembahasan, masih terdapat spesimen yang kurang maksimal. Sehingga perlu dilakukan pembuatan dengan teknik yang lebih baik. Sehingga, beberapa saran yang bisa disampaikan yaitu:

1. Menggunakan diameterfiberyang sebenarnya, tidak menggunakanrange. 2. Pengukuran diameter fiber sebaiknya menggunakan Scanning Electron

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah dan Handiko.G.W.2000.” Aplikasi Komposit GFRP Untuk Komponen Gerbong Kereta Api,INKA.Madiun

Diharjo, Kuncoro. 2006. Pengaruh Perlakuan Alkali Terhadap Sifat Tarik Bahan Komposit Serat Rami-Polyester. Universitas Negeri Sebelas Maret. Surakarta

Diharjo, K., dan Triyono, t.,2003. Buku Pegangan Kuliah Material Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta

Elkurdi, Adel dkk.2003.Evalution of new-old concrete bonding agentsystem by slant shear testI.Alexandria University.

Gibson, 1994.Principle Of Composite Material Mechanics.New York: Mc Graw Hill,Inc.

Kalpakijan, Serope. Schmid, Steven R. 2001. Manufacturing Engineering and Technology 4th Edition.Prentice Hall. Inc. New Jersey

Kartini, Ratni. 2002. Pembuatan Dan Karakterisasi Komposit Polimer Berpenguat Serat Alam. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Kurniawati, Fenny T dkk. De-bonding Strength of fiber glass and matrix part I-Static loading. Toyohashi University of Technology

Maloney, T.M., 1997, “ Modern Particle Board And Dry Process Fiber Board Manufacturing”, Miller Freeman, Inc San Fransisco

Michael, H.W., 1998, Stress and Analysis of Fiber Rein Forced Composite Material, Mc Graw Hill International Edition.

Prasetyo, Ary Agung. 2007.Analisa Pengaruh Fraksi Volume Serat Aren (Arenga Pinata) Dengan Matrik Polyester Terhadap Kekuatan Bending Dan Tarik. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya.

Schwardz M.M . 1984.Composite Material Handbook, Mc Graw hill.Singapore. Soemardi, Tresna P. Kusumaningsih, Widjajalaksmi. Irawan, Agustinus Purna.

2009. Karakteristik Mekanik Komposit Lamina Serat Rami Epoksi Sebagai Bahan Alternatif Soket Prostesis. Universitas Indonesia. Depok.

Surdia,Tata dkk, S.1992. Pengetahuan Bahan Teknik Cet.2. Pradnya Paramitha. Jakarta .

Widodo, B., 2007.Analisis Sifat Mekanik Komposit Epoksi Dengan Penguat Serat Pohon Aren (Ijuk) Model Lamina Berorientasi Sudut Acak (Random). Institut Teknologi Nasional. Malang.

www.evercoat.com/imgs/pis/epoxyresin.pdf

Yuwono, Akhmad Herman. 2009. Buku Panduan Praktikum Karakteristik Material 1 Pengujian Merusak (Destructive testing). Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Jakarta.