Pengaruh Putaran dan Temperatur Mixer Terhadap Kekuatan Tarik dan Kekerasan Pada Pembuatan Komposit Berbahan Baku Eceng Gondok (Eichornia Crassipes) dan Resin BQTN-157

PENGARUH PUTARAN DAN TEMPERATUR MIXER
TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN KEKERASAN PADA
PEMBUATAN KOMPOSIT BERBAHAN BAKU ECENG
GONDOK (EICHORNIA CRASSIPES) DAN RESIN BQTN-157

SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukanuntuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

IWIN MANURUNG
NIM. 100401090
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
51

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR


Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, sebab
berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini.
Tugas sarjana yang berjudul”PENGARUH PUTARAN DAN TEMPERATUR
MIXER PADA PEMBUATAN KOMPOSIT BERBAHAN BAKU ECENG
GONDOK (EICHORNIA CRASSIPES) DAN RESIN BQTN-157 “yang
dimaksudkan untuk sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan
Sarjana Teknik Mesin Program Reguler di Departemen Teknik Mesin – fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Selama pembuatan tugas sarjana ini dimulai dari penelitian sampai
penulisan, penulis banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak.
Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan
terima kasih kepada:
1. Orang tua saya S.P Manurung dan M. Br. Simanjuntak yang selalu
menjadi penyemangat bagi penulis dari awal masuk kuliah sampai
penyelesaian skripsi ini.
2. Bapak Ir. Alfian Hamsi M,Sc selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan waktu, tenaga dan pikiran untuk mengarahkan penulis
dalam penyusunan skripsi ini.


i

Universitas Sumatera Utara

3. Bapak Dr.Ing.Ir Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen
Teknik Mesin USU yang memberikan kesempatan kepada penulis
dalam menyelesaikan tugas sarjana ini.
4. Seluruh Dosen dan Pegawai Departemen Teknik Mesin USU yang
telah memberikan kesempatan dan urusan administrasi.
5. Saudaraku, abang dan adik serta keluarga besar di kampung yang

tidak berhenti mendukung dan mendoakan penulis.
6. Kepada teman terkasih Anastasia Rianilda PuspitaPanjaitan yang

telah mendukung penulis dalam mengerjakan skripsi.
7. Rekan – rekan seperjuangan Teknik Mesin USU Stambuk 2010
yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak
memberikan bantuan serta semangat bagi penulis.
Denganselesainya penulisan skripsi inipenulis akan sangat berterima kasih
dan dengan senang hati menerima saran dan kritik yang membangun demi

tercapainya tulisan yang lebih baik.
Akhir kata penulis berharap semoga tulisan ini dapat memberi manfaat
kepada pembaca. Terima kasih.

Medan, 26 September 2016
Penulis

Iwin Manurung
NIM. 100401090

ii

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
Penggunaan serat alam sebagai penguat komposit dalam beberapa tahun terakhir
ini mengalami perkembangan yang sangat pesat. Eceng gondok adalah salah satu
gulma air yang pertumbuhannya sangat cepat yang kalau tidak di perhatikan
hanya akan menjadi limbah dan menimbulkan masalah lingkungan. Padahal eceng
gondok memiliki kandungan serat yang tinggi (mencapai 20%berat) sehingga

sangat berpotensial dikembangkan dalam bidang komposit. Tujuan penelitian ini
adalah untuk menyelidiki sifat mekanis yaitu kekuatan tarik, kekerasan dari hasil
penggunaan mixer sebagai salah satu metoda dalam pembuatan komposit. Matriks
yang digunakan adalah unsaturated polyester resin tipe 157 BQTN dengan
hardener MEKPO (Methyl Ethyl Ketone Peroxide).Komposit dibuat dengan cara
mencampur matriks dan serat kedalam mixer lalu spesimen uji tarik sesuai dengan
ASTM E8 M-09 untuk uji tarik dan ASTM D785-03 untuk uji kekerasannya.
Hasil pengujian menunjukan bahwa putaranmempengaruhi hasil uji tarik dan
kekerasan spesimen dan variabel optimum diperoleh dari komposit dengan variasi
putaran 100rpm dengan nilai 14,03N/mm2.

Kata kunci : Komposit, eceng gondok,polyester,kekuatan tarik, uji kekerasan

iii

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
The use of natural fibers as reinforcement of composites in recent years has
developed very rapidly. Water hyacinth is one of aquatic weeds is growing very

fast which would otherwise be noticed just going to be waste and cause
environmental problems. Though the water hyacinth has a high fiber content (up
to 20% by weight) so it is potentially developed in the field of composites. The
purpose of this study was to investigate the mechanical properties are tensile
strength, hardness of the results of the use of the mixer as one of the methods of
manufacture of the composite. The matrix used is the type of unsaturated
polyester resin with hardener 157 BQTN MEKPO (Methyl Ethyl Ketone
Peroxide). Composites made by mixing the matrix and fibers into the mixer and
tensile test specimens in accordance with ASTM E8 M-09 to test ASTM D785-03
for tensile and hardness testing. The test results showed that the rotation affect the
results of tensile and hardness test specimen and optimum variables obtained from
a composite with a variation of rotation 100rpm with a value 14,03N / mm2.

Keywords: Composites, hyacinth, polyester, tensile strength, hardness tests

iv

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI


KATA PENGANTAR .................................................................................

i

ABSTRAK ...................................................................................................

iii

DAFTAR ISI ................................................................................................

v

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................

viii

DAFTAR TABEL .......................................................................................

ix


DAFTAR NOTASI ......................................................................................

x

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN ..............................................................

1

1.1 Latar Belakang ..............................................................

1

1.2 Batasan Masalah ............................................................

2


1.3 Tujuan Penelitian ..........................................................

3

1.3.1 Tujuan Umum .....................................................

3

1.3.2 Tujuan Khusus ....................................................

3

1.4 Manfaat Penelitian ........................................................

3

1.5 Sistematika Penulisan ...................................................

4


TINJAUAN PUSTAKA .....................................................

6

2.1 Mesin Mixer ...................................................................

6

2.2 Pengertian campuran ......................................................

7

2.2.1 Jenis-jenis campuran ...........................................

8

2.2.2 Jenis-jenis peralatan pencampuran ......................

9


2.3 Elemen pemanas ............................................................

13

v

Universitas Sumatera Utara

BAB III

2.4 KOMPOSIT ..................................................................

14

2.4.1 Pengertian Komposit ...........................................

14

2.4.2 Pengelompokan Komposit ..................................


15

2.4.2.1 Berdasarkan Bahan Matriks ......................

15

2.4.2.2Berdasarkan Bahan Penguat ......................

16

2.4.3 Fase Matriks Komposit .......................................

18

2.4.4 Keuntungan Komposit ........................................

19

2.5 Poliester Tidak Jenuh ....................................................

22

2.6 Eceng Gondok (Eichornia crassipes) ...........................

24

2.6.1 Klasifikasi Eceng Gondok ..................................

24

2.6.2 Manfaat dan Kerugian .........................................

26

2.7 Sifat Mekanik Polimer ...................................................

27

2.7.1 Kekuatan (strenght) .............................................

27

2.7.2 Elongation ..........................................................

28

2.7.3 Modulus ..............................................................

29

2.7.4 Ketangguahan ......................................................

29

2.8 Teori Pengujian .............................................................

29

2.8.1 Uji Tarik ..............................................................

29

2.8.2 Uji Kekerasan ......................................................

32

METODOLOGI PENELITIAN ......................................

40

3.1 Tempat dan waktu .........................................................

40

3.1.1 Tempat ................................................................

40

3.1.2 Waktu ..................................................................

40

3.2 Alat dan bahan ...............................................................

40

vi

Universitas Sumatera Utara

BAB IV

BAB V

3.2.1 Alat ......................................................................

40

3.2.2 Bahan ..................................................................

42

3.3 Proses Pembuatan Serat Eceng gondok ........................

43

3.4 Proses Pembuatan Spesimen .........................................

44

3.5 Proses Pengujian ...........................................................

46

3.6 Kerangka Kegiatan ........................................................

49

HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................

51

4.1 Bentuk Sampel Pengujian ..............................................

52

4.2 Hasil Uji Tarik................................................................

52

4.3 Grafik Pengujian Tarik...................................................

54

4.4 Hasil Uji Kekerasan ......................................................

56

KESIMPULAN DAN SARAN .........................................

57

5.1 Kesimpulan ...................................................................

57

5.2 Saran ..............................................................................

58

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................

x

vii

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Dry Blending ...........................................................................

9

Gambar 2.2

High Shear Mixer ....................................................................

10

Gambar 2.3

Ultra High Shear Mixing .........................................................

11

Gambar 2.4

High Viscosity Batch Mixing ..................................................

11

Gambar 2.5

Double Planetary Mixing ........................................................

12

Gambar 2.6

Elemen Pemanas Pada Mesin Mixer .......................................

13

Gambar 2.7

Discontinous Fiber Composite ................................................

17

Gambar 2.8

Komposit Serat ........................................................................

22

Gambar 2.9

Penjemuran Eceng Gondok .....................................................

25

Gambar 2.10 Pembebanan Bahan .................................................................

28

Gambar 2.11 Diagram Tegangan-Regangan .................................................

30

Gambar 2.12 Pengujian Brinell .....................................................................

33

Gambar 2.13 Perumusan Pengujian Brinell ..................................................

34

Gambar 2.14 Pengujian Rockwell .................................................................

35

Gambar 2.15 Prinsip Kerja Metode Rockwell ..............................................

35

Gambar 2.16 Pengujian Vickers ....................................................................

38

Gambar 2.17 Bentuk Indikator Vickers ........................................................

38

Gambar 3.1

Mesin Mixer ............................................................................

41

Gambar 3.2

Timbangan Digital ...................................................................

41

Gambar 3.3

Cetakan Standart ASTM E8 ....................................................

42

Gambar 3.4

Serat Eceng Gondok ................................................................

42

Gambar 3.5

Resin BQTN-157 .....................................................................

43

Gambar 3.6

Diagram Alir Pembuatan Serat ................................................

44

viii

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.7

Penimbangan Spesimen ...........................................................

45

Gambar 3.8

Penuangan Campuran ..............................................................

45

Gambar 3.9

Mesin Uji Tarik .......................................................................

46

Gambar 3.10 Alat Uji Rockwell ....................................................................

47

Gambar 3.11 Diagram Alir Penelitian ...........................................................

50

Gambar 4.1

Sampel Material Uji Tarik n1 ..................................................

51

Gambar 4.2

Sampel Material Uji Tarik n2 ..................................................

51

Gambar 4.3

Sampel Material Uji Tarik n3 ..................................................

52

Gambar 4.4

Grafik Rata-Rata Hasil Pengujian Tarik ..................................

54

Gambar 4.5

Grafik Elongation ....................................................................

55

Gambar 4.6

Gambar Bentuk Patahan ..........................................................

55

ix

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Karakteristik Polyester Resin .......................................................

23

Tabel 2.2 Kandungan Kimia Eceng Gondok ................................................

24

Tabel 2.3 Rockwell Hardnes Scales .............................................................

36

Tabel 2.4 Hasil Data Pengujian Tarik Spesimen ..........................................

40

Tabel 2.5 Hasil Data Pengujian Kekerasan ..................................................

56

x

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR NOTASI

Lambang

Keterangan

Satuan

δmax

tegangan tarik

N/mm2

Fmax

gaya

N

A0

luas penampang

mm

Ε

elongation

%

ΔL

pertambahan panjang

mm

L0

panjang awal

mm

L1

Panjang akhir

mm

xi

Universitas Sumatera Utara

Dokumen yang terkait

Perbedaan kekuatan tarik perlekatan permukaan internal restorasi onlay resin komposit indirek pada gigi pasca endodonti dengan dan tanpa silanisasi.

4 75 68

Perbedaan Kekuatan Tarik Perlekatan Antara Resin Komposit Dan Permukaan Gigi Dengan Aplikasi Single, Double, Dan Triple Sistem Adhesif

2 25 73

Kekuatan Tarik Perlekatan (Tensile Bond Strength) Antara Dentin Dan Komposit Resin Dengan Memakai Bahan Adhesif Yang Berbeda

0 38 76

Perbandingan Kekuatan Tarik Perlekatan Dari Resin Komposit Terhadap Dentin Dengan Menggunakan Bahan Adhesif Berbasis Ethanol Dan Acetone

1 20 74

Pengaruh Putaran dan Temperatur Mixer Terhadap Kekuatan Tarik dan Kekerasan Pada Pembuatan Komposit Berbahan Baku Eceng Gondok (Eichornia Crassipes) dan Resin BQTN-157

1 22 73

Pengaruh Putaran dan Temperatur Mixer Terhadap Kekuatan Tarik dan Kekerasan Pada Pembuatan Komposit Berbahan Baku Eceng Gondok (Eichornia Crassipes) dan Resin BQTN-157

0 0 2

Pengaruh Putaran dan Temperatur Mixer Terhadap Kekuatan Tarik dan Kekerasan Pada Pembuatan Komposit Berbahan Baku Eceng Gondok (Eichornia Crassipes) dan Resin BQTN-157

0 0 5

Pengaruh Putaran dan Temperatur Mixer Terhadap Kekuatan Tarik dan Kekerasan Pada Pembuatan Komposit Berbahan Baku Eceng Gondok (Eichornia Crassipes) dan Resin BQTN-157

0 0 34

Pengaruh Putaran dan Temperatur Mixer Terhadap Kekuatan Tarik dan Kekerasan Pada Pembuatan Komposit Berbahan Baku Eceng Gondok (Eichornia Crassipes) dan Resin BQTN-157

0 0 1

PENGARUH KONSENTRASI TERHADAP FITOREMIDIASI LIMBAH Zn MENGGUNAKAN ECENG GONDOK (Eichornia crassipes)

0 1 5