Pengaruh Komposisi Campuran Filler Terhadap Kekuatan Bending Pada Komposit Ampas Tebu Sekam Padi Dengan Matrik Polyester abstrak

BENDING PADA KOMPOSIT AMPAS TEBU-SEKAM PADI DENGAN MATRIK POLYESTER SKRIPSI DISUSUN OLEH :

K2507023

PENDIDIKAN TEHNIK MESIN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

BENDING PADA KOMPOSIT AMPAS TEBU-SEKAM PADI DENGAN MATRIK POLYESTER SKRIPSI

Oleh :

KHAFID WAHYU RIFAI K2507023

Ditulis dan diajukan untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan

PENDIDIKAN TEHNIK MESIN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURA SURAKARTA

Dengan ini penulis menyatakan bahwa dalam penulisan skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi dan menurut sepengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis mengacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, Desember 2011

Penulis

K 2507023

Khafid Wahyu. PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP

KEKUATAN BENDING PADA KOMPOSIT AMPAS TEBU SEKAM PADI

Skripsi, Surakarta. Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan. Universitas Sebelas Maret Surakarta. Desember 2011. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester, dan mengetahui komposisi campuran filler yang mempunyai kekuatan bending paling besar pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Material Fakultas Teknik UNS Surakarta dengan menggunakan alat uji Universal Testing Machine (UTM) dengan standar ASTM D 790. Pengujian dilakukan pada tiga variasi yaitu campuran ampas tebu sekam padi 10% : 30%, 20% : 20%, 30% : 10%. Komposit dibuat dengan cara hand lay-up dengan perbandingan fraksi volume antara matrik dan filler sebesar 60% : 40%. Matrik yang dipergunakan adalah polyester BQTN 157 dengan penambahan katalis 1%.

Hasil penelitian menunjukkan ada pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu sekam padi dengan matrik polyester. Dari hasil penelitian yang dilakukan didapatkan kekeuatan bending tertinggi sebesar 41.78 Mpa pada komposisi campuran ampas tebu sekam padi 30% : 10%. Kata kunci : ampas tebu, sekam padi, hand lay up, uji bending, ASTM D 790.

Khafid Wahyu. THE INFLUENCE OF THE FILLER MIXED COMPOSITION

TO THE BENDING STRENGTH OF CANE DREGS RICE HUSK FILLER

WITHIN POLYESTER MATRIX COMPOSITE. Research Paper, Surakarta : Faculty of Teacher Training and Education. Sebelas Maret University of Surakarta, December 2011.

The purpose of this research were to determine the influence of filler mixed composition to the bending strength of cane dregs rice hush filler within polyester matrix composite, and to find out the filler mixed composition which resulting the highest bending strength of cane dregs rice hush filler within polyester matrix composite.

This research was conducted at the Material Laboratory of Engineering Faculty of Sebelas Maret University Surakarta,the speciments tested using a Universal Testing Machine (UTM) tool beside on ASTM D 790 standard. Three variations of cane drags rice husk filler mixed composition were tested 10% : 30%, 20% : 20%, 30% : 10%. The composite was made using hand lay-up method with the volume fraction ratio between matrix and filler of 60% : 40%.and matrix used are polyester BQTN 157 with the addition of 1% MEXPO catalyst.

The result of this research shows there was that significant influence in filler mixed composition to the bending strength of sugar cane dregs rice husk filler within polyester matrix composite. The highest bending strength gained of the composition of 30% cane dregs and 10% rice husk,which give a tensile bending strenght of 41.78 MPa.

Key word : cane drags, rice husk, hand lay up, bending test. ASTM D 790.

Bagaimana Cara Kamu

Hidup Adalah Memilih, Namun Untuk Memilih Dengan Baik, kita Harus Tahu Siapa kita Dan Apa Yang kitaPerjuangkan, Ke Mana kita Ingin Pergi Dan Mengapa kita Ingin Sampai Di Sana

Dengan mengucapkan puji syukur Alhamdulillah kami panjatkan kepada Allah, Karya ini dipersembahkan Kepada:

Ayah dan Bunda terkasih yang selalu membimbingku, mendukungku, dan mendoakaan

dengan kasih sayang dan cinta beliau.

Adikku Fikri Wahyu Irfani atas dukungan dan doanya.

Keluargaku yang selalu mendoakanku dan memotivasiku

Kekasihku yang selalu memotivasiku, mendukungku bersamaku.

Teman temen senasib sepenanggungan PTM 07.

Almamaterku

Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan kepada kita nikmat, taufiq, rahmat, hidayah serta inayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dalam rangaka melengkapi persyaratan menyelesaikan progam pendidikan strata satu (S1) program Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik Dan Kejuruan Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dengan judul PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER

TERHADAP KEKUATAN BENDING PADA KOMPOSIT AMPAS TEBU- SEKAM PADI DENGAN MATRIK POLYESTER

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini banyak menghadapi hambatan dan kesulitan. Namun dengan bantuan dari berbagai pihak hambatan dan kesulitan tersebut dapat teratasi. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberi dukungan moral, maupun spiritual kepada penulis antara lain :

1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta

2. Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Koordinator Skripsi Pendidikan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

5. Bapak Drs. Suwachid, M.T, M.Pd selaku Dosen pembimbing I, yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun skripsi.

6. Bap ak Yuyun Estriyanto, S.T, M.T . selaku Dosen pembimbing II, yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun skripsi.

dan membimbing penulis selama studi di PTM JPTK, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

8. Segenap dosen Program Studi Pendidikan Teknik Mesin.

9. Segenap karyawan Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS.

10. Bapak dan ibu yang selalu memberikan dukungan dan semangat serta doa setulus hati.

11. Teman-teman seperjuangan di Program Studi Pendidikan Teknik Mesin. Semoga Alloh SWT memberikan balasan atas bantuan semua pihak. Penulis

menyadari masih banyak kekurangan dalam skripsi ini. Penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu masukkan kritik maupun saran yang sifatnya

membangun demi kebaikan skripsi ini sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berharap bahwa skripsi ini dapat bermanfaat bagi setiap orang yang membaca dan

merupakan suatu referensi yang dapat dipertimbangkan. Semoga Alloh SWT senantiasa memberikan berkah bagi kita semua. Amin.

Surakarta, Desember 2011

Penulis

BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN

A. Simpulan .............................................................................................. 51

B. Implikasi ............................................................................................... 51

1. Implikasi Teoritis ........................................................................... 51

2. Implikasi Praktis ............................................................................ 52

C. Saran ..................................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 53

LAMPIRAN

tabel 1. Komponen kimia serat tebu dan serat lainya....................................... 16 tabel 2. Sifat mekanis serat tebu dan beberapa serat yang lainya ................... 16 tabel 3. Kandungan sekam padi ...................................................................... 17 tabel 4. Sifat mekanik Poliester BQTN 157 .................................................... 21 tabel 5. Jumlah dan variasi spesimen komposit .............................................. 38 tabel 6. Ringkasan perhitungan homogenitas dengan uji Bartlett .................. 39 tabel 7. Daftar anava satu arah ........................................................................ 40 tabel 8. Hasil pengukuran bendingberdasarkan variasi komposisi filler

amapas tebu sekam padi dengan matrik polyester ......................... 43 tabel 9. Hasil uji normalitas lilliefors .............................................................. 45 tabel 10. Hasil uji homogenitas dengan metode bartlet .................................. 46 tabel 11. Hasil pengujian anava satu arah ....................................................... 47 tabel 12. Hasil komparasi ganda ..................................................................... 48

Lampiran 1. Pehitungan volume dan massa .................................................... 55 Lampiran 2. Perhitungan kekuatan bending..................................................... 58 Lampiran 3. Perhitungan standar deviasi untuk uji normalitas ........................ 61 Lampiran 4. Perhitungan normalitas .............................................................. 63 Lampiran 5. Perhitungan homogenitsas .......................................................... 72 Lampiran 6. Perhitungan uji analisis variansi satu jalan ................................. 73 Lampiran 7. Perhitungan pasca anava .............................................................. 75 Lampiran 8. Tabel perhitungan ....................................................................... 76 Lampiran 9. Dokumentasi penelitian ............................................................... 82 Lampiran 10. Grafik uji bending ..................................................................... 85

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Pertumbuhan industri di Indonesia tumbuh dengan pesat baik industri yang berskala makro maupun mikro seperti halnya pada industri mebel. Pada industri mebel membutuhkan bahan baku kayu menjadi bahan utamanya. Kebutuhan akan bahan baku kayu setiap tahun semakin meningkat, tetapi kondisi ini berbanding terbalik dengan dengan ketersediaan bahan baku kayu yang semkin mahal dan sulit didapatkan. Sehingga diperlukan bahan alternatif yang dapat mengganti atau mengurangi penggunaan kayu dalam pembuatan mebel.

Dalam dasawarsa ini, material komposit dengan penguat serat alam telah diaplikasikan oleh para produsen mobil sebagai bahan penguat panel mobil, tempat duduk belakang, dashboard, dan perangkat interior lainnya. Komposit sebenarnya telah dikenal sejak dulu, tetapi baru tahun 1960-an komposit mendapatkan perhatian dari dunia industri karena karakteristiknya yang mudah direkayasa. Komposit merupakan bahan yang dihasilkan dari penggabungan dua atau lebih bahan dasar yang disusun secara makroskopis (Gibson, 1994). Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda. Dikarenakan karakteristik pembentuknya berbeda-beda, maka akan dihasilkan material baru yaitu komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material-material pembentuknya. (Jones, R.M. 1975).

Indonesia merupakan Negara agraris yang kaya dengan sumber daya alam, bahkan kaya akan serat alam yang melimpah dan beranekaragam sehingga berpotensi

untuk dikembangkan ke dalam bahan komposit seperti serat tebu dan padi. Indonesia merupakan salah satu negara penghasil tebu dan beras terbesar di asia, menurut data tahun 2009 luas perkebunan tebu di Indonesia mencapai 373,816 ha (http://www.datacon.co.id/Agri-2010Gula.html) .

yang mempunyai sifat tertentu, sebab didalamnya terdapat zat gula. Tebu ditanam untuk diambil batangnya sebagai bahan baku pembuatan gula. Selama ini pemanfaatan tebu masih terbatas pada industri pengolahan gula dengan hanya mengambil sarinya. Pasar internasional mengidentifikasikan tebu merupakan komoditi yang cukup prospektif. Beberapa Produk Derivat Tebu (PDT) seperti ethanol, ragi roti, wafer pucuk tebu, papan partikel, papan serat, dan kertas mempunyai peran yang cukup terbuka, baik di pasaran domestik maupun internasional.

Gamabar 1. Ampas tebu yang belum dimanfaatkan.

Ampas tebu merupakan hasil samping dari proses ekstraksi. Ampas hasil pengolahan tebu yang mencapai 30-40% dari berat tebu yang digiling hanya

dimanfaatkan sebagai bahan bakar industri bahkan dibuang sehingga akan menjadi limbah. Pemanfaatan ampas tebu belum dioptimalkan mengingat potensi ampas tebu cukup besar. Tebu merupakan salah satu komoditi pertanian yang mengandung unsur lignoselulosa yang merupakan zat penyusun pada kayu. Lignin berfungsi sebagai bahan pengikat komponen penyusun lainnya, sehingga suatu pohon bisa berdiri tegak

diakses 16 agustus 2011 . Selain tebu padi merupakan tanaman yang banyak ditanam di Indonesia mengingat beras sebagai makanan pokok penduduk Indonesia. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS) produksi gabah nasional tahun 2010 diperkirakan mencapai 57,05 juta ton gabah kering giling (GKG). Dengan produksi ini terjadi peningkatan 2,59 juta ton (4,76%) jika dibandingkan dengan angka tetap (Atap) produksi 2006. Dengan pertumbuhan produksi sebesar 5%, tahun depan target produksi padi nasional akan mencapai 59,9 juta ton. Selain itu, Indonesia mempunyai sekitar 60.000 mesin penggiling padi yang tersebar di seluruh daerah yang menghasilkan limbah berupa sekam padi 15 juta ton per tahun. Untuk kapasitas besar, beberapa mesin penggiling padi dapat menghasilkan 10-20 ton sekam padi per hari. http://chapuccino.wordpress.com/2010/01/27/sekam-padi-sumber-energi-yang-mulai- dilirik/

Proses penghancuran sekam padi secara alami berlangsung lambat, sehingga sekam padi tidak saja mengganggu lingkungan sekitarnya tetapi juga mengganggu kesehatan manusia. Pada setiap penggilingan padi sering kita lihat tumpukan bahkan gunungan sekam yang semakin lama semakin tinggi. Saat ini pemanfaatan sekam padi tersebut masih sangat sedikit, sehingga sekam tetap menjadi bahan limbah yang mengganggu lingkungan. Alternatif pengolahan sekam sangatlah terbatas karena massa jenisnya yang rendah, dekomposisi secara alami sangat lambat, dapat menimbulkan penyakit pada tanaman padi maupun tanaman lain dan kandungan mineral yang tinggi.

Pemanfaatan sekam padi belum optimal masih sebatas sebagai bahan bakar atau pun diolah menjadi pupuk kompos. Mengingat kuantitas sekam padi yang melimpah dan sebagai serat alam yang potensial maka perlu dikembangkan lebih lanjut pemanfaatan sekam padi sebagai material komposit.

Gambar 2. Sekam padi yang belum dimanfaatkan

Untuk mengatasi permasalahan material yang ada saat ini, diharapkan material komposit dengan menggunakan serat alam ampas tebu-sekam padi dapat menjadi alternatif yang murah, dapat mengurangi polusi lingkungan (biodegradability ) dan aman bagi kesehatan.

Oleh karena itu berdasarkan latar belakang tersebut, maka penulis tertarik untuk mengkaji dan melakukan penelitian dengan judul

Komposisi

Campuran Filler Terhadap Kekuatan Bending Pada Komposit Ampas Tebu-

Sekam Padi dengan Matrik Polyester

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah di kemukakan di atas, maka didapatkan beberapa permasalahan. Untuk itu perlu suatu identifikasi terhadap permasalahan yang ada sebagai berikut :

1. Meningkatnya kebutuhan bahan baku industri baik logam maupun non logam.

2. Perlunya bahan alternatif yang aman, murah dan ramah lingkungan.

3. Pemanfaatan limbah ampas tebu dan sekam padi yang belum optimal.

C. Pembatasan Masalah

Agar permasalahan dalam penelitian ini menjadi lebih jelas dan mempunyai arah yang jelas, maka perlu adanya pembatasan masalah. Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dipaparkan, maka pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Perbandingan komposisi matrik : filler adalah 60% : 40%.

2. Pengujian komposit berupa uji kekuatan bending (Standart ASTM D 790)

3. Benda uji dibuat dengan cara hand lay up dan menggunakan plat kaca sebagai cetakanya.

D. Perumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah dan pembatasan masalah di atas, maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut :

1. Adakah pengaruh variasi komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

2. Bagaimanakah pengaruh variasi komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk :

1. Mengetahui pengaruh variasi campuran komposisi filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

2. Mengetahui paduan komposit yang paling kuat antara ampas tebu dan sekam padi terhadap kekuatan bending.

F. Manfaat Penelitian

Berdasarkan tujuan penelitian, maka dengan penelitian ini diharapkan memperoleh manfaat sebagai berikut :

1. Manfaat Teoritis

a. Sebagai bahan masukan atau referensi untuk penelitian selanjutnya.

b. Sebagai wadah untuk mengaplikasikan ilmu komposit yang didapatkan di bangku kuliah.

c. Memberi masukan bagi kalangan akademis praktisi serta pihak terkait, mengenai seberapa besar pengaruh variasi fraksi volume ampas tebu dan sekam padi terhadap kekuatan bending.

d. Sebagai tambahan bahan referensi pustaka di lingkungan Universitas Sebelas Maret Surakarta khususnya di program Pendidikan Teknik Mesin.

2. Manfaat Praktis

a. Sebagai salah satu bahan alternatif material pengganti papan kayu dalam pembuatan mebel.

b. Mengoptimalkan limbah industri maupun limbah rumah tangga menjadi bahan yang mempunyai nilai ekonomis tinggi.

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Komposit

a. Pengertian Komposit Menurut Gibson (1994), komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material pembentuknya melalui campuran yang tidak homogen, dimana sifat mekanik dari masing-masing material pembentuknya berbeda. Dari campuran tersebut akan dihasilkan material komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material pembentuknya. Material komposit mempunyai sifat dari material konvensional pada umumnya dari proses pembuatannya melalui percampuran yang tidak homogen, sehingga kita leluasa merencanakan kekuatan material komposit yang kita inginkan dengan jalan mengatur komposisi dari material pembentuknya. Komposit merupakan sejumlah sistem multi fasa sifat dengan gabungan, yaitu gabungan antara bahan matriks atau pengikat dengan penguat.

Kroschwitz dan rekan (1987), menyatakan bahwa komposit adalah bahan yang terbentuk apabila dua atau lebih komponen yang berlainan digabungkan. Kata komposit (composite) merupakan kata sifat yang berarti susunan atau gabungan. Komposit juga berasal dari kata kerja

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:

1) Penggabungan makro Ciri-ciri penggabungan makro adalah :

a) Dapat dibedakan secara langsung dengan melihat.

b) Penggabungannya lebih sacara fisis dan mekanis.

c) Penggabungannya dapat dipisah baik secar fisis maupun mekanis.

Ciri-ciri penggabungan secara mikro adalah :

a) Tidak dapat dibedakan dengan cara melihat secara langsung.

b) Penggabunganya lebih secara kimiawi.

c) Penggabunganya tidak dapat dibedakan secara fisik dan mekanis, tetapi dilakukan dengan cara kimiawi.

Dari penjelasan di atas dapat kita ketahui bahwa material komposit dibuat dengan penggabungan secara makro. Material komposit merupakan material gabungan secara makro, maka material komposit dapat didefinisikan sebagai suatu sistem material yang tersusun dari campuran atau kombinasi dua atau lebih unsur unsur utama yang secara makro berbeda dalam bentuk dan atau komposisi material dan pada dasarnya tidak dapat dipisahkan (Schwartz, 1984).

b. Jenis-jenis Komposit

1) Menurut struktur dari penyusunnya Komposit dibedakan menjadi 5 kelompok menurut bentuk struktur dari penyusunnya (Schwartz, 1984), yaitu:

a) Komposit Serat 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 dan pesawat terbang (Schwartz, 1984). Komposit dengan penguatan serat adalah jenis komposit yang paling sering dipakai dalam aplikasi. Hal ini karena komposit jenis ini memiliki sifat kekuatan tarik dan kekakuan yang bagus. Namun kelemahannya adalah struktur serat tersebut memiliki kekuatan tekan dan kekuatan tarik arah melintang serat yang kurang bagus.

material utama yaitu matrik dan serat. Antar kedua unsur material tersebut tidak terjadi reaksi kimia dan tidak larut satu sama lain, melainkan hanya ikatan antar muka diantara keduanya. Serat yang memiliki kekuatan lebih tinggi berperan sebagai komponen penguat, sedangkan matrik yang bersifat lemah dan liat bekerja sebagai pengikat dan memberi bentuk pada struktur komposit (Schwartz, 1984)

a. unidirectional fiber composite b. random fiber composite

Gambar 3. Komposit serat (http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimen-pada_6420.html)

b) Komposit Serpih Flake Composites adalah komposit dengan penambahan material berupa serpih kedalam matriksnya. Flake dapat berupa serpihan mika, glass dan metal (Schwartz, 1984).

Gambar 4. Komposit serpih (http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimen-pada_6420.html)

Particulate composites adalah salah satu jenis komposit 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 (Schwartz, 1984).

Gambar 5. Komposit partikel (http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimen-pada_6420.html)

d) Fiiled (skeletal) composites Filled composites adalah komposit dengan penambahan material ke dalam matriks dengan struktur tiga dimensi dan biasanya filler juga dalam bentuk tiga dimensi (Schwartz, 1984).

Gambar 6. Filled (skeletal) composites

Laminar composites adalah komposit dengan susunan dua atau lebih layer, dimana masing masing layer dapat berbeda beda dalam hal material, bentuk, dan orientasi penguatannya (Schwartz, 1984).

Gambar 7. Laminar composites (http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimen-pada_6420.html)

2) Berdasarkan Matriknya Berdasarkan bentuk dari matriksnya komposit dapat dibedakan menjadi sebagai berikut (Gibson, 1994):

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. Thermoplastic akan meleleh 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, polytetrafluorethylene), nylon, polyacetal, polycarbonate, dan polyfenylene.

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 adalah epoxy dan polyester tak jenuh. Resin polyester tak jenuh adalah matrik thermosetting yang paling banyak dipakai untuk pembuatan komposit. Resin jenis ini digunakan pada proses pembuatan dengan metode hand lay-up.

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 alumunium sebagai matrik dan penguatnya dengan serat seperti silikon karbida . Material MMC mulai dikembangkan sejak tahun 1996. 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 satu proses pembuatan dari CMC yaitu dengan proses DIMOX, yaitu proses pembentukan komposit dengan reaksi oksidasi leburan logam untuk pertumbuhan matriks keramik disekeliling daerah filler (penguat).

a) Struktur laminate.

Merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri.

b) struktur sandwich

Komposit sandwich merupakan komposit yang tersusun dari tiga lapisan yang terdiri dari flat composite dan atau metal sheet sebagai skin serta core di bagian tengahnya. Komposit sandwich dibuat dengan tujuan untuk efisiensi berat yang optimal, namun mempunyai kekakuan dan kekuatan yang tinggi. Sehinggga untuk mendapatkan karakteristik tersebut, pada bagian tengah diantara kedua skin dipasang core (Schawrtz, 1984).

2. Matrik

a. Pengertian Matrik Menurut Gibson (1994), bahwa matrik dalam struktur komposit dapat berasal dari bahan polimer, logam, maupun keramik. Matrik 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.

b. Fungsi Matrik 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. Matrik mempunyai fungsi sebagai berikut :

2) Mentransfer tegangan ke serat pada saat komposit dikenai beban.

3) Memberikan sifat tertentu bagi komposit, misalnya: keuletan, ketangguhan, dan ketahanan panas.

4) Melindungi serat dari gesekan mekanik.

5) Melindungi serat dari pengaruh lingkungan yang merugikan.

6) Tetap stabil setelah proses manufaktur Dalam proses 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.

c. Jenis-jenis Matrik

1) Berdasarkan bahan penyusunya

a) Matrik organik 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.

b) Matrik inorganik Matrik yang terbentuk dari bahan logam yang pada umumnya memiliki berat dan kekuatan tinggi.

a. Pengertian Tebu (saccharum officinarum) merupakan tanaman perkebunan semusim, yang mempunyai sifat tersendiri, sebab didalamnya terdapat zat gula. Tebu termasuk keluarga rumput-rumputan (family graminae). Akar tanaman tebu adalah serabut dan tanaman ini termasuk kedalam kelas monocotyledone (supriadi 1992).

Klasifikasi tanaman tebu adalah sebagai berikut :

Devisi

: sphermatophyta

Sub divisi : agiospermae Kelas

: saccharum officinarum Tanaman tebu mempunyai batang yang kurus, tidak bercabang dan tumbuh tegak. Tanaman yang tumbuh baik tingginya dapat mencapai 3-5 meter. Pada batangnya terdapat lapisan lilin yang berwarna putih atau keabu-abuan. Batangnya beruas dengan panjang ruasnya 5-10cm. Daun berpangkal pada buku batang dengan kedudukan yang bersilang.

Ampas tebu atau bagase adalah bahan sisa berserat dari batang tebu yang telah mengalami ekstraksi niranya dan banyak mengandung parenkin serta tidak tahan lama disimpan karena mudah terserang jamur. Serat sisa dan ampas tebu biasanya digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan energi pengolahan gula. Serat tebu selain di manfaatkan sebagia bahan bakar pabrik juga dapat digunakan sebagai pembuatan papan partikel, kertas, media budidaya jamur dan pupuk kompos (Slamet 2004).

Ampas tebu merupakan hasil samping dari proses ektraksi tebu. Dari suatu pabrik dapat dihasilkan sekitar 35-40% dari berat tebu yang digiling (penebar swadaya 2000)

Komponen kimia serat tebu dan beberapa serat lainya dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 1. komponen kimia serat tebu dan serat lainya.

Hemiselulosa (%) Tandan sawit

Mesocrap sawit

Serat tebu

40-50

32-43

0,15-0,25 Pisang

Daun nanas

Sumber : sreekala et al (1997) dalam Iswanto Heri (2009) Bila dipotong akan terlihat jaringan pembuluh (vascular bundle) dan sel parenkin serta cairan yang mengandung gula. Serat dan kulit batang sekitar 12% dari berat tebu (panebar swadaya 2000)

c. Sifat Mekanik Ampas Tebu Sifat mekanis serat tebu dan beberapa serat penting yang lainya dapat

dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2. sifat mekanis serat tebu dan beberaapa serat yang lainya

Serat

Berat jenis serat

(g/mm 2 )

Kekuatan tarik (Mpa)

Enceng gondong

Serabut kelapa

Pal onggok

sampingan saat proses penggilingan padi dilakukan. Sekam padi merupakan lapisan keras yang meliputi kariopsis yang terdiri dari dua belahan yang disebut

lemma dan palea yang saling bertautan. Pada proses penggilingan beras sekam akan terpisah dari butir beras dan menjadi bahan sisa atau limbah penggilingan. Dari proses penggilingan padi biasanya diperoleh sekam padi sekitar 20-30%, dedak antara 8- 12% dan beras giling antara 50-63,5% data bobot awal gabah. Sekam padi memiliki komponen utama seperti selulosa (31,4 36,3 %),

hemiselulosa (2,9 11,8 %) , dan lignin (9,5 18,4 %). Ditinjau data komposisi kimiawi, sekam mengandung beberapa unsur kimia penting seperti dapat dilihat

pada tabel .Tabel 3. kandungan sekam padi

NO

Komponen

Persentase kandungan (%) A Menurut Suharno (1979)

1 Kadar air

2 Protein kasar

4 Serat kasar

6 Karbohidrat kasar

B Menurut DTC-IPB

Sumber : http://chapuccino.wordpress.com/2010/01/27/sekam-padi-sumber-

energi-yang-mulai-dilirik/ energi-yang-mulai-dilirik/

Oleh karena itu perlu dilakukan cara untuk menjadikan sekam padi lebih bermanfaat. Mengingat kandungan sekam padi yang mempunyai lignin maka, salah satunya dengan memanfaatkan sekam padi menjadi material komposit yang aman murah dan ramah ligkungan.

5. Kekuatan Bending

Tujuan pengujian bending adalah mengetahui ketahanan bengkok suatu bahan. Uji bending dilakukan untuk mengetahui kekuatan lengkungan suatu bahan

dan digunakan untuk memilih bahan yang akan mendukung beban tanpa meregangkan. Pada pengujian bending bagian atas spesimen akan mengalami

tekanan, dan bagian bawah akan mengalami tegangan tarik. Pada uji bending, spesimen yang berbentuk batang ditempatkan pada dua tumpuan lalu diterapkan beban ditengah tumpuan tersebut dengan laju pembebanan konstan. Pembebanan ini disebut dengan metode 3-point bending. Pengujian ASTM D790 adalah pengujian bending yang berspesifikasi untuk material yang kaku dan semi kaku. Sedangkan ukuran spesimen yang biasa digunakan adalah 190mm X 2mm4 X 4mm.

Gambar 8. Pengujian bending ASTM D 790 Gambar 8. Pengujian bending ASTM D 790

Keterangan: = kekuatan bending (MPa) P = beban yang diberikan (N)

L = support spam (mm)

b = lebar spesimen (mm)

d = tebal spesimen (mm)

6. Fraksi Volume

Jumlah perbandingan yang biasanya digunakan dalam pembuatan komposit adalah rasio berat (fraksi berat) dan rasio volume (fraksi volume). Hal ini dikarenakan satuan dari matrik dan serat biasa dihitung dengan satuan massa dan satuan volume.

Fraksi volume :

= massa matrik (gr) = massa serat (gr)

= massa jenis serat (gr/mm 3 ) = massa jenis matrik (gr/mm 3 )

7. Polyester

Polyester adalah suatu kategori polimer yang mengandung gugus fungsional ester dalam rantai utamanya. Meski terdapat banyak jenis polyester. Istilah polyester merupakan sebagai sebuah bahan yang spesifik lebih sering menunjuk pada polietilena tereftalat (PET). Polyester termasuk zat kimia yang alami seperti kulit ari tumbuhan, maupun zat kimia sintesis seperti polikarbonat dan polibutirat.

Polyester sebagai termoplastik bisa berubah bentuk setelah dipanaskan. Meskipun polyester mudah terbakar dalam suhu tinggi namun polyester cenderung menjauhi api dan memadamkan diri saat terjadi pembakaran. Serat polyester mempunyai kekuatan E-modulus yang tinggi serta penyerapan air yang rendah.http.//wikipedia.com (di akses tanggal 8 Agustus 2011)

Dalam penelitian ini mengguanakan polyester yukalac 157 BQTN yang merupakan Unsaturated Polyester dan jenis dari resin thermoset. Dalam kebanyakan hal ini disebut polyester saja. Karena berupa resin cair dengan viskositas yang relatif rendah, mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan gas sewaktu pengesetan seperti banyak resin lainnya.

Sifat resin ini adalah kaku dan rapuh. Mengenai sifat termalnya karena banyak mengandung monomer stiren, maka suhu deformasi thermal lebih rendah daripada resin thermoset lainnya dan ketahanan panas jangka panjangnya adalah kira- kira 110 - diantara resin thermoset. Mengenai ketahanan kimianya, pada umumnya kuat Sifat resin ini adalah kaku dan rapuh. Mengenai sifat termalnya karena banyak mengandung monomer stiren, maka suhu deformasi thermal lebih rendah daripada resin thermoset lainnya dan ketahanan panas jangka panjangnya adalah kira- kira 110 - diantara resin thermoset. Mengenai ketahanan kimianya, pada umumnya kuat

Penggunaan resin jenis ini dapat dilakukan dari proses hand lay up sampai dengan proses yang kompleks yaitu dengan proses mekanik. Resin ini banyak digunakan dalam aplikasi komposit pada dunia industri dengan pertimbangan harga relatif murah, curing yang cepat, warna jernih, kestabilan dimensional dan mudah penanganannya (Billmeyer, 1984). Tabel 4. sifat mekanik polyester BQTN 157

Item

Satuan

Nilai tipikal

Catatan

Berat jenis

Gr/ í 1.215

Kekerasan

40 Barcol GYZJ 934-1 Suhu distorsi panas

Penyerapan air (suhu ruangan)

1 hari

Kekuatan Fleksural

Kg/

Modulus Fleksural

Kg/

Daya Rentang

Kg/

Modulus rentang

Sumber : PT Justru Kimia Raya (2001) dalam Prianto, Ari (2004)

Margaretta Mallau (2009). Melakukan penelitian tentang pemanfaatan ampas tebu sebagai bahan baku pembuatan papan partikel dengan menggunakan

matrik Urea Formaldehyde (UF). Papan dikempa dengan tekanan 25 kg/cm 2 pada suhu 140 o

C. kadar perekat yang digunakan adalah 10% dan 12% dengan penambahan

paraffin cair (wax) divariasikan 0%. 1% dan 2% dari berat kering partikel. Papan partikel kemudian diuji sifat fisis dan mekanisnya dengan standar JIS A 5908-2003. Hasil menunjukkan bahwa papan partikel mempunyai kerapatan, kadar air dan daya serap air memenuhi JIS A 5908-2003, sedangkan nilai sifat mekanis yang memenuhi standar yaitu keteguhan rekat dan keteguhan patah. Pengaruh kadar perekat sangat nyata terhadap uji daya serap air dan keteguhan patah, sedangkan pengaruh kadar paraffin sangat nyata terhadap uji daya serap air, pengembangan tebal, kekuatan elastisitas, dan kekuatan rekat.

Woro Ari Prianto (2004) meneliti tentang pengaruh fraksi berat sekam terhadap kekuatan tarik, bending, dan impak serta konduktifitas panas komposit UPRs-sekam. Komposit dibuat dengan menggunakan bahan resin unsaturated polyester yukalac 157 BQTN dan sekam padi IR64 sebagai bahan pengisi. Serbuk sekam dioven pada temperature 110 o

C selama 45 menit untuk mendapatkan kadar air

7%. Serbuk sekam dicampur dengan resin untuk dibuat komposit dengan variasi fraksi berat 0, 5, 15, 25 dan 30% komposit dicure pada temperatur ruang selam 24 jam dan post cure pada temperatur 60 o

C dalam waktu 4 jam. Pengujian tarik,

bending impak dan konduktivitas panas komposit berturut turut mengaju pada standart ASTM D 638, ASTM D 790, ASTM D 5941 dan ASTM E 1225. Hasil

penelitian menunjukkan kekeuatan tarik, bending, impak dan konduktifitas panas menurun seiring dengan bertambahnya fraksi berat sekam. Komposit dengan fraksi berat 30% mengalami penurunan kekuatan tarik, bending, impak terbesar berturut - turut 68%, 64,5% dan 65%.

serat terhadap keausan, kekuatan tarik, dan impak komposit serat ampas tebu bermatrik polyester. Pada penelitian ini serat yang digunakan adalah serat ampas tebu dengan fraksi volume 40% panjang serat 10mm, 20mm, 30mm, dan 40mm. Proses pembuatan dengan menggunakan metode pres mold dan matrik yang digunakan adalah polyester BQTN 157 dengan 1% hardener. Standar pengujian menggunakan ASTM D 256 untuk impak dan ASTM D 638 untuk uji tarik. Dari hasil penelitian disimpulkan bahwa perbandingan panjang serat tidak begitu berpengaruh terhadap kekuatan impak.

Abdul Aziz (2009) meneliti tentang studi kekuatan bending dan tarik bahan komposit berpenguat sekam padi dengan matrik Formaldehide. Dari perhitungan yang dilakukan di laboratorium Universitas Muhammadiyah Surakarta diperoleh

massa jenis sekam padi sebesar 0.56gr/cm 3 . Pembuatan komposit dilakukan dengan

metode hand lay up dengan menggunakan cetakan kaca dengan berat pembebanan

30 kg. Pembuatan material komposit menggunakan perbandingan sekam 70%, 60%, 50%, 40% dan 30%. Material komposit kemudian mendapat perlakuan post cure atau pemanasan lanjut dengan suhu 62 o

C selam 4 jam. Pengujian bending menggunakan

Universal Testing Mechine( UTM ) dengan standar pengujian bending sesuai dengan ASTM D 790 untuk kekuatan bending dan ASTM D 638 untuk kekuatan tarik. hasil

pengujian bending diperoleh kekuatan bending tertinggi yaitu pada spesimen V f 50%

dengan ketebalan 5mm dengan kekuatan sebesar 2.08 Mpa. Sedangankan pada uji

tarik kekuatan tertinggi didapat pada spesimen V f 50% dengan ketebalan 20mm sebesar 0.058 Mpa.

Kekuatan bending sangatlah penting pada suatu material komposit karena

menentukan kualitas material komposit tersebut. Pemilihan material komposit baiknya dilihat dari fungsi material tersebut, apabila material komposit tersebut digunakan untuk menopang beban yang berat maka diperlukan kekuatan bending yang besar pula.

Kekuatan bending material komposit dapat direkayasa dengan cara

menambahkan serat yang berfungsi sebagai penguat dalam material komposit. Saat ini serat alam menjadi pilihan untuk dijadikan filler dalam material komposit karena mempunyai kelebihan aman terhadap lingkungan, mudah di dapat dan harga relatif murah. Ampas tebu dan sekam padi merupakan salah satu contoh serat alam yang digunakan dalam pembuatan material komposit karena kedua serat alam ini selain ketersedianya yang melimpah, harga murah juga mudah di aplikasi dalam pembuatan material komposit

Perpaduan antara amaps tebu dan sekam padi sebagai filler dalam material komposit diharapkan dapat meningkatkan kekuatan bending material komposit. Sehingga pada penelitian ini akan dibuat material komposit dengan filler ampas tebu dan sekam padi dengan matrik polyester BQTN 157 dibuat dengan cara pres mold. Variasi pada penelitian ini adalah fraksi volume antara ampas tebu dan sekan padi dengan fraksi volume, 10%, 20%. 30% dan. Untuk mengetahui kekuatan bending digunakan alat Universal testing Mechine (UTM)

Berdasarkan uraian diatas ditentukan paradigma penelitian sebagai berikut

X1

X : Variasi fraksi volume serat. ï : Perbandingan komposisi campuran filler ampas tebu dengan sekam padi

10% : 30%. î : Perbandingan komposisi campuran filler ampas tebu dengan sekam padi

20% : 20%. í : Perbandingan komposisi campuran filler ampas tebu dengan sekam padi

30% : 10% : Kekuatan bending.

D. Hipotesis Penelitian

Beradasarkan rumusan masalah dan kerangka pemikiran di atas dapat diambil hipotesis yaitu:

1. Ada pengaruh variasi komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

2. Semakin besar komposisi ampas tebu maka, semakin besar kekuatan bending.

METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

1. Tempat Penelitian

Tempat penelitian merupakan lokasi dimana informasi diperoleh untuk menyatakan kebenaran penelitian. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester dilakukan di Laboratorium Material Teknik Mesin UNS dengan menggunakan UTM (Universal Test Mechine) sebagai alat untuk mengetahui kekuatan bending.

Tempat tersebut dipilih dengan alasan bahwa proses konsultasi dan pengujian dapat dilakukan dengan baik sehingga apabila dikaitkan dengan pokok permasalahan yang akan diteliti telah memenuhi syarat.

2. Waktu Penelitian

Penelitian ini telah dilaksanakan kurang lebih 5 bulan, dari bulan Juli 2011 sampai bulan Nopember 2011. Adapun pelaksanaan jadwal pelaksanaan kegiatan penelitian sebagai berikut :

a. Pengajuan Judul

: 21 Juli 2011

b. Pembuatan Proposal

: 25 5 Agustus 2011

c. Seminar proposal

:18 Agustus 2011

d. Revisi proposal

: 19 21 Agustus 2011

e. Perijinan

: 22 26 Agustus 2011

f. Proses penelitian : 27 September - 27 Oktober 2011

g. Analisis data

: 28 31 Oktober 2011

h. Penulisan laporan

: 1 5 Nopember 2011

Penelitian ini dilakuakan untuk mengetahui pengaruh filler ampas tebu dan sekam padi terhadap kekuatan bending material komposit bermatrik polyester. Untuk mendapatkan kebenaran ilmiah, metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen dan merupakan penelitian kuantitatif yaitu memaparkan secara jelas hasil eksperimen di laboratorium terhadap sejumlah benda uji, kemudian analisis datanya dengan menggunakan angka-angka. Sugiyono (2007) berpendapat bahwa

digunakan untuk mencari pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain dalam

suatu cara mencari hubungan sebab akibat (hubungan kausial) antara dua faktor yang sengaja ditimbulkan oleh peneliti dengan menyisihkan faktor-faktor yang lain yang

dengan mengadakan manipulasi terhadap obyek penelitian serta adanya pengawasan produk. Penelitian ini diadakan untuk mengetahui pengaruh variasi perbandingan komposisi jumlah volume ampas tebu dengan sekam padi terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi bermatrik polyester.

C. Populasi dan Sampel

1. Populasi Penelitian

Suharsimi Arikunto (2002 : 108), menyatakan bahwa populasi adalah keseluruhan subyek penelitian. Populasi penelitian ini adalah keseluruhan

komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

2. Sampel Penelitian

Suharsimi Arikunto (2002 : 109) menyatakan bahwa sampel adalah bagian atau wakil populasi yang diteliti.

banyak sampel yang akan diambil. Dalam penelitian ini sampel penelitian diambil dengan menggunakan teknik purposive sampling artinya teknik pengambilan

sampel yang dilakukan hanya untuk tujuan tertentu saja. (Sugiyono, 2005 : 61).

Sementara menurut Suharsimi Arikunto (2002 : 117) teknik purposive sampling adalah sampel yang dilakukan dengan cara mengambil subyek bukan didasarkan atas strata, random atau daerah tetapi didasarkan adanya tujuan tertentu.

Sampel dalam penelitian ini adalah komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester terhadap kekuatan bending. Jumlah sampel 4 buah, dengan variasi perbandingan fraksi volume antara ampas tebu dengan sekan padi sebesar : 10% : 30%; 20% : 20%; 30% : 10%.

D. Tehnik Pengumpulan Data

1. Identifikasi variabel

Variabel penelitian adalah segala sesuatu yang berbentuk apa saja yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari sehingga diperoleh informasi tentang hal tersebut, kemudian ditarik kesimpulannya (Sugiyono, 2007). Di dalam suatu

variabel terdapat satu atau lebih gejala, yang mungkin pula terdiri dari berbagai aspek atau unsur sebagai bagian yang tidak terpisahkan. Dari pengertian di atas secara garis besar variabel dalam penelitian ini ada tiga variabel yang akan dijelaskan sebagai berikut:

a. Variable Bebas Variabel bebas adalah variabel yang menjadi sebab timbulnya atau berubahnya variabel terikat. Munculnya variabel ini tidak dipengaruhi atau tidak ditentukan oleh ada atau tidaknya variabel lain. Tanpa adanya variabel a. Variable Bebas Variabel bebas adalah variabel yang menjadi sebab timbulnya atau berubahnya variabel terikat. Munculnya variabel ini tidak dipengaruhi atau tidak ditentukan oleh ada atau tidaknya variabel lain. Tanpa adanya variabel

b. Variabel terikat Variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi karena adanya variabel bebas. Dengan kata lain, ada atau tidaknya variabel terikat tergantung ada atau tidaknya variabel bebas. Variabel terikat pada penelitian ini adalah kekuatan bending komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

c. Variabel kontrol Variabel kontrol merupakan himpunan sejumlah gejala yang memiliki berbagai aspek atau unsur di dalamnya, yang berfungsi untuk mengendalikan agar variabel terikat yang muncul bukan karena pengaruh variabel lain, tetapi benar-benar karena pengaruh variabel bebas yang tertentu. Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah matrik yang digunakan adalah polyester BQTN 157 dengan fraksi volume 60%, serta pengayakan dengan menggunakan mesh 20 dan 40.

2. Instrumen Eksperimen

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

a. Ampas tebu

b. Sekam padi

c. Polyester 157 BQTN

d. Katalis (hardener)

Gambar 10: (a) sekam padi. (b). ampas tebu. (c). polyester BQTN 157. (d) katalis MEXPO

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

a. Mesin Crusher. Mesin Crusher digunakan untuk menggiling/menghancurkan serat ampas tebu sebelum disaring menggunakan mesh.

Gambar 11 . Mesin Crusher

b. Mesh (saringan) Mesh digunakan untuk mendapatkan ukuran serbuk ampas tebu setelah di- crushing . Mesh yang digunakan adalah mesh ukuran 20 dan 40.

Gambar 12. (a) Mesh 40. (b) mesh 20

c. Timbangan digital Timbangan dengan ketelitian 0.001gr digunakan untuk mengukur berat material penyusun komposit.

Gambar 13. Timbangan digital

Perangkat cetakan terbuat dari kaca.

Gambar 14. Cetakan kaca

e. Gelas ukur Untuk mengukur volume matrik yang akan digunakan.

Gambar 15. Gelas ukur

f. Oven elektrik. Digunakan untuk memberikan perlakuan panas lanjut (post cure) material komposit.

Gambar 16. Oven elektrik.

Alat untuk mengukur kadar air.

Gambar 17. Wood moisture meter

h. Universal testing Mechine (UTM) UTM digunakan untuk uji bending pada spesimen komposit. Ada di

Laboratorium Material Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Gambar 18. UTM (Universal testing Mechine)

Alat ini terdiri dari :

1. Jangka sorong

2. Double tape

3. Plastik astralon

Gambar 19. (a) wadah, (b) double tape, (c) spet, (d) astralon, (e) gunting, (f) wax (g) jangka sorong.

Penjemuran

Crushing

Pengayakan mesh 20 dan 40

Pengeringan hingga kadar air

10-15%