Pengaruh tekanan kompaksi pressure sintering terhadap ketahanan impak dan kekuatan tarik limbah kemasan aluminium foil AWAL
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH TEKANAN KOMPAKSI PRESSURE SINTERING
TERHADAP KETAHANAN IMPAK DAN KEKUATAN TARIK
LIMBAH KEMASAN ALUMINIUM FOIL
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
ERWAN SETYA PUTRA
I 1409015
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS SEB;LAS MARET - FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNTK MESIN
ll. lr. Sutarni 36A Surakarta tk:. 0271b32I63 web: htto://mesin.ft.uns.ac.id
SURAT TUGAS PEMBIMBING DAN PENGUJI TUGAS AKHIR
PROGRAM SARJANA TEKNIK MESIN UNS
Program Studi :S1 Non Reguler
Nomor : O6OO lf A|SL|O4|2OLS
Nama
:ERWAN SETYA PUTRA
NIM
:lL4O9O15
Bidang
:Teknik Produksi
Pembimbing
Pembimbing
1
2
Penguji
:
HERU SU KANTO, ST, MT/L972O7 3LL997 02 1OO1
:PURWADI fOKO wlDODO, ST, M. KOM/1973O1261997021OOr.
: 1. Dr. TRIYONO, ST., MT./ 197406251999031002
2. Prof. Dr. Kuncoro Dihario, S.T., M.T./ 197101031997021OO1
3. Sukmaji Indro Cahyono, ST, MEng/ 198308182014041OO1
Mata Kuliah Pendukung
I.TEKNOLOGr SERBU K( M SO4O23-1O)
2.TEKNOLOGT PENGELASAN(MSO5O53-10)
3. PERANCANGAN U NTU K KETERBUATAN ( M SO5O23. 10}
Judul Tugas Akhir
..PENGARUH TEKANAN KOMPAKSI PRESSUIRE
SINTEITING TERHADAP KETAHANAN IMPAK DAN
KEKUATAhI TARIK DARI LIMBAH KEMASAN ALUMINIUM
FOIL"
2015-O5-OB L4:30:39
Teknik Mesin,
sustlo,
ST,MT
131997021001
Tembusan:
1. Mahasiswa ybs.
2. Dosen Pembimbing TA ybs,
3. Koordinator TA.
4. Arsip.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Sebuah karya ini merupakan hasil kerja kerasku selama ini. Karya ini merupakan
langkah awalku untuk meraih yang lebih dari yang sekarang ini, sehingga aku selalu
mendapatkan yang lebih baik dari ini. Karya ini kupersembahkan kepada :
Bapak dan Ibuku tersayang,
Terima kasih atas semua curahan do’a , dukungan, dan kasih sayangmu selama ini
Yang menjadikan itu semua sebagai tonggak semangat bagiku
Adikku,
Semoga karya ini menjadi semangat bagimu,
Tuk meraih asa yang lebih baik & lebih mulia
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
Semangat adalah sebetulnya kepingan-kepingan bara kemauan
yang kita sisipkan pada setiap celah dalam kerja keras kita,untuk
mencegah masuknya kemalasan dan penundaan
Bukan kurangnya bakat atau tidak adanya modal yang
menghalangi kita dari sukses,tapi tidak cukupnya keberanian
Education Is Not Received, It Is Achieved
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
THE EFFECT OF COMPACTION PRESSURE
TOWARD IMPACT STRENGHT AND TENSILE STRENGHT
OF ALUMINIUM FOIL SACHET WASTE
Erwan Setya Putra
Mechanical Engineering Department
Engineering Faculty Sebelas Maret University
Surakarta, Indonesia
E-mail: erwansetyaputra@gmail.com
Abstarct
Aluminium foil sachet waste has potential to becomes the eco friendly
alternative materials. This research aims to investigate the effect of compaction
pressure toward the characteristics of aluminium foil sachet waste. The used
method was pressure sintering, where pressing temperature maintained at 135 oC
and holding time of 10 minutes . The used of compaction pressure was divided
into 2 bar, 4 bar, 6 bar, and 8 bar. The tested mechanical properties were impact
test and tensile test.
The result shows the addition of compaction pressure will increase the
tensile strength, while the impact strenght decreased. Compaction pressure test at
8 bar showed the highest tensile strength value of 9,01 Mpa and compaction
pressure test at 2 bar showed the highest impact strength value of 21,78 Mpa
Key words : aluminium foil sachet waste, pressure sintering, impact, tensile
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH TEKANAN KOMPAKSI PRESSURE SINTERING
TERHADAP KETAHANAN IMPAK DAN KEKUATAN TARIK
LIMBAH KEMASAN ALUMINIUM FOIL
Erwan Setya Putra
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas maret
Surakarta, Indonesia
Email: erwansetyaputra@gmail.com
Abstrak
Limbah kemasan aluminium foil memiliki potensi untuk menjadi bahan
alternatif yang ramah lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui
pengaruh tekanan kompaksi terhadap karakteristik limbah kemasan aluminium
foil. Metode yang digunakan adalah pressure sintering, suhu yang digunakan saat
pengepresan adalah 135 oC, waktu tahan 10 menit. Tekanan kompaksi yang
digunakan divariasikan 2 bar, 4 bar, 6 bar, dan 8 bar. Sifat mekanik yang diuji
adalah kekuatan impak dan kekuatan tarik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan tekanan kompaksi akan
meningkatkan kekuatan tarik, namun menurunkan kekuatan impak. Tekanan
kompaksi 8 bar menunjukan kekuatan tarik tertinggi yaitu sebesar 9,01 MPa dan
tekanan 2 bar menunjukkan kekuatan impak terbesar yaitu 21,78 Nm.
Kata kunci: limbah kemasan aluminium foil, pressure sintering, impak, tarik.
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkatnya penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik
di Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sangat mendalam kepada semua
pihak yang telah berpartisipasi dalam penelitian dan penulisan skripsi ini,
khususnya kepada:
1. Orangtua penulis yang telah mendidik dan memberikan dukungan moral dan
biaya selama ini.
2. Bapak Heru Sukanto, ST., MT Selaku pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan dan arahan dengan sangat baik selama penelitian dan penulisan
skripsi ini.
3. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST.,M.Kom Selaku pembimbing II yang
memberikan bimbingan dengan sangat baik dalam penelitian dan penulisan
skripsi ini.
4. Bapak Didik Djoko Susilo, ST., MT Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik UNS.
5. Dosen-dosen Teknik Mesin FT UNS yang telah membagikan ilmu selama
masa perkuliahan.
6. Laboran Laboratorium Material, Motor Bakar dan Produksi Teknik Mesin
UNS yang telah membantu penulis dalam pengujian spesimen.
7. Teman-teman dari Nonreg Swadana Transfer 2009 yang selama ini berjuang
bersama-sama untuk mendapat gelar ST.
8. Adikku Ahmad Fathoni, SH yang selalu memberi dukungan tanpa henti.
Penulis menyadari, bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak
kekurangan. Oleh karena itu saran dan kritik kami butuhkan demi kesempurnaan
skripsi ini.
Surakarta, 2015
Penulis
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................ v i
KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix
DAFTAR RUMUS ................................................................................................. x
DAFTAR NOTASI ................................................................................................ xi
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1
Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2
Perumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3
Batasan Masalah ....................................................................................... 2
1.4
Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................. 3
1.5
Sistematika Penulisan ............................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 4
2.1
Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 4
2.2
Dasar Teori................................................................................................ 5
2.2.1 Kompaksit ............................................................................................... 5
2.2.2 Pressure Sintering................................................................................... 6
2.2.3 Limbah Kemasan Aluminium ................................................................. 6
2.3
Pengujian Spesimen .................................................................................. 7
2.3.1 Densitas ................................................................................................... 7
2.3.2 Kekuatan impak ...................................................................................... 9
2.3.2 Kekuatan tarik........................................................................................10
BAB III METODE PENELITIAN....................................................................... 13.
3.1
Tempat Penelitian ................................................................................... 13
3.2
Alat dan Bahan Penelitian ....................................................................... 13
3.3
Langkah Kerja Penelitian ........................................................................ 17
commit to user
3.3.1 Persiapan Bahan Dasar ......................................................................... 17
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.3.2 Pembuatan Spesimen ............................................................................ 18
3.3.3 Jenis pengujian ...................................................................................... 20
3.3.4 Tahap Analisa ....................................................................................... 23
3.4
Diagram Alir ........................................................................................... 24
BAB IV DATA DAN ANALISA ......................................................................... 22
4.1
Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap Densitas Produk Limbah
Kemasan Aluminium Foil ....................................................................... 25
4.2
Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap Kekuatan Tarik Produk Limbah
kemasan Aluminium foil......................................................................... 27
4.3
Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap Kekuatan Impak Produk Limbah
kemasan Aluminium foil......................................................................... 29
BAB V PENUTUP ................................................................................................ 32
5.1
Kesimpulan ............................................................................................. 32
5.2
Saran ....................................................................................................... 32
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 33
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema perubahan partikel terhadap penambahan tekanan
Gambar 2.2 Jenis-jenis kompaksi
............. 5
...................................................................... 5
Gambar 2.3 Proses pressured sintering .................................................................. 5
Gambar 2.4 Tahapan proses kompaksi
.............................................................. 5
Gambar 2.5 Foto limbah kemasan aluminium foil……………… ……....... ..........6
Gambar 2.6 Foto lembaran aluminium foil..............................................................7
Gambar 2.7 Dimensi pengujian ball impact ........................................................... 9
Gambar 2.8 Spesimen Uji Tarik ASTM D638-10 ................................................ 10
Gambar 2.9 Kurva Tegangan-regangan ................................................................ 13
Gambar 3.1 Foto cacahan limbah kemasan aluminium foil .................................. 16
Gambar 3.2 Timbangan Digital ............................................................................ 17
Gambar 3.3 Foto tempat cetakan .......................................................................... 18
Gambar 3.4 Foto Alat Pengepres .......................................................................... 18
Gambar 3.5 Foto alat uji Universal Testing Machine ........................................... 19
Gambar 3.6 Foto alat Uji Falling ball impact ...................................................... 20
Gambar 3.7 Cacahan limbah kemasan alumunium foil ........................................ 21
Gambar 3.8 Proses pembuatan spesime limbah kemasan aluminium foil.............21
Gambar 3.9 (a) Proses pressure Sintering, (b) Proses pendinginan ...................... 22
Gambar 3.10 (a) Proses Pengambilan spesimen dari cetakan,
(b) bentuk spesimen akhir ................................................................ 23
Gambar 3.11 Dimensi pengujian ball impact ....................................................... 23
Gambar 3.12 Proses pengujian bola impak. (a) Spesimen sesuai ASTM D1037,
(b) spesimen di clamp pada frame, (c) bola baja dijatuhkan dari
ketinggian tertentu, (d) Permukaan spesimen setelah terkena bola
impak ............................................................................................... 24
Gambar 3.13 Dogbone spesimen Uji Tarik ASTM D638 .................................... 25
Gambar 3.14 Spesimen uji tarik ASTM D638, (b) Proses Uji tarik ..................... 25
Gambar 3.15 (a) Spesimen ditimbang di udara, (b) Spesimen ditimbang
di fluida. ........................................................................................... 26
Gambar 3.16 Diagram alur penelitian
...................................................................
27
commit
to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.1 Hubungan pengaruh tekanan kompaksi terhadap densitas ................ 28
Gambar 4.2 Foto makro void dengan variasi tekanan: (a) 2 bar, (b) 8 bar. .......... 28
Gambar 4.3 Hubungan pengaruh tekanan kompaksi terhadap kekuatan tarik ...... 28
Gambar 4.4 Foto makro penampang patahan (a) retak,(b)patah…………...
28
Gambar 4.5 Foto spesimen hasil uji tarik variasi tekanan: (a) 2 bar, (b) 8 bar ..... 29
Gambar 4.6 Hubungan tekanan dan regangan spesimen limbah kemasan
aluminium foil. ................................................................................... 29
Gambar 4.7 Bentuk patahan spesimen uji tarik. ................................................... 30
Gambar 4.8 Hubungan pengaruh tekanan kompaksi terhadap kekuatan impak....31
Gambar 4.9 Foto spesimen hasil uji bola impak variasi tekanan 2 dan 8 bar. ...... 32
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR RUMUS
Halaman
Rumus 2.1 Densitas aktual komposit ASTM D792 .......................................
9
Rumus 2.2 Besarnya energi impak..................................................................
10
Rumus 2.3 Regangan ......................................................................................
12
Rumus 2.4 Tegangan tarik maksimum............................................................
12
Rumus 2.5 Modulus elastisitas .....................................................................
13
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI
A
= Luas penampang awal (m2)
a
= Massa spesimen di udara (g)
b
= Massa spesimen dalam fluida (g)
d
= Spesifik gravity fluida (g/cm3)
E
= Modulus Elastisitas (Pa)
Em
= Energi mekanik (N.m)
Ek
= Energi kinetik (N.m)
Ep
= Energi potensial (N.m)
g
= Percepatan gravitasi (m/s2)
h
= Ketinggian impak (m)
l0
= Panjang mula-mula (mm)
l
= Panjang akhir (mm)
m
= Massa bola impak (g)
P
= Gaya perpatahan (N)
sp
= Specific gravity (g/cm3)
t
= Tebal spesimen (mm)
v
= Kecepatan jatuh bola (m/s)
w
= Lebar spesimen (mm)
�
= Tegangan perpatahan (N/m2)
ε
= Regangan (%)
Δl
= Pertambahan panjang (mm)
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Tabel data hasil penelitian Uji tarik ............................................ ......36
Lampiran 2 Tabel data hasil penelitian Uji densitas.............................................37
Lampiran 3 Tabel data hasil penelitian Uji impak .......................................... .....38
Lampiran 4 Pengujian dan Perhitungan impak.....................................................39
Lampiran 5 Pengujian dan Perhitungan tarik........................................................43
Lampiran 6 Pengujian dan Perhitungan densitas..................................................45
commit to user
xv
digilib.uns.ac.id
PENGARUH TEKANAN KOMPAKSI PRESSURE SINTERING
TERHADAP KETAHANAN IMPAK DAN KEKUATAN TARIK
LIMBAH KEMASAN ALUMINIUM FOIL
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
ERWAN SETYA PUTRA
I 1409015
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS SEB;LAS MARET - FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNTK MESIN
ll. lr. Sutarni 36A Surakarta tk:. 0271b32I63 web: htto://mesin.ft.uns.ac.id
SURAT TUGAS PEMBIMBING DAN PENGUJI TUGAS AKHIR
PROGRAM SARJANA TEKNIK MESIN UNS
Program Studi :S1 Non Reguler
Nomor : O6OO lf A|SL|O4|2OLS
Nama
:ERWAN SETYA PUTRA
NIM
:lL4O9O15
Bidang
:Teknik Produksi
Pembimbing
Pembimbing
1
2
Penguji
:
HERU SU KANTO, ST, MT/L972O7 3LL997 02 1OO1
:PURWADI fOKO wlDODO, ST, M. KOM/1973O1261997021OOr.
: 1. Dr. TRIYONO, ST., MT./ 197406251999031002
2. Prof. Dr. Kuncoro Dihario, S.T., M.T./ 197101031997021OO1
3. Sukmaji Indro Cahyono, ST, MEng/ 198308182014041OO1
Mata Kuliah Pendukung
I.TEKNOLOGr SERBU K( M SO4O23-1O)
2.TEKNOLOGT PENGELASAN(MSO5O53-10)
3. PERANCANGAN U NTU K KETERBUATAN ( M SO5O23. 10}
Judul Tugas Akhir
..PENGARUH TEKANAN KOMPAKSI PRESSUIRE
SINTEITING TERHADAP KETAHANAN IMPAK DAN
KEKUATAhI TARIK DARI LIMBAH KEMASAN ALUMINIUM
FOIL"
2015-O5-OB L4:30:39
Teknik Mesin,
sustlo,
ST,MT
131997021001
Tembusan:
1. Mahasiswa ybs.
2. Dosen Pembimbing TA ybs,
3. Koordinator TA.
4. Arsip.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Sebuah karya ini merupakan hasil kerja kerasku selama ini. Karya ini merupakan
langkah awalku untuk meraih yang lebih dari yang sekarang ini, sehingga aku selalu
mendapatkan yang lebih baik dari ini. Karya ini kupersembahkan kepada :
Bapak dan Ibuku tersayang,
Terima kasih atas semua curahan do’a , dukungan, dan kasih sayangmu selama ini
Yang menjadikan itu semua sebagai tonggak semangat bagiku
Adikku,
Semoga karya ini menjadi semangat bagimu,
Tuk meraih asa yang lebih baik & lebih mulia
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
Semangat adalah sebetulnya kepingan-kepingan bara kemauan
yang kita sisipkan pada setiap celah dalam kerja keras kita,untuk
mencegah masuknya kemalasan dan penundaan
Bukan kurangnya bakat atau tidak adanya modal yang
menghalangi kita dari sukses,tapi tidak cukupnya keberanian
Education Is Not Received, It Is Achieved
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
THE EFFECT OF COMPACTION PRESSURE
TOWARD IMPACT STRENGHT AND TENSILE STRENGHT
OF ALUMINIUM FOIL SACHET WASTE
Erwan Setya Putra
Mechanical Engineering Department
Engineering Faculty Sebelas Maret University
Surakarta, Indonesia
E-mail: erwansetyaputra@gmail.com
Abstarct
Aluminium foil sachet waste has potential to becomes the eco friendly
alternative materials. This research aims to investigate the effect of compaction
pressure toward the characteristics of aluminium foil sachet waste. The used
method was pressure sintering, where pressing temperature maintained at 135 oC
and holding time of 10 minutes . The used of compaction pressure was divided
into 2 bar, 4 bar, 6 bar, and 8 bar. The tested mechanical properties were impact
test and tensile test.
The result shows the addition of compaction pressure will increase the
tensile strength, while the impact strenght decreased. Compaction pressure test at
8 bar showed the highest tensile strength value of 9,01 Mpa and compaction
pressure test at 2 bar showed the highest impact strength value of 21,78 Mpa
Key words : aluminium foil sachet waste, pressure sintering, impact, tensile
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH TEKANAN KOMPAKSI PRESSURE SINTERING
TERHADAP KETAHANAN IMPAK DAN KEKUATAN TARIK
LIMBAH KEMASAN ALUMINIUM FOIL
Erwan Setya Putra
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas maret
Surakarta, Indonesia
Email: erwansetyaputra@gmail.com
Abstrak
Limbah kemasan aluminium foil memiliki potensi untuk menjadi bahan
alternatif yang ramah lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui
pengaruh tekanan kompaksi terhadap karakteristik limbah kemasan aluminium
foil. Metode yang digunakan adalah pressure sintering, suhu yang digunakan saat
pengepresan adalah 135 oC, waktu tahan 10 menit. Tekanan kompaksi yang
digunakan divariasikan 2 bar, 4 bar, 6 bar, dan 8 bar. Sifat mekanik yang diuji
adalah kekuatan impak dan kekuatan tarik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan tekanan kompaksi akan
meningkatkan kekuatan tarik, namun menurunkan kekuatan impak. Tekanan
kompaksi 8 bar menunjukan kekuatan tarik tertinggi yaitu sebesar 9,01 MPa dan
tekanan 2 bar menunjukkan kekuatan impak terbesar yaitu 21,78 Nm.
Kata kunci: limbah kemasan aluminium foil, pressure sintering, impak, tarik.
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkatnya penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik
di Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sangat mendalam kepada semua
pihak yang telah berpartisipasi dalam penelitian dan penulisan skripsi ini,
khususnya kepada:
1. Orangtua penulis yang telah mendidik dan memberikan dukungan moral dan
biaya selama ini.
2. Bapak Heru Sukanto, ST., MT Selaku pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan dan arahan dengan sangat baik selama penelitian dan penulisan
skripsi ini.
3. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST.,M.Kom Selaku pembimbing II yang
memberikan bimbingan dengan sangat baik dalam penelitian dan penulisan
skripsi ini.
4. Bapak Didik Djoko Susilo, ST., MT Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik UNS.
5. Dosen-dosen Teknik Mesin FT UNS yang telah membagikan ilmu selama
masa perkuliahan.
6. Laboran Laboratorium Material, Motor Bakar dan Produksi Teknik Mesin
UNS yang telah membantu penulis dalam pengujian spesimen.
7. Teman-teman dari Nonreg Swadana Transfer 2009 yang selama ini berjuang
bersama-sama untuk mendapat gelar ST.
8. Adikku Ahmad Fathoni, SH yang selalu memberi dukungan tanpa henti.
Penulis menyadari, bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak
kekurangan. Oleh karena itu saran dan kritik kami butuhkan demi kesempurnaan
skripsi ini.
Surakarta, 2015
Penulis
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................ v i
KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix
DAFTAR RUMUS ................................................................................................. x
DAFTAR NOTASI ................................................................................................ xi
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1
Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2
Perumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3
Batasan Masalah ....................................................................................... 2
1.4
Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................. 3
1.5
Sistematika Penulisan ............................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 4
2.1
Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 4
2.2
Dasar Teori................................................................................................ 5
2.2.1 Kompaksit ............................................................................................... 5
2.2.2 Pressure Sintering................................................................................... 6
2.2.3 Limbah Kemasan Aluminium ................................................................. 6
2.3
Pengujian Spesimen .................................................................................. 7
2.3.1 Densitas ................................................................................................... 7
2.3.2 Kekuatan impak ...................................................................................... 9
2.3.2 Kekuatan tarik........................................................................................10
BAB III METODE PENELITIAN....................................................................... 13.
3.1
Tempat Penelitian ................................................................................... 13
3.2
Alat dan Bahan Penelitian ....................................................................... 13
3.3
Langkah Kerja Penelitian ........................................................................ 17
commit to user
3.3.1 Persiapan Bahan Dasar ......................................................................... 17
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.3.2 Pembuatan Spesimen ............................................................................ 18
3.3.3 Jenis pengujian ...................................................................................... 20
3.3.4 Tahap Analisa ....................................................................................... 23
3.4
Diagram Alir ........................................................................................... 24
BAB IV DATA DAN ANALISA ......................................................................... 22
4.1
Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap Densitas Produk Limbah
Kemasan Aluminium Foil ....................................................................... 25
4.2
Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap Kekuatan Tarik Produk Limbah
kemasan Aluminium foil......................................................................... 27
4.3
Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap Kekuatan Impak Produk Limbah
kemasan Aluminium foil......................................................................... 29
BAB V PENUTUP ................................................................................................ 32
5.1
Kesimpulan ............................................................................................. 32
5.2
Saran ....................................................................................................... 32
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 33
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema perubahan partikel terhadap penambahan tekanan
Gambar 2.2 Jenis-jenis kompaksi
............. 5
...................................................................... 5
Gambar 2.3 Proses pressured sintering .................................................................. 5
Gambar 2.4 Tahapan proses kompaksi
.............................................................. 5
Gambar 2.5 Foto limbah kemasan aluminium foil……………… ……....... ..........6
Gambar 2.6 Foto lembaran aluminium foil..............................................................7
Gambar 2.7 Dimensi pengujian ball impact ........................................................... 9
Gambar 2.8 Spesimen Uji Tarik ASTM D638-10 ................................................ 10
Gambar 2.9 Kurva Tegangan-regangan ................................................................ 13
Gambar 3.1 Foto cacahan limbah kemasan aluminium foil .................................. 16
Gambar 3.2 Timbangan Digital ............................................................................ 17
Gambar 3.3 Foto tempat cetakan .......................................................................... 18
Gambar 3.4 Foto Alat Pengepres .......................................................................... 18
Gambar 3.5 Foto alat uji Universal Testing Machine ........................................... 19
Gambar 3.6 Foto alat Uji Falling ball impact ...................................................... 20
Gambar 3.7 Cacahan limbah kemasan alumunium foil ........................................ 21
Gambar 3.8 Proses pembuatan spesime limbah kemasan aluminium foil.............21
Gambar 3.9 (a) Proses pressure Sintering, (b) Proses pendinginan ...................... 22
Gambar 3.10 (a) Proses Pengambilan spesimen dari cetakan,
(b) bentuk spesimen akhir ................................................................ 23
Gambar 3.11 Dimensi pengujian ball impact ....................................................... 23
Gambar 3.12 Proses pengujian bola impak. (a) Spesimen sesuai ASTM D1037,
(b) spesimen di clamp pada frame, (c) bola baja dijatuhkan dari
ketinggian tertentu, (d) Permukaan spesimen setelah terkena bola
impak ............................................................................................... 24
Gambar 3.13 Dogbone spesimen Uji Tarik ASTM D638 .................................... 25
Gambar 3.14 Spesimen uji tarik ASTM D638, (b) Proses Uji tarik ..................... 25
Gambar 3.15 (a) Spesimen ditimbang di udara, (b) Spesimen ditimbang
di fluida. ........................................................................................... 26
Gambar 3.16 Diagram alur penelitian
...................................................................
27
commit
to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.1 Hubungan pengaruh tekanan kompaksi terhadap densitas ................ 28
Gambar 4.2 Foto makro void dengan variasi tekanan: (a) 2 bar, (b) 8 bar. .......... 28
Gambar 4.3 Hubungan pengaruh tekanan kompaksi terhadap kekuatan tarik ...... 28
Gambar 4.4 Foto makro penampang patahan (a) retak,(b)patah…………...
28
Gambar 4.5 Foto spesimen hasil uji tarik variasi tekanan: (a) 2 bar, (b) 8 bar ..... 29
Gambar 4.6 Hubungan tekanan dan regangan spesimen limbah kemasan
aluminium foil. ................................................................................... 29
Gambar 4.7 Bentuk patahan spesimen uji tarik. ................................................... 30
Gambar 4.8 Hubungan pengaruh tekanan kompaksi terhadap kekuatan impak....31
Gambar 4.9 Foto spesimen hasil uji bola impak variasi tekanan 2 dan 8 bar. ...... 32
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR RUMUS
Halaman
Rumus 2.1 Densitas aktual komposit ASTM D792 .......................................
9
Rumus 2.2 Besarnya energi impak..................................................................
10
Rumus 2.3 Regangan ......................................................................................
12
Rumus 2.4 Tegangan tarik maksimum............................................................
12
Rumus 2.5 Modulus elastisitas .....................................................................
13
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI
A
= Luas penampang awal (m2)
a
= Massa spesimen di udara (g)
b
= Massa spesimen dalam fluida (g)
d
= Spesifik gravity fluida (g/cm3)
E
= Modulus Elastisitas (Pa)
Em
= Energi mekanik (N.m)
Ek
= Energi kinetik (N.m)
Ep
= Energi potensial (N.m)
g
= Percepatan gravitasi (m/s2)
h
= Ketinggian impak (m)
l0
= Panjang mula-mula (mm)
l
= Panjang akhir (mm)
m
= Massa bola impak (g)
P
= Gaya perpatahan (N)
sp
= Specific gravity (g/cm3)
t
= Tebal spesimen (mm)
v
= Kecepatan jatuh bola (m/s)
w
= Lebar spesimen (mm)
�
= Tegangan perpatahan (N/m2)
ε
= Regangan (%)
Δl
= Pertambahan panjang (mm)
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Tabel data hasil penelitian Uji tarik ............................................ ......36
Lampiran 2 Tabel data hasil penelitian Uji densitas.............................................37
Lampiran 3 Tabel data hasil penelitian Uji impak .......................................... .....38
Lampiran 4 Pengujian dan Perhitungan impak.....................................................39
Lampiran 5 Pengujian dan Perhitungan tarik........................................................43
Lampiran 6 Pengujian dan Perhitungan densitas..................................................45
commit to user
xv