Karasteristik curing 80 derajat celsius, 100 derajat celcius dan 120 derajat celsius komposit serabut kelapa.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

INTISARI
Komposit adalah penggabungan dua macam material atau lebih yaitu serat
dan matriks. Untuk dapat mengetahui sifat dan karateristik yang baik dari komposit,
Beberapa faktor yang perlu diperhatikan, salah satunya adalah curing. Tujuan dari
penelitian ini adalah mengetahui nilai kekuatan tarik, regangan dan modulus
elastisitas dari komposit serabut kelapa yang mendapat curing dengan variasi suhu
80oC, 100oC dan 120oC.
Penelitian ini menggunakan serat serabut kelapa dengan susunan serat
searah. Resin yang digunakan ialah resin polyester, katalis dan hand body sebagai
release agent. Dalam pembuatan komposit dengan serat alam ini, perbandingan
yang digunakan yaitu 69,7% resin polyester, 0,3% katalis, dan 30% serat. Jumlah
resin yang diperlukan untuk satu kali mencetak komposit dengan ukuran cetakan
30 x 20 x 0,5 cm adalah 209,1 ml. Untuk satu kali mencetak diperlukan 129,6 gr
serat serabut kelapa, sedangkan setiap satu lapisan diperlukan 64,8 gr serat.
Pembuatan komposit ini hanya menggunakan dua lapisan serat. Cara pengambilan
data adalah dengan melakukan pengujian tarik pada setiap benda uji komposit yang
sudah diberi perlakuan curing dengan variasi suhu 80oC,100oC dan 120oC selama 3
jam.
Komposit yang tidak diberi perlakuan curing akan memperoleh hasil dengan

kekuatan tarik rata-rata sebesar 21,17 MPa, regangan sebesar 0,84%, dan modulus
elastisitas sebesar 1027,67 MPa. Komposit yang diberi perlakuan curing dengan
variasi suhu akan memperoleh hasil dengan kekuatan tarik rata-rata sebagai berikut:
Pada komposit curing dengan suhu 80oC sebesar 17,88 MPa, regangan sebesar
1,01%, dan modulus elastisitas sebesar 1770,3 MPa. Kekuatan tarik rata-rata pada
komposit curing dengan suhu 100oC sebesar 22,92 MPa, regangan sebesar 0,84%,
dan modulus elastisitas sebesar 2728,57 MPa. Kekuatan tarik rata-rata pada
komposit curing dengan suhu 120oC sebesar 18,24 MPa, regangan 1% dan modulus
elastisitasnya 1824 MPa. Kekuatan tarik dan modulus elastisitas rata-rata yang
terbaik pada komposit adalah dengan perlakuan curing 100oC, dan regangan ratarata yang terbaik pada komposit adalah dengan yang tidak diberi perlakuan curing.
Kata kunci:
elastisitas.

Komposit, serat kelapa, curing, kekuatan tarik, regangan, modulus

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT
Composite is the merger of two or more kinds of material that is fiber and
the matrix. To be able to know the nature and characteristics of the good of the

composite, several factors need to be, one of which is curing. The purpose of this
study was to determine the value of tensile strength, strain and modulus of elasticity
of composite coconut fiber gets cured by variations in temperature 80oC, 100oC,
and 120oC.
This study uses coir fiber with unidirectional fiber arrangement. Resins
which is used are polyester resin, catalyst, and hand body as a release agent. In the
manufacture of composites with natural fibers, the ratio used is 69,7% polyester
resin, 0,3% of the catalyst, and 30% fiber. The amount of resin needed for one print
composite with the print size of 30 x 20 x 0,5 cm was 209.1 ml. For one print is
required 129,6 grams of fiber coconut fiber, whereas each of the layers required
64,8 grams of fiber. This composite manufacture just use two layers of fibers. How
to take data retrieval is to perform tensile tests on each composite test specimens
that have been treated with a curing temperature variations 80oC, 100oC, and 120oC
for 3 hours.
The untreated composites by curing will get results with an average tensile
strength of 21,17 MPa, the strain of 0,84%, and a modulus of elasticity of 1027,67
MPa. Composite treated by curing with temperature variation will get results with
an average tensile strength as follows: In the composite curing temperature of 80°C
at 17,88 MPa, the strain of 1,01%, and a modulus of elasticity of 1770,3 MPa.
Average tensile strength to the composite curing at 100°C amounted to 22,92 MPa,

the strain of 0,84%, and a modulus of elasticity of 2728,57 MPa. Average tensile
strength to the composite curing at 120oC temperature of 18,24 MPa, the strain of
1% and a modulus of elasticity 1824 MPa. The tensile strength and modulus of
elasticity of the average of the best in the composite is at 100oC curing treatment,
and the average strain of the best in the composite is with untreated curing.
Keywords: composite, coconut fiber, curing, tensile strength, strain, modulus of
elasticity.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KARASTERISTIK CURING 80oC, 100oC dan 120oC KOMPOSIT
SERABUT KELAPA

SKRIPSI
Untuk memenuhi salah satu syarat
Mencapai derajat sarjana S-1

Disusun oleh :
HERWIN SIHOTANG
NIM: 125214091

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

CURING CHARACTERISTICS OF 80oC, 100oC and 120oC
COCONUT FIBER COMPOSITES

FINAL PROJECT
As partial fulfillment of the requirement
to obtain the Sarjana Teknik degree
in Mechanical Engineering

By:
HERWIN SIHOTANG
Student Number: 125214091

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

INTISARI
Komposit adalah penggabungan dua macam material atau lebih yaitu serat
dan matriks. Untuk dapat mengetahui sifat dan karateristik yang baik dari komposit,

Beberapa faktor yang perlu diperhatikan, salah satunya adalah curing. Tujuan dari
penelitian ini adalah mengetahui nilai kekuatan tarik, regangan dan modulus
elastisitas dari komposit serabut kelapa yang mendapat curing dengan variasi suhu
80oC, 100oC dan 120oC.
Penelitian ini menggunakan serat serabut kelapa dengan susunan serat
searah. Resin yang digunakan ialah resin polyester, katalis dan hand body sebagai
release agent. Dalam pembuatan komposit dengan serat alam ini, perbandingan
yang digunakan yaitu 69,7% resin polyester, 0,3% katalis, dan 30% serat. Jumlah
resin yang diperlukan untuk satu kali mencetak komposit dengan ukuran cetakan
30 x 20 x 0,5 cm adalah 209,1 ml. Untuk satu kali mencetak diperlukan 129,6 gr
serat serabut kelapa, sedangkan setiap satu lapisan diperlukan 64,8 gr serat.
Pembuatan komposit ini hanya menggunakan dua lapisan serat. Cara pengambilan
data adalah dengan melakukan pengujian tarik pada setiap benda uji komposit yang
sudah diberi perlakuan curing dengan variasi suhu 80oC,100oC dan 120oC selama 3
jam.
Komposit yang tidak diberi perlakuan curing akan memperoleh hasil dengan
kekuatan tarik rata-rata sebesar 21,17 MPa, regangan sebesar 0,84%, dan modulus
elastisitas sebesar 1027,67 MPa. Komposit yang diberi perlakuan curing dengan
variasi suhu akan memperoleh hasil dengan kekuatan tarik rata-rata sebagai berikut:
Pada komposit curing dengan suhu 80oC sebesar 17,88 MPa, regangan sebesar

1,01%, dan modulus elastisitas sebesar 1770,3 MPa. Kekuatan tarik rata-rata pada
komposit curing dengan suhu 100oC sebesar 22,92 MPa, regangan sebesar 0,84%,
dan modulus elastisitas sebesar 2728,57 MPa. Kekuatan tarik rata-rata pada
komposit curing dengan suhu 120oC sebesar 18,24 MPa, regangan 1% dan modulus
elastisitasnya 1824 MPa. Kekuatan tarik dan modulus elastisitas rata-rata yang
terbaik pada komposit adalah dengan perlakuan curing 100oC, dan regangan ratarata yang terbaik pada komposit adalah dengan yang tidak diberi perlakuan curing.
Kata kunci:
elastisitas.

Komposit, serat kelapa, curing, kekuatan tarik, regangan, modulus

viii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT
Composite is the merger of two or more kinds of material that is fiber and
the matrix. To be able to know the nature and characteristics of the good of the
composite, several factors need to be, one of which is curing. The purpose of this
study was to determine the value of tensile strength, strain and modulus of elasticity

of composite coconut fiber gets cured by variations in temperature 80oC, 100oC,
and 120oC.
This study uses coir fiber with unidirectional fiber arrangement. Resins
which is used are polyester resin, catalyst, and hand body as a release agent. In the
manufacture of composites with natural fibers, the ratio used is 69,7% polyester
resin, 0,3% of the catalyst, and 30% fiber. The amount of resin needed for one print
composite with the print size of 30 x 20 x 0,5 cm was 209.1 ml. For one print is
required 129,6 grams of fiber coconut fiber, whereas each of the layers required
64,8 grams of fiber. This composite manufacture just use two layers of fibers. How
to take data retrieval is to perform tensile tests on each composite test specimens
that have been treated with a curing temperature variations 80oC, 100oC, and 120oC
for 3 hours.
The untreated composites by curing will get results with an average tensile
strength of 21,17 MPa, the strain of 0,84%, and a modulus of elasticity of 1027,67
MPa. Composite treated by curing with temperature variation will get results with
an average tensile strength as follows: In the composite curing temperature of 80°C
at 17,88 MPa, the strain of 1,01%, and a modulus of elasticity of 1770,3 MPa.
Average tensile strength to the composite curing at 100°C amounted to 22,92 MPa,
the strain of 0,84%, and a modulus of elasticity of 2728,57 MPa. Average tensile
strength to the composite curing at 120oC temperature of 18,24 MPa, the strain of

1% and a modulus of elasticity 1824 MPa. The tensile strength and modulus of
elasticity of the average of the best in the composite is at 100oC curing treatment,
and the average strain of the best in the composite is with untreated curing.
Keywords: composite, coconut fiber, curing, tensile strength, strain, modulus of
elasticity.

ix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus yang oleh tuntunan dan
penghiburanNya dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan baik dan tepat
pada waktunya.
Skripsi merupakan salah satu syarat wajib untuk setiap mahasiswa Jurusan
Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma sebelum menulis skripsi. Skripsi ini
merupakan salah satu syarat bagi setiap mahasiswa Jurusan Teknik Mesin
Universitas Sanata Dharma untuk memperoleh ijazah maupun gelar S-1.
Dalam penulisan karya tulis ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih
atas bantuan dari orang-orang yang sangat berarti, yaitu kepada:

1. Sudi Mungkasi, Ph.D. M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Budi Setyahandana, M.T., selaku Dosen Pembimbing Skripsi.
4. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma.
5. Seluruh staf pengajar dan karyawan Program Studi Teknik Mesin Fakultas
Sains dan Teknologi yang telah membantu penulis selama perkuliahan hingga
selesainya penulisan skripsi ini.
6. Deliana Tumanggor, orang tua saya yang telah mendukung dan membimbing
saya hingga dapat selesai.
7. Teman-teman Teknik Mesin Sanata Dharma yang telah membantu dan telah
memberi dukungan sehigga skripsi ini dapat selesai.
8. Komunitas Soldier Of Sadar, yang telah banyak memberi semangat saya dalam
menyelesaikan skripsi ini.

x

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

9. Pipin Erixson Sintumorang S.Pd., yang telah membantu dalam pengerjaan
skripsi ini.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidaklah
sempurna,karena kesempurnaan adalah milik yang Mahakuasa. Penulis berharap
agar melalui skripsi ini memberi pengetahuan dan bermanfaat bagi pembaca karya
tulis ini.

Yogyakarta, 30 Agustus 2016

Penyusun

xi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.....................................................................................

i

TITLE PAGE................................................................................................

ii

HALAMAN PERSETUJUAN......................................................................

iii

HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................

iv

HALAMAN PERNYATAAN......................................................................

v

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI................................................

vi

INTISARI......................................................................................................

viii

ABSTRACK.................................................................................................

ix

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

x

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

xii

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

xvi

DAFTAR GAMBAR....................................................................................
BAB I PENDAHULUAN.............................................................................

xii
1

1.1

Latar Belakang........................................................................

1

1.2

Rumusan Masalah...................................................................

2

1.3

Tujuan Penelitian....................................................................

2

1.4

Batasan Masalah.....................................................................

3

1.5

Manfaat Penelitian..................................................................

3

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA..............................

4

2.1

Komposit ...............................................................................

4

2.1.1

Bahan penyusun Komposit ……......................…….............

5

2.1.2

Phase pertama (Matrik) ....………........................................

6

2.1.3

Polimer .................................................................................

7

2.1.4

Phase kedua (Reiforcing agent) .............................................

9

xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

2.2

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

9

2.2.1

Serat ......................................................................................

10

2.2.2

Partikel ..................................................................................

12

2.2.3

Flake ......................................................................................

12

2.2.4

Bahan-bahan tambahan .........................................................

12

2.2.5

Komposit matrik polimer ......................................................

14

2.2.6

Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan FRP ................

15

2.2.6.1

Orientasi serat ........................................................................

15

2.2.6.2

Jenis Komposit serat ..............................................................

17

2.2.6.3

Komposisi dan bentuk serat ..................................................

18

2.2.6.4

Faktor matrik ..........................................................................

18

2.2.6.5

Fase ikatan .............................................................................

19

2.2.6.6

Suhu curing ............................................................................

19

2.2.7

Mekanika komposit ...............................................................

19

2.2.8

Kaidah pencampuran komposit .............................................

20

2.2.9

Rumus perhitungan tegangan dan regangan .........................

22

2.2.10

Kecacatan pada komposit .....................................................

23

2.2.10.1

Kecacatan pada komposit .....................................................

23

2.2.10.2

kecacatan akibat beban tarik transversal ...............................

24

2.2.11

Proses curing .........................................................................

25

2.2.11.1

Oven ......................................................................................

25

2.2.11.2

Minyak panas ........................................................................

26

xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

2.2.11.3

Lampu ...................................................................................

26

2.2.11.4

Proses curing yang lain .........................................................

26

2.2.12

Tinjauan pustaka ...................................................................

26

BAB III METODE PENELITIAN ...............................................................

28

3.1

Skema penelitian ....................................................................

28

3.2

Persiapan benda uji ................................................................

29

3.3.1

Alat ........................................................................................

29

3.3.2

Bahan......................................................................................

31

3.3

Perlakuan alkalisasi pada serat dengan NaOH 5% ................

33

3.4

Perhitungan komposisi komposit ..........................................

34

3.5

Pembuatan benda uji ..............................................................

35

3.6

Standar ukuran benda uji .......................................................

36

3.7

Curing ....................................................................................

36

3.8

Metode penelitian ..................................................................

37

3.8.1

Uji tarik ................................................................................

37

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN ......................................................

38

4.1

Hasil Penelitian.......................................................................

38

4.1.1

Hasil Pengujian benda uji ......................................................

38

4.3

Pembahasan............................................................................

57

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN........................................................

60

5.1

Kesimpulan.............................................................................

60

5.2

Saran.......................................................................................

60

xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

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

61

LAMPIRAN ................................................................................................

62

xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL
Tabel

2.1

Polymeric Matrix Materials For Fiberglass ...................

7

Tabel

2.2

Sifat Epoksi dan Resin Poliester ...................................

8

Tabel

2.3

Sifat-sifat serat yang digunakan dalam FRP ..................

10

Tabel

2.4

Sifat Mekanis Beberapa Serat Alam .............................

11

Tabel

4.1

Dimensi benda uji serat tanpa alkalisasi ......................

39

Tabel

4.2

Kekuatan tarik serat tanpa perlakuan alkalisasi ............

39

Tabel

4.3

Regangan

dan

modulus

elastisitas

serat

tanpa

perlakuan alkalisasi .......................................................

39

Tabel

4.4

Dimensi benda uji serat dengan perlakuan alkalisasi.....

40

Tabel

4.5

Kekuatan tarik serat dengan perlakuan alkalisasi .........

40

Tabel

4.6

Regangan dan modulus elastisitas serat dengan
perlakuan alkalisasi ......................................................

40

Tabel

4.7

Dimensi benda uji matrik .............................................

40

Tabel

4.8

Kekuatan tarik matrik ..................................................

41

Tabel

4.9

Regangan dan modulus elastisitas matrik .....................

41

Tabel

4.10

Dimensi benda uji komposit tanpa curing ....................

41

Tabel

4.11

Kekuatan tarik komposit tanpa curing ..........................

41

Tabel

4.12

Regangan dan modulus elastisitas komposit tanpa
Curing ...........................................................................

42

Tabel

4.13

Dimensi benda uji dengan curing 80oC .........................

42

Tabel

4.14

kekuatan tarik komposit dengan curing 80oC ................

42

Tabel

4.15

Regangan dan modulus elastisitas curing 80oC .............

42

Tabel

4.16

Dimensi benda uji dengan curing 100oC .......................

43

Tabel

4.17

kekuatan tarik komposit dengan curing 100oC ..............

43

Tabel

4.18

Regangan dan modulus elastisitas curing 100oC ...........

43

Tabel

4.19

Dimensi benda uji dengan curing 120oC .......................

43

Tabel

4.20

kekuatan tarik komposit dengan curing 120oC ..............

44

Tabel

4.21

Regangan dan modulus elastisitas curing 120oC ...........

44

xvi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel

4.22

Hasil pengujian .............................................................

55

Tabel

4.13

Rata-rata Kekuatan Tarik dan Regangan .......................

56

xvii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR
Gambar

2.1

Klasifikasi Komposit Berdasarkan Fase Matrik ...........

5

Gambar

2.2

Bentuk-bentuk Reinforcing Sgent ................................

9

Gambar

2.3

Partikel Sebagai Penguat Komposit .............................

12

Gambar

2.4

Flake .............................................................................

13

Gambar

2.5

Orientasi serat ...............................................................

16

Gambar

2.6

Diagram Hubungan Antara Kekuatan, Fraksi Volume
dan Susunan Serat .........................................................

17

Gambar

2.7

Interface dan Interphase dalam komposit .....................

21

Gambar

2.8

crack dan Interface .......................................................

21

Gambar

2.9

Kecacatan

pada komposit akibat

beban

tarik

longitudinal ..................................................................

24

Gambar

2.10

kecacatan pada komposit akibat beban tarik transversal

25

Gambar

3.1

skema penelitian ...........................................................

28

Gambar

3.2

Resin yukalac 235 .........................................................

31

Gambar

3.3

Serat Serabut Kelapa ....................................................

32

Gambar

3.4

Aseton ..........................................................................

32

Gambar

3.5

Katalis MEKPO ............................................................

33

Gambar

3.6

NaOH kristal ................................................................

33

Gambar

3.7

Standar Uji ...................................................................

36

Gambar

4.1

Diagram kekuatan tarik serat tanpa perlakuan
alkalisasi

44
45

Gambar

4.2

Diagram regangan serat tanpa perlakuan alkalisasi ....

Gambar

4.3

Diagram modulus elastisitas serat tanpa perlakuan
alkalisasi .....................................................................

xviii

45

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar

4.4

Diagram kekuatan tarik serat dengan perlakuan
alkalisasi ......................................................................

46
46

Gambar

4.5

Diagram regangan serat dengan perlakuan alkalisasi ..

Gambar

4.6

Diagram modulus elastisitas serat dengan perlakuan
alkalisasi ......................................................................

47

Gambar

4.7

Diagram kekuatan tarik matrik ....................................

47

Gambar

4.8

Diagram regangan matrik ............................................

48

Gambar

4.9

Diagram modulus elastisitas matrik .............................

48

Gambar

4.10

Diagram kekuatan tarik kompsit serabut kelapa tanpa
Curing ..........................................................................

49
49

Gambar

4.11

Diagram regangan tanpa curing ....................................

Gambar

4.12

Diagram modulus elastisitas kompsit serabut kelapa
tanpa curing .................................................................

Gambar

4.13

Diagram kekuatan tarik komposit serabut kelapa
dengan curing 80oC ......................................................

Gambar

4.14

4.15

4.16

4.17

4.18

4.19

52

Diagram modulus elastisitas serabut kelapa curing
100oC ............................................................................

Gambar

52

Diagram regangan komposit serabut kelapa curing
100oC ............................................................................

Gambar

51

Diagram kekuatan tarik komposit serabut kelapa
Curing 100oC ...............................................................

Gambar

51

Diagram modulus elastisitas komposit serabut kelapa
curing 80oC ..................................................................

Gambar

50

Diagram regangan komposit serabut kelapa curing
80oC ..............................................................................

Gambar

50

Diagram kekuatan tarik komposit serabut kelapa

xix

53

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

curing 120oC ................................................................
Gambar

4.20

Diagram regangan komposit serabut kelapa curing
120oC ............................................................................

Gambar

4.21

4.22

54

Diagram modulus elastisitas serabut kelapa curing
120oC ............................................................................

Gambar

53

54

Diagram rata-rata kekuatan tarik komposit serabut
kelapa ...........................................................................

56
57

Gambar

4.23

Diagram rata-rata Regangan komposit serabut kelapa

Gambar

4.24

Diagram rata-rata

modulus

elastisitas

komposit

serabut kelapa ..............................................................

57

Gambar

4.25

Komposit serabut kelapa tanpa curing ........................

59

Gambar

4.26

Komposit serabut kelapa curing ..................................

59

Gambar

4.27

Komposit serabut kelapa sebelum uji tarik ...................

59

xx

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Teknologi ramah lingkungan semakin serius dikembangkan oleh negaranegara di dunia saat ini dan menjadikan suatu tantangan yang terus diteliti oleh para
pakar untuk dapat mendukung kemajuan teknologi ini. Salah satunya adalah
teknologi komposit dengan material serat alam (Natural Fiber). Tuntutan teknologi
ini disesuaikan juga dengan keadaan alam yang mendukung untuk pemanfaatannya
secara langsung. Keuntungan mendasar yang dimiliki oleh serat alam adalah
jumlahnya berlimpah, memiliki specific cost yang rendah, dapat diperbarui, serta
tidak mencemari lingkungan. Kelapa merupakan tanaman perkebunan/industri
berupa pohon batang lurus dari family Palmae. Tanaman kelapa (Cocos Nucifera)
merupakan tanaman serbaguna atau tanaman yang mempunyai nilai ekonomi
tinggi. Seluruh bagian pohon kelapa dapat dimanfaatkan untuk kepentingan
manusia, sehingga pohon ini sering disebut pohon kehidupan (tree of life) karena
hampir seluruh bagian dari pohon, akar, batang, daun dan buahnya dapat
dipergunakan untuk kebutuhan kehidupan manusia sehari-hari.
Komposit didefinisikan sebagai penggabungan dua macam material atau
lebih dengan fase yang berbeda. Penggabungan di dalam komposit ini adalah
penggabungan antara bahan matriks atau pengikat dan reinforcement atau bahan
penguat. Dari dua bahan atau lebih yang digabungkan dalam satu bahan komposit
ini akan menghasilkan sifat-sifat dari bahan baru yang lebih baik dari atau tidak
dimiliki oleh bahan penyusunnya.
Komposit serat merupakan perpaduan antara serat sebagai komponen
penguat dan matriks sebagai komponen penguat serat. Serat biasanya mempunyai
kekuatan dan kekakuan yang lebih besar daripada matriks dan pada umumnya
bersifat ortotropik. Pada saat serat dan matriks dipadukan untuk menghasilkan
komposit, kedua komponen tersebut tetap mempertahankan sifat-sifat yang
dimilikinya dan secara langsung akan berpengaruh terhadap sifat komposit yang
1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2

dihasilkan. Secara khusus dapat dikatakan bahwa harga kekuatan maupun kekakuan
komposit terletak diantara kekakuan dan kekuatan serat serta matriks yang
digunakan. Dalam artian bahwa kemampuan komposit terdapat antara kemampuan
serat dan matriks pengikatnya serta memiliki sifat-sifat dari bahan yang menjadi
penyusunnya.
Keunggulan komposit dibandingkan dengan bahan logam:
1. Dapat dirancang dengan kekuatan dan kekakuan tinggi, sehingga dapat
memberikan kekuatan dan kekakuan spesifik yang melebihi sifat logam.
2. Sifat fatigue dan toughness yang baik.
3. Dapat dirancang sedemikian rupa sehingga terhindar dari korosi.
4. Daya redam bunyi yang baik.
5. Bahan komposit dapat memberikan penampilan dan kehalusan permukaan
lebih baik.
6. Dapat dirancang dengan bobot yang ringan.
7. Dapat dirancang dengan keelastisan yang tinggi.
1.2 Rumusan Masalah
Komposit merupakan material yang kemampuannya sangat dipengaruhi
oleh sifat dan jenis dari bahan yang menjadi penyusun. Untuk mendapat sifat dan
karasteristk yang baik dari komposit, maka perlu memperhatikan beberapa faktor,
salah satunya adalah curing. Oleh karena itu masalah yang akan diteliti dalam tugas
akhir ini adalah bagaimana pengaruh beberapa variasi suhu curing terhadap
komposit.
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian dalam Skripsi ini mempunyai tujuan yaitu:
1. Untuk mengetahui kekuatan tarik rata-rata, regangan dan modulus
elastisitas rata-rata yang diperoleh pada komposit serat alam yang tidak
diberi perlakuan curing.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3

2. Untuk mengetahui kekuatan tarik rata-rata, regangan dan modulus
elastisitas rata-rata yang diperoleh pada komposit serat alam yang diberi
perlakuan curing dengan variasi suhu 80oC, 100oC dan 120oC.
3. Untuk mengetahui kekuatan tarik, regangan dan modulus elastisitas ratarata yang terbaik dari masing-masing variasi benda uji.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah yang diambil dalam penelitian tugas akhir ini adalah:
1. Pengujian yang dilakukan pada komposit adalah uji tarik.
2. Bahan pengikat seratnya adalah komposit.
3. Pengeras yang digunakan adalah katalis.
4. Serat yang digunakan adalah serat serabut kelapa.
5. Cetakan yang dipakai adalah cetakan kaca berukuran 30 cm x 20 cm x 0,5
cm.
6. Proses curing menggunakan oven dengan variasi suhu 80oC, 100oC dan
120oC dengan lama curing selama 3 jam.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian tentang komposit ini adalah:
1. Hasil penelitian dapat menjadi referensi bagi pembuat dan peneliti yang
menggunakan komposit serat alam.
2. Hasil penelitian dapat dipergunakan untuk penelitian lanjut.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 komposit
Komposit dalam pengertian bahan komposit berarti suatu bahan yang
terdiri dari dua atau lebih bahan yang berbeda yang digabung atau dicampur. Pada
umumnya bahan komposit terdiri dari dua unsur, yaitu serat (fiber) dan bahan
pengikat serat tersebut yang disebut matrik. Unsur utama bahan komposit adalah
serat. Serat inilah yang terutama menentukan karakteristik bahan komposit, seperti
kekakuan, kekuatan serta sifat-sifat mekanik yang lain. Seratlah yang menahan
sebagian besar gaya-gaya yang bekerja pada komposit sedang matrik bertugas
melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik. Karena itu untuk
bahan serat digunakan bahan yang kuat dan getas, seperti: karbon, glass dan boron.
Sedang bahan matrik dipilih bahan yang lunak, seperti: plastik dan logam-logam
lunak.
Bahan

material

yang

digabungkan

atau

dicampur,

biasanya

materialmaterial tersebut memiliki sifat yang lebih baik dari sifat asal
pembentuknya, tetapi pada bahan komposit yang menggabungkan dua atau lebih
material yang memiliki fase yang berbeda sifat asli dari bahan pembentuk masih
terlihat nyata.
Pengelompokkan komposit dapat dilihat dari bahan penguat pada matrik
atau dapat juga dilihat dari bahan yang menjadi matrik pengikat. Untuk komposit
yang dilihat dari bahan penguat dibagi menjadi komposit dengan bahan penguat
serat atau penguat non serat. Komposit dengan penguat serat masih dibagi lagi
menjadi 2 bagian:
1. Komposit tradisional (komposit alam) yang biasa berupa serat kayu, jerami,
kapas, wol, sutera, serat enceng gondok, serat pisang, dll.
2. Komposit sintesis, yaitu komposit yang mempunyai bahan penguat serat
yang diproduksi dengan industri manufaktur, dimana komponen-

4

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5

komponennya diproduksi secara terpisah, kemudian digabungkan dengan
teknik tertentu agar diperoleh struktur, sifat dan geometri yang diinginkan.
Serat sintesis ini dapat berupa serat gelas karbon, nilon dan polyester.
Sedangkan untuk penggolongan komposit berdasar fase matriknya dapat dilihat
pada Gambar 2.1 beserta penjelasannya:

Gambar 2.1 Klasifikasi Komposit Berdasarkan Fase Matrik
1. Metal Matrix Composite (MMC) adalah komposit dengan fase matriknya
berupa logam, komposit ini terbentuk dari campuran logam dan keramik
seperti karbida wolfram.
2.

Ceramic Matrix Composite (CMC) adalah komposit dengan fase matriknya
berupa keramik, pada komposit jenis ini untuk reinforce agent digunakan
oksida aluminium, karbida silikon, dan serat dengan tujuan untuk
meningkatkan sifat tahan terhadap suhu tinggi.

3. Polymer Matrix Composite (PMC) adalah komposit dengan fase matrik
polimer, polimer yang digunakan biasa berupa resin thermosetting epoxy,
dan polyester dengan reinforce agent berupa fiber.
2.1.1

Bahan Penyusun Komposit
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa komposit merupakan

penggabungan dua macam material atau lebih dengan phase (fase) yang
berbeda. Digunakannya istilah phase dalam hal ini untuk menunjukkan bahan
tersebut adalah homogen, seperti logam atau keramik yang semua butiranbutirannya mempunyai struktur kristal yang sama.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6

Penggabungan beberapa fase yang berbeda akan tercipta suatu bahan
dengan unjuk kerja (performance) yang dapat lebih baik dari fase-fase awal
sebagai penyusunnya. Efek ini dapat disebut dengan synergistic. Ada beberapa
bahan yang berfungsi sebagai bahan penyusun suatu komposit. Bahan-bahan
tersebut antara lain: phase pertama (matrik), phase kedua (reinforcing), katalis
dan bahan tambahan lain.
2.1.1.1 Phase Pertama (Matrik)
Matrik adalah suatu bahan utama dalam penyusunan komposit yang
berfungsi sebagai pengikat secara bersama-sama, selain itu matrik berfungsi
sebagai pelindung serat dari kerusakan eksternal, pelindung filamen terhadap
keausan, goresan dan zat kimia ganas, penerus gaya (principal load-carying
agent) dari satu serat ke serat lain, mengikat phase reinforcing (khusunya
seratserat) dalam sebuah unit struktur, menjaganya pada jarak yang sama,
menyumbang beberapa sifat yang diperlukan seperti keuletan dan ketangguhan.
Jika dalam pembebanan aksial ada fiber yang putus (patah), maka beban dari
sisi fiber yang putus pertama kali akan diteruskan ke matrik selanjutnya baru ke
fiber yang lain.
Tidak terdapat reaksi kimia yang signifikan antara kedua bahan (matrik
dan serat) kecuali untuk menguatkan ikatan pada permukaannya. Juga tidak
benar bahwa reaksi antara kedua bahan dapat menimbulkan efek negatif
terhadap komposit. Matrik dan phase reinforcing (penguat) saling melengkapi
sifatnya satu sama lain.
Matrik bahan komposit dapat berupa logam, keramik dan polimer.
Logamlogam yang biasa digunakan sebagai bahan pengikat adalah Nikel dan
Cobalt. Keramik yang digunakan sebagai matrik antara lain: Alumina (Al2O3),
Karbida Boron (B4C), Nitride Boron (BN), Karbida Silikon (SiC), Nitride
Silicone (Si3N4), Karbida Titanium (TiC). Polimer yang digunakan sebagai
matrik dapat berupa plastik thermosetting (tidak dapat didaur ulang) dengan
salah satu contohnya adalah unsaturated polyester atau epoxy dan polimer

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7

thermoplastic (dapat didaur ulang) dengan contohnya antara lain: nilon,
polycarbonate, polystyrene, polyvinyl chloride.
2.1.1.1.1

Polimer
Polimer merupakan nama lain dari plastik, yaitu molekul yang besar

atau makro molekul yang terdiri dari satuan yang berulang-ulang atau mer.
Polimer telah mengambil peran penting dalam teknologi. Hal ini dikarenakan
polimer memiliki sifat-sifat seperti ringan, mudah dibentuk. Polimer yang
sering dipakai adalah polimer yang sering disebut dengan plastik. Plastik dibagi
dalam dua kategori menurut sifat-sifatnya terhadap suhu, yaitu:
1. Thermosetting
Polimer kategori termoset ini adalah polimer yang dapat menerima suhu
tinggi dan tidak berubah karena panas, contohnya: poliamid, polidifenileter,
unsaturated polyester, melamines, silicon, epoksi.
2. Thermoplastik
Polimer termoplastik adalah polimer yang tidak dapat menerima suhu tinggi
dan dapat dikatakan berubah karena panas, contohnya: polyehterimide,
polyphenylene, ethenic, polycarbonates, polystyere, polivinil klorida.

Tabel 2.1 Polymeric Matrix Materials For Fiberglass
Polymer

Characteristic and Applications

Thermosetting
Epoxies

High strength (for filament-wound vessels)

Polyester

For general structures (usually fabric-reinforced)

Phenolic

High-temperature applications

Silicones

Electrical applications (printed-circuit panels)

Thermoplastic
Nylon
Polycarbonate Less common, especially good ductility
Polystyrene

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8

Dalam pembuatan komposit, resin yang banyak digunakan adalah dari jenis
polimer thermosetting yang terdiri dari:
1. Resin Poliester
Resin poliester adalah bahan matrik polimer yang paling luas
penggunaanya sebagai matrik pengikat, dari proses pengerjaan yang
sederhana sampai hasil produksi yang dikerjakan dengan proses cetakan
mesin. Sebagai resin thermosetting, poliester memiliki kekuatan
mekanis yang cukup bagus, ketahanan terhadap bahan kimia, selain itu
harganya relatif cukup murah. Resin jenis ini banyak digunakan dalam
fiber reinforced plastic karena jika diperkuat dengan serat gelas maka
ketahanan panas akan lebih baik, tetapi kurang kuat. Resin poliester
dapat mengalami proses curing dalam suhu kamar dan dapat dipercepat
dengan menambahkan katalis. Bahan poliester banyak dipergunakan
untuk komposit berpenguat serat gelas, contohnya: kapal, tangki
penyimpan air dan perlengkapan bangunan.
2. Resin Epoksi
Resin ini harganya sedikit mahal, tetapi resin jenis ini memiliki
keunggulan dalam hal kekuatan yang tinggi dan penyusutan yang relatif
kecil setelah proses curing. Resin ini banyak dipakai sebagai matrik
pada komposit polimer dengan penguatnya serat karbon atau Kevlar.

Tabel 2.2 Sifat Epoksi dan Resin Poliester
Sifat

Poliester

Epoksi

Kekuatan tarik (MPa)

40-90

55-130

Modulus elastis (GPa)

2,0-4,4

2,8-4,2

Kekuatan impak (J/m)

10,6-21,2

5,3-53

Kerapatan (g/cm3)

1,10-1,46

1,2-1,3

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9

2.1.2.2 Phase Kedua (Reinforcing Agent)
Phase penting kedua dalam penyusunan bahan komposit adalah phase
penguat (reinforcing agent), phase ini dapat berupa: fiber, partikel, dan flake,
berikut akan dijelaskan lebih lanjut mengenai phase penguat.

(a)

(b)

(c)

Gambar 2.2. Bentuk-bentuk Reinforcing Sgent (a) Fiber (b) Partikel (c) Flake
2.2 Komposit Serat
Komposit serat merupakan salah satu jenis dari komposit matrik
polimer atau Polymer Matrix Composites (PMC). Dimana serat berfungsi
sebagai penguat atau reinforcement agents, dan polymer atau plastik berfungsi
sebagai matrik atau pengikatnya. Untuk mendapatkan komposit yang lebih baik,
dimungkinkan mengkombinasikan dua jenis serat atau lebih. Komposit hybrid.
Komposit jenis ini memiliki kekuatan dan kekauan yang lebih baik, tangguh dan
lebih tahan terhadap beban kejut, serta lebih ringan. Berikut ini adalah beberapa
kenggulan komposit matrik polimer:
1. Tegangan spesifik cukup tinggi.
2. Modulus spesisfik cukup tinggi.
3. Kerapatan rendah.
4. Memiliki tegangan fatik yang baik.
5. Ketahanan korosi yang baik.
6. Stabilitas ukuran yang baik karena koefisien dilatasinya rendah.
7. Sifat-sifat anisotropnya signifikan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10

2.2.1 Serat
Serat merupakan filamen dari bahan reinforcing. Penampangnya dapat
berbentuk bulat, segitiga atau heksagonal. Diameter dari serat bervariasi
tergantung dari bahannya. Jenis fiber ada yang alami (hewan, tumbuhan, dan
mineral) dan ada yang sintesis (buatan manusia dari bahan polimer atau
keramik) dan logam. Prosentase jenis serat, bentuk serat, jumlah serat, dan
orientasi serat yang dipakai dalam membuat komposit menentukan
karakteristik komposit yang terbentuk.
Beberapa jenis bahan serat yang sering digunakan ialah sebagai berikut:
1. Glass: Digunakan sebagai serat pada matrik polimer. Fiberglass adalah
glass-fiber-reinforced plastic (GFRP). Ada dua jenis glass fiber yang
umum di pasaran yaitu: serat E-glass dan S-glass.
E-glass cukup kuat dan harganya relatif murah, tetapi modulus
elastisnya lebih rendah dibandingkan S-glass, S-glass cukup kaku dan
memiliki tegangan tarik terbesar diantara bahan serat, hal ini
menyebabkan bahan ini menjadi lebih mahal.

Tabel 2.3 Sifat-sifat serat yang digunakan dalam FRP

Material

Tensile

Modulus

Density

strength

(N/cm2 x 106)

(g/cm3)

(N/cm2 x 103)
E-glass

345

7,2

2,55

S-glass

450

8,6

2,5

PRD 49-III

275

13

1,45

Boron

275-310

38-41

2,4

Carbon

103-310

69-72

1,4-1,9

Steel wire

206-512

20

7,7-7,8

(Sumber: Rafaat M. Husein, Composite Panel/Panels, halaman 7)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11

2. Carbon: Karbon dapat menjadi serat dengan modulus elastis tinggi. Di
samping kekakuan yang tinggi, karbon memiliki kerapatan dilatasi
yang rendah. Serat C (C-fiber) merupakan perpaduan antara grafit
dengan karbon amorphous.
3. Boron: Boron memiliki modulus elastis sangat tinggi, tetapi bahan ini
mahal sehingga pemakaiannya dibatasi pada komponen peralatan
aerospace.
4. Kevlar 49: bahan ini terutama digunakan sebagai serat untuk polimer.
Kerapantannya rendah dan memberi kekuatan spesifik (strenght to
weight) terbesar untuk semua fiber yang ada.
5. Keramik: Karbide silicon (SiC) dan oksida aluminium (Al2O3)
merupakan serat utama yang sering dijumpai pada keramik. Kedua
bahan ini mempunyai modulus elastis tinggi dan dapat digunakan untuk
menguatkan logam-logam dengan kerapatan dan modulus elastisitas
rendah seperti aluminium dan magnesium.
6. Logam: Filamen baja (kontinyu atau tidak kontinyu) sering digunakan
sebagai serat dalam plastik.
Tabel 2.4 Sifat Mekanis Beberapa Serat Alam

Sumber: Building Material and Technology Promotion Council

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12

2.2.2 Partikel
Partikel digunakan sebagai phase reinforcing pada logam dan keramik.
Penyebaran partikel di dalam komposit tersusun secara random. Mekanisme
penguatan partikel ini dipengaruhi oleh ukuran partikelnya. Dalam skala
mikroskopis, partikel yang digunakan berupa serbuk sangat halus (kurang dari 1
µm) yang tersebar dalam matrik dengan konsentrasi maksimum 15 %. Serbuk ini
akan membuat matrik mengeras dan menghambat gerakan dislokasi yang timbul.
Dalam hal ini, sebagian besar beban luar yang diberikan bekerja pada matrik.
Peningkatan ukuran partikel sampai ukuran makroskopis, penggunaan
partikel dapat mencapai konsentrasi lebih besar dari 25 %. Dalam hal ini beban luar
yang diberikan didukung bersama-sama oleh matrik dan partikelnya.

Gambar 2.3 Partikel Sebagai Penguat Komposit
2.2.3 Flake
Flake umumnya berbentuk partikel dua dimensi. Misalnya adalah mika
mineral (silika K dan Al) dan tale (Mg3Si4O10(OH)2), digunakan sebagai fase
reinforcing pada plastik. Bahan ini dengan harga yang relatif murah dan ukurannya
bervariasi dengan panjang antara 0,001-1,0 mm dan tebal antara 0,001-0,005 mm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13

Gambar 2.4 Flake
2.2.4 Bahan-bahan Tambahan
Bahan-bahan tambahan yang digunakan dalam penelitian ini. Ada beberapa
bahan tambahan yang memiliki tujuan untuk menghasilkan kualitas komposit yang
baik.
Bahan-bahannya adalah sebagai berikut:
1. Katalis
Katalis adalah bahan pemicu (initiator) yang berfungsi untuk mempersingkat
proses curing pada temperatur ruang. Prosentase katalis dalam suatu bahan
komposit relatif kecil (0,01-0,5%). Komposisi katalis pada komposit harus
selalu diperhatikan. Komposit dengan kadar katalis yang terlalu sedikit akan
mengakibatkan proses curing yang terlalu lama, dan apabila kelebihan katalis
maka akan menimbulkan panas yang berlebihan saat proses curing sehingga
akan merusak produk komposit yang dibuat. Katalis yang digunakan berasal
dari organic peroxide seperti methyl ethyl ketone peroxide dan acetyl acetone
peroxide.
2.

Akselerator
Akselerator adalah suatu bahan yang biasa digunakan dengan tujuan untuk
mempercepat proses curing. Akselerator yang bereaksi dengan katalis di dalam
resin polyester akan memberikan reaksi eksoterm antara suhu 80o – 120o.
Akselerator yang biasa digunakan adalah cobalt, amine, dan vanadium. Pada

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14

proses curing, perbandingan akselerator sekitar 1% volume resin, sedangkan
untuk katalis menggunakan perbandingan volume 0,5% dari volume resin.
3.

Pigmen atau pasta berwarna
Pigmen atau pasta pewarna hanya dipergunakan pada akhir proses dari
pembuatan FRP, hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya penurunan
kemampuan FRP. Apabila pigmen dan pasta pewarna ini digunakan saat
produksi, maka harus dipilih bahan yang sesuai sehingga tidak mempengaruhi
proses curing. Pada pelapisan akhir (gel coating), perbandingan pigmen atau
pasta pewarna adalah 10 - 15% dari berat resin. Beberapa pilihan warna dari
pigmen antara lain: zinc yellow, chrome orange, dan red iron oxide.

4.

Release agent
Release agent atau zat pelapis yang berfungsi untuk mencegah lengketnya
produk pada cetakan saat proses pembuatan. Pelapisan dilakukan sebelum
proses pembuatan dilakukan. Release agent yang biasa digunakan antara lain:
waxes (semir), mirror glass, polyvynil alcohol, film forming, dan oli.

5.

Filer
Penggunaan bahan ini dimaksudkan untuk mengurangi biaya dalam produksi.
Selain itu filer juga dipergunakan untuk meningkatkan viskositas resin.
Penggunaan filer sebagai bahan campuran tidak boleh memiliki 30% dari
perbandingan terhadap berat resin. Alumina, calcium carbonate, serbuk silika
adalah filer yang sering digunakan sebagai penyusun komposit FRP.

Selain bahan-bahan tesebut diatas, masih ada bahan tambahan lain yang dapat
memberi tampilan lebih pada produk FRP. Adiktif sebagai penambah kemampuan
elektrik adalah melamine synaturate dan masih banyak bahan tambahan lain yang
dapat diaplikasikan pada komposit FRP dengan tujuan meningkatkan mutu dan
kualitas produk.
2.2.5 Komposit Matrik Polimer (Fiber Reinforced Polymer)
Saat ini, bahan komposit yang sering dimanfaatkan adalah Fiber Reinforced
Polymer (FRP), dengan serat yang digunakan dapat berupa serat serabut kelapa,
sedangkan matrik yang digunakan dapat berupa resin polyester dan resin epoksi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15

Komposit jenis ini mempunyai kandungan serat yang cukup besar (lebih dari 50%
volume). Beberapa keunggulan yang dimiliki oleh FRP adalah :
1.

Kerapatan yang rendah

2.

Memiliki tegangan fatik yang baik

3.

Ketahanan terhadap korosi yang baik

4.

Tegangan spesifik tinggi

5.

Modulus spesifik tinggi

6.

Mempunyai stabilitas ukuran yang baik, karena koefisien dilatasi rendah
Saat ini bahan berpenguat serat telah mengalami banyak inovasi, peningkatan

mutu, ringan dan relatif murah, serta penggunaanya semakin meluas. Dengan
keuntungan yang didapat dari bahan tersebut, maka pengguna terbesar FRP adalah
indrustri aerospace, industri pesawat terbang, industri otomotif dan industri alatalat olahraga.
2.2.6 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan FRP
Fiber Reinforced Polymer atau FRP adalah suatu bahan komposit yang
diperkuat oleh serat yang diikat dalam matrik. Adapun beberapa faktor yang
mempengaruhi kekuatan FRP adalah orientasi serat, panjang, bentuk, komposisi
serat, dan sifat mekanik dari matrik serta ikatan yang ada dalam komposit tersebut.
2.2.6.1 Orientasi Serat
Dalam komposit, orientasi serat sangat mempengaruhi dan dapat menentukan
kekuatan suatu bahan komposit. Secara umum penyusunan dari arah serat tersebut
adalah sebagai berikut:
1. Unidirectional, yaitu serat disusun paralel satu sama yang lainnya. Disini
kekuatan tarik terbesar terdapat pada bahan yang sejajar dengan arah
serat. Sedangkan kekuatan yang terkecil pada bahan yang tegak lurus
arah serat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16

2. Pseudoisotropic, yaitu serat disusun secara acak dan kekuatan tarik pada
satu titik pengujian mempunyai nilai kekuatan yang sama.
3. Bidirectional, yaitu serat disusun tegak lurus satu sama lainnya
(orthogonal) contohnya pada woven roving. Pada susunan ini kekuatan
tertinggi terdapat pada arah serat 0o dan 90o dan kekuatan terendah
terdapat pada arah serat 45o.
Sifat mekanik dari pemasangan satu arah ini adalah jenis yang paling
proporsional, karena pada pemasangan satu arah serat ini dapat memberi kontribusi
pemakaian serat paling banyak. Hal tersebut disebabkan karena pemasangan serat
yang semakin acak maka konstribusi serat yang dipasang akan semakin sedikit
(fraksi volume kecil) sehingga menyebabkan kekuatan komposit semakin menurun.

(a)

(b)

(c)
Gambar 2.5 orientasi serat
Jumlah serat pada bahan komposit serat dapat dinyatakan dalam fraksi
volume serat (Vf) yaitu perbandingan volume serat (Vf) terhadap volume bahan
komposit (Vc). Semakin besar kandungan volume serat dalam komposit maka akan
meningkatkan kekuatan dari komposit tersebut.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17

K
e
k
u
a
t
a
n

Unidireksional
Bidireksional

Pseuidootropic

Fraksi Volume Serat
Gambar 2.6 Diagram Hubungan Antara Kekuatan, Fraksi V