TUGAS AKHIR SIFAT FISIS DAN MEKANIS AKIBAT Sifat Fisis Dan Mekanis Akibat Perubahan Temperatur Pada Komposit Serat Batang Pisang Yang Dicuci Menggunakan Naoh Bermatrik Epoxy.
TUGAS AKHIR
SIFAT FISIS DAN MEKANIS AKIBAT
PERUBAHAN TEMPERATUR PADA KOMPOSIT
SERAT BATANG PISANG YANG DICUCI
MENGGUNAKAN NaOH BERMATRIK EPOXY
Disusun oleh:
KUSDIYANTO
NIM : D 200 090 030
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
Mei 2014
i
ii
iii
iv
v
HALAMAN MOTO
Barang siapa yang menempuh perjalanan dengan tujuan menuntut ilmu,
niscaya Allah akan memudahkan jalan ke surge baginya
(HR. Bukhori)
Barang siapa yang mengajak orang lain untuk mengikuti petunjuk, niscaya
akan mendapatkan pahala yang sama dengan orang yang mengikutinya
tanpa mengurangi pahala mereka sedikitpun
(HR. BUKHORI)
Memberikan sesuatu yang terbaik kepada orang lain berarti sudah
mendapatkan dan melakuakan satu amal kebagusan
(Hadist Nabi Muhammad SAW)
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur kehadirat Allah SWT, beserta Rasulnya, bangga,
haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai cobaan,
halangan
maupun
rintangan
dalam
perjuangan
yang
panjang,
Aku
persembahkan Tugas Akhir ini kepada :
Bapak dan ibuku tercinta yang selalu mendoakan, member
dukungan serta dorongan.
Kakakku ( Agus Triyanto ), Adikku ( Didik Ariyanto ), Kekasihku (
Dina Yulistyana ) dan Om Wakiyo, Sadimin dirumah yang selalu
mendukungku.
Seluruh Keluarga besarku, terimakasih atas dukungan dan
kepercayaannya.
Semua teman-temanku dirumah dan dikost sukses buat kalian
semua.
Sahabat-sahabatku ( Roni, Dani, Fery, Rendi, Eka, Sigit, Budi
gendut, Pak Amin, Mbah Gio, Lek Pujo, Pak Bebe”, Pak Sidik,
Wardoyo, Syarif, Mas Dani ) Thanks untuk dukungan dan
bantuanya.
Semua anak mesin angkatan 2008, 2009 dan 2010 tetaplah solid.
CV Unit Produksi dan Laboratorium Teknik Mesin, terima kasih
telah
memberi
kan
kesempatan
pengalaman
bekerja
dan
pengalaman sebagai asisten semoga semakin baik kedepannya .
Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung
terlibat dalam penyelesaian laporan ini.
vii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kepada Allah swt atas nikmat
dan rahmat-Nya sehingga penyusunan Laporan penelitian ini dapat
terselesaikan. Tugas Akhir berjudul “SIFAT FISIS DAN MEKANIS AKIBAT
PERUBAHAN
TEMPERATUR
PADA
KOMPOSIT
SERAT
BATANG
PISANG YANG DICUCI MENGGUNAKAN NaOH BERMATRIK EPOXY”
dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam
kesempatan ini penulis dengan segala hormat ketulusan hati ingin
menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada
1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, Selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Ngafwan, MT, selaku Dosen pembimbing I yang telah
membimbing, bersedia meluangkan waktunya untuk memberikan
arahan dan penjelasan dalam penulisan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Muh Alfatih Hendrawan ST, MT, selaku Dosen pembimbing II
yang telah bersedia memberikan bimbingan dan arahan dalam
penyusunan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, MT selaku Dosen penguji yang telah
memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
5. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang membantu kelancaran Tugas Akhir.
6. Bapak dan Ibu tercinta yang selalu memberikan doa dukungan
perhatian dan kasih sayang yang begitu indah dan luar biasa.
7. Teman-teman Angkatan 2009 yang banyak memberikan motivasi
semangat bagi penulis.
8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang
telah banyak membantu kelancaran.
viii
Penulis menyadari bahwa laporan ini jauh dari kesempurnaan, oleh
karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan
penulis terima dengansenang hati dan penulis ucapkan
banyak
terimakasih. Semoga semua amal baik yang diberikan semua pihak
kepada penulis akan mendapat balasan yang lebih baik dan sempurna
dari Allah SWT.
Surakarta, mei 2014
Kusdiyanto
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL …………………………………………………………
i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ………………………….....
ii
HALAMAN PERSETUJUAN ………………………………………………
iii
HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………………..
Iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR …………………………………………..
v
HALAMAN MOTTO ……………………………….……………………….
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ……………………………………………..
vii
KATA PENGANTAR ……………………………………………………….
viii
DAFTAR ISI …………………………………………………………………
x
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………… xiii
DAFTAR GRAFIK ………………………………………………………….
xiv
DAFTAR TABEL …………………………………………………………..
xv
ABSTRAKSI ………………………………………………………………..
xvi
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN …………………………………………..
1
1.1. Latar belakang ………………………………………..
1
1.2. Tujuan Penelitian …………………………………….
2
1.3. Manfaat Penelitian …………………………………..
2
1.4. Batasan Masalah …………………………………….
3
LANDASAN TEORI DAN TINJUAN PUSTAKA …..…….
4
2.1. Tinjuan Pustaka ……………………………………….
4
2.2. Dasar Teori …………………………………………….
5
2.3. Klasifikasi Komposit …………………………………..
5
x
2.3.1. Komposit Serat ( Fibrous Composites ) ……….
6
2.3.2. Komposit Lapis ( Laminate Composites ) ……..
7
2.3.3. Komposite Partikel ( Particulate Composites )… 7
2.4. Faktor-faktor yang menentukan sifat komposit …….
9
2.4.1. Material Pembentuk ……………………………
9
2.4.2. Bentuk atau Struktural Komponen ……..…….
9
2.4.3. Hubungan Antar Komponen ………………….
9
2.5. Unsur-unsur Utama Pembentuk Komposit FRP ( Fiber
BAB III
Reinforced Plastics ) …………………………………
9
2.5.1. Serat …………………………………………….
10
2.5.2. Bahan Matrik ……………………………………
12
2.5.3. Bahan Tambahan ………………………………
14
2.5.4. Perlakuan Alkali ( NaOH) ……………………...
15
2.5.5. Kekuatan Tarik ..………………………………..
15
2.5.6. Kekuatan Impact ………………………………..
16
2.5.7. Fraksi Berat Komposit ……..…………………..
17
2.5.8. Fraksi Volume komposit ………………...……..
17
METODE PENELITIAN ……………………………………
18
3.1. Diagram Alir Penelitian ……………………………….
18
3.2. Survey Lapangan Dan Study Pustaka………………. 19
3.3. Penyiapan Benda Uji ………………………………….
19
3.4. Pembuatan Komposit …………………………………
26
3.5. Pengujian Komposit ………………….……………….. 28
xi
BAB IV
3.5.1. Pengujian Tarik ……………………………….
28
3.5.2. Foto Patahan Makro …………………...…….
30
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ……………
31
4.1. Pengujian Spesimen Komposit…………..………..
31
4.1.1. Pengujian Tarik ………………….…………..
31
4.1.2. Pembahasan Pengujian Tarik ………………
39
4.1.3. Pengamatan Foto Makro ……………………
39
4.1.4. Pembahasan Foto Makro ……………………
42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……………………….…………..
44
5.1. Kesimpulan ……..……………………………………
44
5.2. Saran ……………………..…………………………..
44
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1. Serat Batang Pisang ……………………………………..
19
Gambar 3.2. Resin Epoxy …………………………………………….…
20
Gambar 3.3. Larutan NaOH …………………………………………….
20
Gambar 3.4. Timbangan Digital ………………………………………..
21
Gambar 3.5. Cetakan Komposit ………………………………………..
21
Gambar 3.6. Alat Bantu Lain ……………………………………………
22
Gambar 3.7. Mesin Oven ……………………………………………….
22
Gambar 3.8. Varnier Caliper ……………………………………………
23
Gambar 3.9. Thermometer ……………………………………………..
23
Gambar 3.10. Hair Dryer ………………………………………………..
24
Gambar 3.11. Kain Ban …………………………………………………
24
Gambar 3.12. Tungku Dan Tong ………………………………..……..
25
Gambar 3.13. Temperatur control dan thermo kopel ………………..
25
Gambar 3.14. Spesimen Uji Tarik Serat Batang Pisang ……………..
28
Gambar 3.15. Dimensi Benda Pengujian Tarik ……………………….
29
Gambar 3.16. Mesin Pengujian Tarik ………………………………….
29
Gambar 4.5. Foto Patahan Foto Makro Temperatur 35 0C ………….
41
Gambar 4.5. Foto Patahan Foto Makro Temperatur 45 0C ………….
41
Gambar 4.5. Foto Patahan Foto Makro Temperatur 55 0C …….……
42
xiii
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1. Hubungan antara tegangan tarik rata-rata dengan regangan
pada suhu ruang 29 0C…………….………………………
33
Grafik 4.2. Hubungan antara tegangan tarik rata-rata dengan regangan
Pada temperatur 35 0………….……………………………
35
Grafik 4.3. Hubungan antara tegangan tarik rata-rata dengan regangan
pada temperatur 45 0C ………………………..……………
36
Grafik 4.4. Hubungan antara tegangan tarik rata-rata dengan regangan
Pada temperatur 55 0C ……………….……………………
37
Grafik 4.5. Hubungan antara tegangan tarik rata-rata dengan regangan 38
Grafik 4.6. Histogram modulus elastisitas ………………………..……
xiv
39
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Beberapa Jenis Serat Natural Ffiber ………………………
11
Tabel 2.2. Sifat Mekanik Dari Beberapa JenisMaterial ………………
13
Tabel 4.1. Geometri Pengujian Tarik ………………..…………………
32
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Tarik Temperatur Kamar Dan Ruang ….
32
Tabel 4.3. Hasil Data Pengolahan Pengujian Tarik Temperatur 29 0C
32
Tabel 4.4. Hasil Data Pengolahan Pengujian Tarik Temperatur 35 0C
34
Tabel 4.5. Hasil Data Pengolahan Pengujian Tarik Temperatur 45 0C
35
Tabel 4.6. Hasil Data Pengolahan Pengujian Tarik Temperatur 29 0C
36
Tabel 4.7. Hasil Data Dengan Variasi Temperatur ……………………
38
xv
SIFAT FISIS DAN MEKANIS AKIBAT PERUBAHAN
TEMPERATUR PADA KOMPOSIT SERAT BATANG PISANG
YANG DICUCI MENGUNAKAN NaOH BERMETRIK EPOXY
Kusdiyanto, Ngafwan, Muh. Al-Fatih Hendrawan
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan Surakarta
Email : Kusdiyanto.st@gmail.com
ABSTRAKSI
Penelitian komposit serat batang pisang ini bertujuan untuk
mendiskripsikan kekuatan tarik komposit epoksi serat batang pisang akibat
perubahan temperatur dan mendiskripsikan foto makro komposit serat batang
pisang setelah pengujian tarik akibat perubahan temperatur.
Serat diambil dari batang pisang dengan cara perebusan setelah serat
terkumpul dilakukan pencucian dengan perlakuan alkali Na(OH) 5% selama 1
jam kemudian serat dikeringkan dengan cara dijemur dibawah sinar matahari
selama 6 jam dilanjutkan proses oven selama 1 jam dengan suhu 35 0C,
pembuatan komposit dilakukan dengan metode hand-lay-up dengan fraksi
volume serat sebesar 30% pengaturan serat sejajar 0 0 mengunakan resin
epoxy. adapun proses pengujian ini, pada pengujian tarik mengunakan
standart ASTM D 3039 dengan variasi temperatur kamar sebesar 29 0C dan
temperatur uji sebesar 35 0C, 45 0C, 55 0C serta foto makro mengunakan
pembesaran 50 kali.
Dari hasil pengujian didapat harga kekuatan tarik tertinggi di miliki oleh
komposit serat batang pisang dengan suhu 29 0C yaitu sebesar 11.721
N/mm2, pengujian selanjutnya dengan variasi suhu semakin tinggi kekuatan
tarik menjadi menurun dimana pada pengujian suhu 55 0C kekuatan tariknya
sebesar 7.638 N/mm2, hal dapat di simpulkan semakin tinggi suhu pengujian
semakin rendah tegangan rata-rata hal ini berarti suhu menunjukan pengaruh
negatif terhadap tegangan rata-rata. regangan tertinggi terdapat pada suhu
35 0C yaitu sebesar 20%. Sedangkan Modulus elastisitas tertinggi pada suhu
29 0C yaitu sebesar 9.016 Mpa, semakin tinggi suhu pengujian modulus
elastisitasnya mengalami penurunan dimana pada suhu 55 0C menjadi 4.015
Mpa, hal ini menunjukan bahwa semakin tinggi suhu pengujian semakin
rendah modulus elastisitas, hal ini disebabkan semakin tinggi suhu pengujian
kekuatan resin semakin menurun. Pada hasil foto makro terlihat struktur
patahan spesimen komposit yaitu bergelombang tidak beraturan dan terlihat
bahwa patahan yang terjadi berbentuk pull out fiber.
Kata kunci: Serat batang pisang, Epoxy, Kekuatan tarik, Foto Makro,
Perlakuan Alkali NaOH, Hand lay-up
xvi
SIFAT FISIS DAN MEKANIS AKIBAT
PERUBAHAN TEMPERATUR PADA KOMPOSIT
SERAT BATANG PISANG YANG DICUCI
MENGGUNAKAN NaOH BERMATRIK EPOXY
Disusun oleh:
KUSDIYANTO
NIM : D 200 090 030
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
Mei 2014
i
ii
iii
iv
v
HALAMAN MOTO
Barang siapa yang menempuh perjalanan dengan tujuan menuntut ilmu,
niscaya Allah akan memudahkan jalan ke surge baginya
(HR. Bukhori)
Barang siapa yang mengajak orang lain untuk mengikuti petunjuk, niscaya
akan mendapatkan pahala yang sama dengan orang yang mengikutinya
tanpa mengurangi pahala mereka sedikitpun
(HR. BUKHORI)
Memberikan sesuatu yang terbaik kepada orang lain berarti sudah
mendapatkan dan melakuakan satu amal kebagusan
(Hadist Nabi Muhammad SAW)
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur kehadirat Allah SWT, beserta Rasulnya, bangga,
haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai cobaan,
halangan
maupun
rintangan
dalam
perjuangan
yang
panjang,
Aku
persembahkan Tugas Akhir ini kepada :
Bapak dan ibuku tercinta yang selalu mendoakan, member
dukungan serta dorongan.
Kakakku ( Agus Triyanto ), Adikku ( Didik Ariyanto ), Kekasihku (
Dina Yulistyana ) dan Om Wakiyo, Sadimin dirumah yang selalu
mendukungku.
Seluruh Keluarga besarku, terimakasih atas dukungan dan
kepercayaannya.
Semua teman-temanku dirumah dan dikost sukses buat kalian
semua.
Sahabat-sahabatku ( Roni, Dani, Fery, Rendi, Eka, Sigit, Budi
gendut, Pak Amin, Mbah Gio, Lek Pujo, Pak Bebe”, Pak Sidik,
Wardoyo, Syarif, Mas Dani ) Thanks untuk dukungan dan
bantuanya.
Semua anak mesin angkatan 2008, 2009 dan 2010 tetaplah solid.
CV Unit Produksi dan Laboratorium Teknik Mesin, terima kasih
telah
memberi
kan
kesempatan
pengalaman
bekerja
dan
pengalaman sebagai asisten semoga semakin baik kedepannya .
Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung
terlibat dalam penyelesaian laporan ini.
vii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kepada Allah swt atas nikmat
dan rahmat-Nya sehingga penyusunan Laporan penelitian ini dapat
terselesaikan. Tugas Akhir berjudul “SIFAT FISIS DAN MEKANIS AKIBAT
PERUBAHAN
TEMPERATUR
PADA
KOMPOSIT
SERAT
BATANG
PISANG YANG DICUCI MENGGUNAKAN NaOH BERMATRIK EPOXY”
dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam
kesempatan ini penulis dengan segala hormat ketulusan hati ingin
menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada
1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, Selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Ngafwan, MT, selaku Dosen pembimbing I yang telah
membimbing, bersedia meluangkan waktunya untuk memberikan
arahan dan penjelasan dalam penulisan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Muh Alfatih Hendrawan ST, MT, selaku Dosen pembimbing II
yang telah bersedia memberikan bimbingan dan arahan dalam
penyusunan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, MT selaku Dosen penguji yang telah
memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
5. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang membantu kelancaran Tugas Akhir.
6. Bapak dan Ibu tercinta yang selalu memberikan doa dukungan
perhatian dan kasih sayang yang begitu indah dan luar biasa.
7. Teman-teman Angkatan 2009 yang banyak memberikan motivasi
semangat bagi penulis.
8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang
telah banyak membantu kelancaran.
viii
Penulis menyadari bahwa laporan ini jauh dari kesempurnaan, oleh
karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan
penulis terima dengansenang hati dan penulis ucapkan
banyak
terimakasih. Semoga semua amal baik yang diberikan semua pihak
kepada penulis akan mendapat balasan yang lebih baik dan sempurna
dari Allah SWT.
Surakarta, mei 2014
Kusdiyanto
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL …………………………………………………………
i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ………………………….....
ii
HALAMAN PERSETUJUAN ………………………………………………
iii
HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………………..
Iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR …………………………………………..
v
HALAMAN MOTTO ……………………………….……………………….
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ……………………………………………..
vii
KATA PENGANTAR ……………………………………………………….
viii
DAFTAR ISI …………………………………………………………………
x
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………… xiii
DAFTAR GRAFIK ………………………………………………………….
xiv
DAFTAR TABEL …………………………………………………………..
xv
ABSTRAKSI ………………………………………………………………..
xvi
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN …………………………………………..
1
1.1. Latar belakang ………………………………………..
1
1.2. Tujuan Penelitian …………………………………….
2
1.3. Manfaat Penelitian …………………………………..
2
1.4. Batasan Masalah …………………………………….
3
LANDASAN TEORI DAN TINJUAN PUSTAKA …..…….
4
2.1. Tinjuan Pustaka ……………………………………….
4
2.2. Dasar Teori …………………………………………….
5
2.3. Klasifikasi Komposit …………………………………..
5
x
2.3.1. Komposit Serat ( Fibrous Composites ) ……….
6
2.3.2. Komposit Lapis ( Laminate Composites ) ……..
7
2.3.3. Komposite Partikel ( Particulate Composites )… 7
2.4. Faktor-faktor yang menentukan sifat komposit …….
9
2.4.1. Material Pembentuk ……………………………
9
2.4.2. Bentuk atau Struktural Komponen ……..…….
9
2.4.3. Hubungan Antar Komponen ………………….
9
2.5. Unsur-unsur Utama Pembentuk Komposit FRP ( Fiber
BAB III
Reinforced Plastics ) …………………………………
9
2.5.1. Serat …………………………………………….
10
2.5.2. Bahan Matrik ……………………………………
12
2.5.3. Bahan Tambahan ………………………………
14
2.5.4. Perlakuan Alkali ( NaOH) ……………………...
15
2.5.5. Kekuatan Tarik ..………………………………..
15
2.5.6. Kekuatan Impact ………………………………..
16
2.5.7. Fraksi Berat Komposit ……..…………………..
17
2.5.8. Fraksi Volume komposit ………………...……..
17
METODE PENELITIAN ……………………………………
18
3.1. Diagram Alir Penelitian ……………………………….
18
3.2. Survey Lapangan Dan Study Pustaka………………. 19
3.3. Penyiapan Benda Uji ………………………………….
19
3.4. Pembuatan Komposit …………………………………
26
3.5. Pengujian Komposit ………………….……………….. 28
xi
BAB IV
3.5.1. Pengujian Tarik ……………………………….
28
3.5.2. Foto Patahan Makro …………………...…….
30
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ……………
31
4.1. Pengujian Spesimen Komposit…………..………..
31
4.1.1. Pengujian Tarik ………………….…………..
31
4.1.2. Pembahasan Pengujian Tarik ………………
39
4.1.3. Pengamatan Foto Makro ……………………
39
4.1.4. Pembahasan Foto Makro ……………………
42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……………………….…………..
44
5.1. Kesimpulan ……..……………………………………
44
5.2. Saran ……………………..…………………………..
44
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1. Serat Batang Pisang ……………………………………..
19
Gambar 3.2. Resin Epoxy …………………………………………….…
20
Gambar 3.3. Larutan NaOH …………………………………………….
20
Gambar 3.4. Timbangan Digital ………………………………………..
21
Gambar 3.5. Cetakan Komposit ………………………………………..
21
Gambar 3.6. Alat Bantu Lain ……………………………………………
22
Gambar 3.7. Mesin Oven ……………………………………………….
22
Gambar 3.8. Varnier Caliper ……………………………………………
23
Gambar 3.9. Thermometer ……………………………………………..
23
Gambar 3.10. Hair Dryer ………………………………………………..
24
Gambar 3.11. Kain Ban …………………………………………………
24
Gambar 3.12. Tungku Dan Tong ………………………………..……..
25
Gambar 3.13. Temperatur control dan thermo kopel ………………..
25
Gambar 3.14. Spesimen Uji Tarik Serat Batang Pisang ……………..
28
Gambar 3.15. Dimensi Benda Pengujian Tarik ……………………….
29
Gambar 3.16. Mesin Pengujian Tarik ………………………………….
29
Gambar 4.5. Foto Patahan Foto Makro Temperatur 35 0C ………….
41
Gambar 4.5. Foto Patahan Foto Makro Temperatur 45 0C ………….
41
Gambar 4.5. Foto Patahan Foto Makro Temperatur 55 0C …….……
42
xiii
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1. Hubungan antara tegangan tarik rata-rata dengan regangan
pada suhu ruang 29 0C…………….………………………
33
Grafik 4.2. Hubungan antara tegangan tarik rata-rata dengan regangan
Pada temperatur 35 0………….……………………………
35
Grafik 4.3. Hubungan antara tegangan tarik rata-rata dengan regangan
pada temperatur 45 0C ………………………..……………
36
Grafik 4.4. Hubungan antara tegangan tarik rata-rata dengan regangan
Pada temperatur 55 0C ……………….……………………
37
Grafik 4.5. Hubungan antara tegangan tarik rata-rata dengan regangan 38
Grafik 4.6. Histogram modulus elastisitas ………………………..……
xiv
39
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Beberapa Jenis Serat Natural Ffiber ………………………
11
Tabel 2.2. Sifat Mekanik Dari Beberapa JenisMaterial ………………
13
Tabel 4.1. Geometri Pengujian Tarik ………………..…………………
32
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Tarik Temperatur Kamar Dan Ruang ….
32
Tabel 4.3. Hasil Data Pengolahan Pengujian Tarik Temperatur 29 0C
32
Tabel 4.4. Hasil Data Pengolahan Pengujian Tarik Temperatur 35 0C
34
Tabel 4.5. Hasil Data Pengolahan Pengujian Tarik Temperatur 45 0C
35
Tabel 4.6. Hasil Data Pengolahan Pengujian Tarik Temperatur 29 0C
36
Tabel 4.7. Hasil Data Dengan Variasi Temperatur ……………………
38
xv
SIFAT FISIS DAN MEKANIS AKIBAT PERUBAHAN
TEMPERATUR PADA KOMPOSIT SERAT BATANG PISANG
YANG DICUCI MENGUNAKAN NaOH BERMETRIK EPOXY
Kusdiyanto, Ngafwan, Muh. Al-Fatih Hendrawan
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan Surakarta
Email : Kusdiyanto.st@gmail.com
ABSTRAKSI
Penelitian komposit serat batang pisang ini bertujuan untuk
mendiskripsikan kekuatan tarik komposit epoksi serat batang pisang akibat
perubahan temperatur dan mendiskripsikan foto makro komposit serat batang
pisang setelah pengujian tarik akibat perubahan temperatur.
Serat diambil dari batang pisang dengan cara perebusan setelah serat
terkumpul dilakukan pencucian dengan perlakuan alkali Na(OH) 5% selama 1
jam kemudian serat dikeringkan dengan cara dijemur dibawah sinar matahari
selama 6 jam dilanjutkan proses oven selama 1 jam dengan suhu 35 0C,
pembuatan komposit dilakukan dengan metode hand-lay-up dengan fraksi
volume serat sebesar 30% pengaturan serat sejajar 0 0 mengunakan resin
epoxy. adapun proses pengujian ini, pada pengujian tarik mengunakan
standart ASTM D 3039 dengan variasi temperatur kamar sebesar 29 0C dan
temperatur uji sebesar 35 0C, 45 0C, 55 0C serta foto makro mengunakan
pembesaran 50 kali.
Dari hasil pengujian didapat harga kekuatan tarik tertinggi di miliki oleh
komposit serat batang pisang dengan suhu 29 0C yaitu sebesar 11.721
N/mm2, pengujian selanjutnya dengan variasi suhu semakin tinggi kekuatan
tarik menjadi menurun dimana pada pengujian suhu 55 0C kekuatan tariknya
sebesar 7.638 N/mm2, hal dapat di simpulkan semakin tinggi suhu pengujian
semakin rendah tegangan rata-rata hal ini berarti suhu menunjukan pengaruh
negatif terhadap tegangan rata-rata. regangan tertinggi terdapat pada suhu
35 0C yaitu sebesar 20%. Sedangkan Modulus elastisitas tertinggi pada suhu
29 0C yaitu sebesar 9.016 Mpa, semakin tinggi suhu pengujian modulus
elastisitasnya mengalami penurunan dimana pada suhu 55 0C menjadi 4.015
Mpa, hal ini menunjukan bahwa semakin tinggi suhu pengujian semakin
rendah modulus elastisitas, hal ini disebabkan semakin tinggi suhu pengujian
kekuatan resin semakin menurun. Pada hasil foto makro terlihat struktur
patahan spesimen komposit yaitu bergelombang tidak beraturan dan terlihat
bahwa patahan yang terjadi berbentuk pull out fiber.
Kata kunci: Serat batang pisang, Epoxy, Kekuatan tarik, Foto Makro,
Perlakuan Alkali NaOH, Hand lay-up
xvi