Analisa Respon Mekanik Model Bumper Beam Mobil Bahan Polymeric Foam Diperkuat Serbuk Tkks Dengan Variasi Konsentrasi Al2o3 Akibat Beban Impak Jatuh Bebas

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1

Material Komposit
Material komposit adalah material rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih

material menjadi suatu jenis material baru yang sifat dan karakteristiknya masih
didominasi oleh sifat bahan pembentukya secara makroskopik. Material yang
digabung memiliki sifat yang berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun
sifat fisikanya.
Bahan komposit memiliki banyak keunggulan, diantaranya berat yang lebih
ringan, kekuatan dan ketahanan yang lebih tinggi, tahan korosi dan ketahanan aus.
Pada umumnya bentuk dasar suatu bahan komposit adalah tunggal dimana
merupakan susunan dari paling tidak terdapat dua unsur yang bekerja bersama
untuk menghasilkan sifat-sifat bahan yang berbeda terhadap sifat-sifat unsur bahan
penyusunnya [3].
Penguatan ini biasanya dalam bentuk serat (fibre). Material komposit terdiri
dari lebih dari satu tipe material dan dirancang untuk mendapatkan kombinasi
karakteristik terbaik dari setiap komponen penyusun komposit tersebut. Pada desain
struktur dilakukan pemilihan matriks dan penguat untuk memastikan kemampuan

material sesuai dengan produk yang akan dihasilkan. Material komposit terdiri dari
suatu bahan utama (matriks) dan suatu jenis penguatan (reinforcement) yang
ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan dan kekakuan matriks. Hal ini dapat
diilustrasikan pada Gambar 2.1.

Keterangan gambar:
1. Matriks berfungsi sebagai penyokong, pengikat fasa, penguat.
2. Penguat/serat merupakan unsur penguat kepada matriks.
3. Komposit merupakan gabungan dua atau lebih bahan yang terpisah.
Gambar 2.1 Ilustrasi gabungan makroskopik fasa-fasa pembentuk komposit

5
Universitas Sumatera Utara

Komposit dikenal sebagai bahan teknologi karena diperoleh dari hasil
teknologi pemrosesan bahan. Kemajuan teknologi pemprosesan bahan sekarang ini
telah menghasilkan bahan teknik yang dikenal sebagai bahan komposit. Ada tiga
faktor yang menentukan sifat-sifat dari material komposit, yaitu:
1. Material pembentuk. Sifat-sifat intrinsik material pembentuk memegang
peranan yang sangat penting terhadap pengaruh sifat kompositnya.

2. Susunan struktural komponen. Dimana bentuk serta orientasi dan ukuran
tiap-tiap komponen penyusun struktur dan distribusinya merupakan
faktor penting yang memberi kontribusi dalam penampilan komposit.
3. Interaksi antar komponen. Karena komposit merupakan penggabungan
beberapa komponen yang berbeda, baik dalam hal bahannya maupun
bentuknya, maka sifat kombinasi yang diperoleh pasti akan berbeda.
Sifat bahan komposit sangat dipengaruhi oleh sifat dan distribusi unsur
penyusun, serta interaksi antara keduanya. Parameter penting lain yang mungkin
mempengaruhi sifat bahan komposit adalah bentuk, ukuran, orientasi dan disribusi
dari penguat (filler) dan berbagai ciri-ciri dari matriks. Sifat mekanik merupakan
salah satu sifat bahan komposit yang sangat penting untuk dipelajari. Untuk aplikasi
struktur, sifat mekanik ditentukan oleh pemilihan bahan. Sifat mekanik bahan
komposit bergantung pada sifat bahan penyusunnya. Peran utama dalam komposit
berpenguat serat adalah untuk memindahkan tegangan (stress) antara serat,
memberikan ketahanan terhadap lingkungan yang merugikan dan menjaga
permukaan serat dari efek mekanik dan kimia. Sementara kontribusi serat sebagian
besar berpengaruh pada kekuatan tarik (tensile strength) bahan komposit [4].
Secara umum serat yang sering digunakan sebagai penguat (filler) adalah
serat buatan seperti serat gelas, karbon, dan grafit. Serat buatan ini memiliki
keunggulan tetapi biayanya tinggi jika dibandingkan dengan serat dari alam.

Pemakaian serat alam yaitu serat tandan kosong kelapa sawit sebagai pengganti
serat buatan akan menurunkan biaya produksi. Hal ini dapat dicapai karena
murahnya biaya yang diperlukan bagi pengolahan serat alam dibandingkan dengan
serat buatan. Walaupun sifat-sifatnya kalah dari segi keunggulan dengan serat
buatan, tetapi harus diingat bahwa serat alam lebih murah dalam hal biaya produksi

6
Universitas Sumatera Utara

dan dapat terus diperbaharui. Keunggulan komposit dapat dilihat dari sifat-sifat
bahan pembentuknya serta ciri-ciri komposit itu sendiri, antara lain:
a. Bahan ringan, kuat dan kaku.
b. Struktur mampu berubah mengikuti perubahan keadaan sekitarnya.
c. Unggul atas sifat-sifat bahan teknik yang diperlukan, kekuatan yang
tinggi, keras, ringan serta tahan terhadap impak.
Penggabungan dua material atau lebih dapat di bedakan menjadi makro
komposit dan mikro komposit. Sifat penggabungan makro adalah dapat dibedakan
secara langsung dengan cara melihat, penggabungannya secara fisis dan mekanis,
penggabungannya dapat dipisahkan secara fisis ataupun secara mekanis seperti,
kevlar, Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP).

2.1.1 Klasifikasi material komposit
Berdasarkan pada matriks penyusunnya komposit terdiri dari beberapa jenis
material komposit, yaitu:
1. Metal Matrix Composite (MMC)
Terdiri dari matriks logam seperti aluminium, timbal, tungsten,
molibdenum, magnesium, besi, kobalt, tembaga dan keramik tersebar.
2. Ceramic Matrix Composite (CMC)
Terdiri dari matriks keramik dan serat dari bahan lainnya.
3. Polymers Matrix Composite (PMC)
Terdiri dari matriks termoset seperti poliester tidak jenuh dan epoksi
atau termoplastik seperti polycarbonate, polivinilklorida, nylon,
polysterene dan kaca, karbon, baja, serbuk kayu atau serat kevlar.
4. Concrete Matrix Composite (CMC)
Terdiri dari matriks beton ditambah beberapa material filler seperti
serbuk TKKS, pozolanic, serbuk/serat kayu, serat bambu, sterofoam,
baja, serbuk kertas, dan batu apung.
2.1.2 Teknik pembuatan material komposit
Pembuatan material komposit pada umumnya tidak melibatkan penggunaan
suhu dan tekanan yang tinggi. Penggabungan material matriks dan penguat
dilakukan dengan proses pengadukan. Proses pengadukan ini dilakukan dengan

7
Universitas Sumatera Utara

selang waktu tertentu sebelum terjadi pengerasan material komposit. Ada beberapa
metode pembuatan material komposit diantaranya adalah:
1. Metode penuangan secara langsung
Pada metode penuangan secara langsung dilakukan dengan cara
melekatkan atau menyentuhkan material-material penyusun pada
cetakan terbuka dan dengan perlahan-lahan diratakan dengan
menggunakan roda perata atau dengan pemberian tekanan dari luar.
Metode ini cocok untuk jenis serat kontinyu.
2. Metode pemampatan atau tekanan.
Pada metode pemampatan atau dengan menggunakan tekanan ini
menggunakan prinsip ekstrusi dengan pemberian tekanan pada material
bakunya yang dialirkan kedalam cetakan tertutup. Metode ini umumnya
berupa injeksi, mampatan atau semprotan. Material yang cocok untuk
jenis ini adalah penguat partikel.
3. Metode pemberian tekanan dan panas.
Metode selanjutnya adalah metode pemberian panas dan tekanan,

dimana metode ini menggunakan tekanan dengan pemberian panas awal
yang bertujuan untuk memudahkan material komposit mengisi pada
bagian-bagian yang sulit terjangkau atau ukuran yang sangat kecil.
2.2

Desain dan Standarisasi Bumper Beam Mobil
Desain adalah proses perubahan informasi terhadap syarat-syarat kebutuhan

sebuah produk menjadi pengetahuan produk dan proses. Kegiatan ini bertujuan
untuk menciptakan dan mengevaluasi produk sesuai dengan tujuan yang ingin
dicapai. Desain teknik dapat didefinisikan sebagai proses menerapkan berbagai
teknik dan prinsip-prinsip ilmiah untuk tujuan mendefinisikan proses tersebut
dengan cukup terperinci untuk kemungkinan proses realisasi lebih lanjut. Suatu
desain produk yang baik dapat menghasilkan pengembangan produk yang baik
pula. Desain didasarkan pada kelebihan produk, praktis dalam proses pembuatan,
biaya fabrikasi yang relatif murah, pemasaran, dan faktor kombinasi yaitu apakah
desain produk tersebut memenuhi persyaratan yang dibutuhkan pelanggan.

8
Universitas Sumatera Utara

Prinsip dasar proses desain adalah untuk memperkecil pemakaian bahan,
untuk mendaur ulang, karena ketidaksesuaian dengan kebutuhan,

untuk

menghindari kerja ulang (rework) terhadap produksi, efisiensi dan kesesuaian
terhadap standar [5].
Dalam desain struktur pada penelitian ini, jenis matriks yang akan
digunakan adalah poliester resin BQTN 157-EX dan penguat serbuk TKKS dengan
penambahan serbuk aluminium oksida. Matriks ini tergolong jenis polimer termoset
yang memiliki sifat dapat mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis
tanpa pemberian tekanan ketika proses pembentukannya.
Bumper adalah struktur perisai yang dibuat dari baja, aluminium, karet,
karbon fiber atau, plastik. Saat tabrakan kecepatan rendah terjadi, sistem bumper
menyerap kejutan untuk mencegah atau mengurangi kerusakan fisik pada mobil.
Bumper beam tidak didesain untuk melindungi penumpang saat terjadi tabrakan.
Ini bukan merupakan fitur keamanan untuk mencegah penumpang mengalami
cedera. Bumper beam didesain untuk melindungi komponen penting yang terdapat
pada bagian depan dan belakang sebuah mobil saat terjadi tabrakan kecepatan

rendah [6]. Oleh karena itu perlu terus dilakukan pengembangan dan perbaikan
terhadap desain bumper mobil agar bobot berkurang dan kekuatan material
bertambah. Skema pemasangan bumper beam diperlihatkan pada Gambar 2.2.

Sumber: oemdtc.com

Gambar 2.2 Diagram pemasangan bumper beam
Pada banyak kasus kecelakaan yang terjadi, sistem bumper merupakan
bagian pertama pada mobil yang menerima energi tabrakan yang dapat merusak
9
Universitas Sumatera Utara

sebagian besar komponen pada mobil. Sistem ini terdiri dari 3 bagian, fascia,
energy absorber, dan bumper beam [7]. Bagian fascia adalah bagian non-struktural
yang merupakan komponen pelengkap yang mempengaruhi gaya aerodinamis
mobil sedangkan energy absorber berfungsi untuk menghilangkan sebagian energi
kinetik selama terjadinya tabrakan. Bumper beam adalah komponen struktural yang
berfungsi meyerap energi impak kecepatan rendah dengan mencegah terjadinya
lenturan pada bumper dan mengurangi energi impak kecepatan tinggi saat terjadi
tabrakan [8]. Letak bumper beam pada mobil diperlihatkan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Bumper beam pada mobil tipe city car
Sistem bumper yang disarankan oleh AISI ada 4 sistem, (1) metal facebar,
(2) plastic fascia dan bumper beam, (3) plastic fascia, bumper beam, dan
mechanical energy absorber, dan (4) plastic fascia, foam energy absorber, dan
bumper beam [9]. Jenis sistem bumper dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Jenis-jenis sistem bumper pada mobil konvensional
NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) merupakan
badan yang megeluarkan regulasi pertama untuk bumper mobil penumpang yang

10
Universitas Sumatera Utara

berbasis di Amerika Serikat. Regulasi FMVSS No. 215 (Federal Motor Vehicle
Safety Standard No. 215), Perlindungan Eksterior Kendaraan mulai berlaku pada
tanggal 1 September 1972. Standar ini melarang terjadinya kerusakan permukaan
bumper saat mengalami kecelakan atau tes impak pada kecepatan 5 mil per jam (8
km/jam) untuk sistem bumper depan dan 2,5 mil per jam (4 km/jam) untuk sistem
bumper belakang [10].

Namun pada tanggal 14 Mei 1982, NHTSA merevisi regulasi keamanan
kendaraan dengan mempertimbangkan kualitas bumper baru dan biaya
memperbaiki bumper oleh konsumen dalam kurun waktu 10 tahun saat regulasi
awal dikeluarkan. NHTSA mengurangi kecepatan tes impak dari 5 mil per jam (8
km/jam) menjadi 2,5 mil per jam (4 km/jam) untuk bumper depan dan belakang.
United Nations Economic Commission for Europe (UNECE) juga menyepakati
regulasi untuk standar bumper beam mobil penumpang pada kecepatan rendah yaitu
UN E.C.E Agreement Regulation No. 42, 1994. Pada standar ini kecepatan impak
pada bumper beam 4 km/ jam. Regulasi dengan kecepatan impak 2,5 mil per jam
(4 km/jam) digunakan diseluruh dunia karena regulasi ini memperhatikan
keamanan pejalan kaki pada saat terjadi tabrakan mobil dan pejalan kaki [11].
2.3

Material Komposit Penyusun Struktur Bumper Beam mobil
Material yang dikembangkan pada penelitian ini yaitu komposit busa

polimer (polymeric foam) diperkuat serbuk TKKS sebagai bahan teknik alternatif.
Untuk mendapatkan struktur komposit yang kuat, serbuk TKKS dan serbuk
aluminium oksida dan dicampur dengan resin termoset. Material penyusun lainnya
adalah blowing agent untuk menghasilkan busa sehingga berat struktur tersebut

menjadi lebih ringan, katalis yang berfungsi mengeraskan resin. Serat TKKS harus
melalui proses treatment sebelum digunakan, oleh karena itu diperlukan juga
larutan pembersih serat (larutan NaOH 1M).
2.3.1 Unsaturated polyester resin BQTN 157-EX
Unsaturated polyester resin BQTN 157-EX merupakan material polimer
kondensat yang dibentuk berdasarkan reaksi antara kelompok polyol, yang
merupakan organik gabungan dengan alkohol multiple atau gugus fungsi hidroksil,
dan polycarboxylic yang mengandung ikatan ganda. Tipikal jenis polyol yang

11
Universitas Sumatera Utara

digunakan adalah glycol, seperti ethylene glycol. Sementara asam polycarboxylic
yang digunakan adalah asam phthalic dan asam maleic. Adapun jenis resin yang
digunakan pada penelitian ini diperlihatkan pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Unsaturated polyester resin BQTN 157-EX
Resin ini merupakan jenis polimer termoset yang memiliki struktur rantai
karbon yang panjang. Resin ini memiliki sifat dapat mengeras pada suhu kamar
dengan

penambahan

katalis

tanpa

pemberian

tekanan

ketika

proses

pembentukannya. Struktur material yang dihasilkan berbentuk crosslink dengan
keunggulan pada daya tahan yang lebih baik terhadap jenis pembebanan statik dan
impak. Hal ini disebabkan karena molekul yang dimiliki material ini memiliki
bentuk rantai molekul raksasa atom-atom karbon yang saling berhubungan satu
dengan lainnya [12]. Dengan demikian struktur molekulnya menghasilkan efek
peredaman yang cukup baik terhadap beban yang diberikan. Data mekanik material
matriks diperlihatkan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Karakteristik mekanik poliester resin tak jenuh
Sifat mekanik

Satuan

Besaran

Berat Jenis ( )

kg.m-3

1,2 s/d 1,5

Modulus Young ( E)
Kekuatan Tarik ( t)

GPa.
(MPa)

2 s/d 4,5
40 s/d 90

Sumber: Giorgios Koronis, et al., 2012
2.3.2 Serbuk TKKS (Tandan Kosong Kelapa Sawit)
Limbah berbentuk padat dari pabrik kelapa sawit umumnya berbentuk
tandan kosong, cangkang dan serat buah. Dari berbagai jenis komponen limbah

12
Universitas Sumatera Utara

pabrik kelapa sawit yang dihasilkan, tandan kosong kelapa sawit (TKKS)
merupakan komponen yang paling banyak.
Secara umum pengelolaan limbah terdiri dari dua aspek yaitu penanganan
limbah dan pemanfaatan limbah. Penanganan limbah untuk mengurangi daya cemar
dan pemanfaatan limbah untuk mendapatkan nilai tambah. Gambar serbuk TKKS
yang digunakan diperlihatkan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Serbuk Tandan Kosong Kelapa Sawit
Beberapa penelitian yang sudah dilakukan untuk memanfaatkan tandan
kosong kelapa sawit adalah sebagai bahan baku pembuatan pulp. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa kandungan seratnya cukup tinggi sehingga tandan kosong
kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan pengisi polimer, seperti bahan pengisi
jenis kayu dan turunan selulosa, karena harganya murah, ringan dan dapat
diperbaharui. Untuk penguat komposit digunakan serat TKKS yang akan
dicampurkan ke dalam matriks. Tiap kandungan serbuk TKKS secara fisik
mengandung bahan-bahan seperti lignin (16,19%), selulosa (44,14%) dan
hemiselulosa (19,28%) yang mirip dengan bahan kimia penyusun kayu (Darnoko
dkk, 1995). Serbuk TKKS di dapat dari hasil dua kali pengayakan mengunakan
saringan Mesh 40 dan Mesh 60 untuk mendapatkan serbuk dengan ukuran yang
homogen.
Penelitian yang dilakukan oleh sebuah institusi komersial terhadap
komposisi bahan kimianya diketahui bahwa kandungan serat TKKS merupakan
kandungan terbesar seperti terlihat pada Tabel 2.2.

13
Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.2 Parameter tipikal TKKS per kilogram
No.

Bahan Kandungan

Komposisi (%)

1

Uap air

5.40

2

Protein

3.00

3

Serat

35.00

4

Minyak

3.00

5

Kelarutan air

16.20

6

Kelarutan unsur alkali 1%

29.30

7

Debu

5.00

8

Kalium (K)

1.71

9

Kalsium (Ca)

0.14

10

Magnesium (Mg)

0.12

11

Fosfor (P)

0.06

12

Mn, Zn, Cu, Fe

1.07

TOTAL

100.00

2.3.3 Blowing agent
Blowing agent merupakan bahan yang digunakan untuk menghasilkan
struktur berongga pada komposit yang dibentuk. Jenis blowing agent yang
digunakan dalam penelitian ini adalah poliuretan. Bentuk polyol dan isocyanate
yang dipergunakan dalam penelitian ini diperlihatkan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Polyol dan isocyanate pembetuk poliuretan
Polyurethane adalah suatu jenis polimer yang mengandung jaringan
urethane yaitu -NH-CO-O-. Polyurethane dibentuk oleh reaksi senyawa isosianat
14
Universitas Sumatera Utara

yang bereaksi dengan senyawa yang memiliki hidrogen aktif seperti diol (polyol),
yang mengandung grup hidroksil dengan mempercepat reaksi yaitu katalis. Unsur
nitrogen yang bermuatan pada kelompok alkohol (polyol) akan membentuk ikatan
urethane antara dua unit monomer dan menghasilkan dimer urethane. Reaksi
isosianat ini akan membentuk amina dan gas karbon dioksida (CO2). Gas ini yang
kemudian akan membentuk busa pada bahan polimer yang terbentuk [13]. Bahan
yang terbentuk dari campuran blowing agent dan polimer disebut dengan bahan
polymeric foam. Bahan polymeric foam banyak ditemukan sebagai busa kaku dan
fleksibel yang digunakan sebagai pelapis atau perekat bahan.
Berdasarkan sifat mekaniknya bahan ini memiliki empat sifat penting di
antaranya:
1. Sifat elastik
Sifat ini berhubungan dengan sifat kekakuan bahan yang terdiri dari
geometri, bentuk, dan mikrostrukturnya.
2. Sifat viskoelastik
Sifat peredaman solid bahan, sifat ini merupakan efek dari bentuk
geometri bahan tersebut.
3. Sifat akustik
Sifat ini berhubungan dengan sifat media yang dilewati oleh perambatan
suara akibat bentuk struktur yang berongga akan memudahkan
gelombang udara masuk kedalam bahan dan terserap atau terperangkap
sebagian besar ke dalam struktur tersebut. Dengan demikian suara yang
keluar dan atau dipantulkan oleh bahan polymeric foam akan mengalami
pelemahan.
4. Sifat viskoakustik.
Sifat ini berhubungan dengan peredaman fluida yang dihubungkan
dengan geometri, bentuk mikrostrukturnya yang sama dengan sifat
elastiknya.
2.3.4 Serbuk aluminium oksida (Al2O3)
Aluminium oksida atau disebut juga corundum merupakan sebuah senyawa
kimia dari aluminium dan oksigen. Dalam bidang teknik material senyawa ini lebih
sering disebut dengan nama alumina. Aluminium oksida umumnya terdapat dalam

15
Universitas Sumatera Utara

bentuk serbuk dan dipakai sebagai bahan abrasif karena sifat kekerasannya.
Alumnium oksida memiliki karakteristik kekuatan tekan tinggi, kekerasan tinggi,
tahan terhadap gesekan, tahan terhadap reaksi berbagai reasksi kimia, konduktivitas
termal tinggi [14]. Umumnya sebuah matriks polimer yang ditambah banyak bahan
filler cenderung memiliki sifat menyerap energi impak lebih rendah. Ini disebabkan
karena bahan filler mengurangi kontinuitas matriks dan setiap bagian filler
merupakan daerah konsentrasi tegangan yang dapat menyebabkan awal terjadinya
retak mikro. Hal ini tentu mengurangi ikatan antar molekul matriks dan kuat
tangguh material komposit untuk menyerap energi impak [15]. Aluminium oksida
yang digunakan pada penelitian ini diperlihatkan pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Serbuk aluminium oksida (Al2O3)
2.3.5 Katalis MEPOXE
Katalis merupakan bahan kimia yang digunakan untuk mempercepat proses
reaksi polimerisasi struktur komposit pada kondisi suhu kamar dan tekanan
atmosfer. Pemberian katalis dapat berfungsi untuk mengatur waktu pembentukan
gelembung blowing agent, sehingga tidak mengembang secara berlebihan, atau
terlalu cepat mengeras yang dapat mengakibatkan terhambatnya pembentukan
gelembung. Jenis katalis yang digunakan adalah jenis Methyl Ethyl Keton Peroxide
(MEPOXE), seperti diperlihatkan pada Gambar 2.9.

16
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.9 Katalis MEPOXE
2.4

Uji Impak Jatuh Bebas
Uji impak jatuh bebas dilakukan menggunakan alat uji impak jatuh bebas,

dimana bumper yang akan diuji diletakan di atas sebuah anvil dan dihantam dengan
impaktor dengan ketinggian tertentu secara jatuh bebas. Alat yang digunakan dalam
pengujian ini seperti yang terlihat pada Gambar 2.10.
Keterangan Gambar:
No Nama Bagian
1 Struktur dasar
2 Tiang struktur
utama
3

Tiang peluncur

4
5
6
7
8
9
10
11

Sensor proximity
Test Rig
Meja anvil
Batang penerus
Loadcell
Struktur atas
Penyangga struktur
Komputer

Bahan
C plate 80x40
Hollow Plate 60x40
Pipa galvanized 
50
ST 35
ST 35
ST 35
SS
C Plate 80x40
Round bar  8

Gambar 2.10 Alat pengujian impak jatuh bebas
Pengujian standar ini bertujuan untuk melihat sejauh mana kemampuan
bumper dalam menyerap energi impak (impact energy). Selain itu uji standar juga
bertujuan meneliti kerusakan permukaan bumper (penetration test) yang terjadi saat
impak.

17
Universitas Sumatera Utara

2.4.1 Gerak jatuh bebas
Benda jatuh tanpa kecepatan awal (vo = nol). Semakin ke bawah gerak benda
semakin cepat. Percepatan yang dialami oleh setiap benda jatuh bebas selalu sama,
yakni sama dengan percepatan gravitasi bumi (a = g) (besar g = 9,81 ms-2 dan sering
dibulatkan menjadi 10 ms-2). Jika benda jatuh ke bumi dari ketinggian tertentu
relatif lebih kecil dibandingkan dengan jari-jari bumi, maka benda mengalami
pertambahan kecepatan dengan harga yang sama setiap detik. Hal ini berarti bahwa
percepatan ke bawah benda bertambah dengan harga yang sama dan jika sebuah
benda tersebut ditembakkan keatas kecepatannya berkurang dengan harga yang
sama setiap detik dengan perlambatan kebawahnya seragam. Untuk menentukan
kecepatan benda jatuh bebas setiap detik akan diperoleh pendekatan seperti yang
terlihat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3 Waktu dan kecepatan benda jatuh
Waktu; t (s)

0

1

2

3

4

5

Kecepatan; v (m/s)

0

9,8

19,6

29,4

39,2

49

Dari data Tabel 2.3, dapat digambarkan sebuah grafik hubungan antara
kecepatan dan waktu yang juga merupakan sebuah persamaan garis lurus seperti
pada Gambar 2.11. Jadi percepatan seragam dapat diperoleh dengan persamaan
(2.1).
v

Grafik v - t

60

Kecepatan; v (m/s)

v  v 0 49  0
m

 9,8  ..................................(2.1)
t
5
s

50
40

Pers.
Garis
Lurus

30
20
10
0
0

1

2

3

4

5

6

Waktu; t (s)

Gambar 2.11 Grafik hubungan kecepatan

waktu
18
Universitas Sumatera Utara

Jika hambatan udara diabaikan maka gerak benda jatuh bebas tersebut dapat
dihitung dengan percepatan seragam melintas melalui sebuah garis lurus, sehingga
percepatan diganti dengan percepatan gravitasi (g). Untuk gerakan ke bawah nilai
percepatan identik dengan nilai positif dari gravitasi (+ g; yang berarti percepatan),
dan untuk gerakan ke atas nilai percepatan identik dengan nilai negatif dari gravitasi
(-g; yang berarti perlambatan).
2.4.2 Gerak lurus
Perpindahan adalah sebuah perubahan kedudukan ini merupakan besaran
vektor yang memiliki jarak dan arah. Percepatan dapat didefinisikan sebagai laju
perubahan kedudukan terhadap waktu. Ini juga merupakan besaran vektor yang
memiliki jarak, arah, dan waktu.
Percepatan seragam yang dimiliki partikel yang bergerak dengan kecepatan
konstan pada lintasan lurus atau dimiliki partikel yang melintasi perpindahan yang
sama dalam selang waktu yang sama berturut-turut walaupun kecilnya perubahan
waktu. Satuan perpindahan dapat diukur dengan meter (m), dan kecepatan dapat
diukur dalam meter/detik (ms-1), sedangkan percepatan diukur dalam meter/detik
kuadrat (ms-2). Persamaan gerak lurus percepatan seragam dapat dijelaskan pada
Gambar 2.12.
s  v.t ................................................... (2.2)

Gambar 2.12 Diagram kecepatan

waktu

Perpindahan digambarkan dengan luas daerah dibawah grafik kecepatan
waktu.

=

;

=

+

. ;

=

+ . ...

.. (2.3)

19
Universitas Sumatera Utara

Dengan mensubstitusikan v0  at kedalam persamaan s  1 v 0  v .t
2
2
1
maka diperoleh jarak perpindahan sebesar s  v 0 .t  .at . Dengan
2
v  v0
mensubstitusikan waktu t 
kedalam persamaan s  1 v 0  v .t , diperoleh
2
a
2
2
2
rumus kecepatan v  v0  2as . Jika v0  0 , maka v  2as , sehingga persamaan
menjadi:





v  2as .................................................. (2.4)
Untuk kasus jatuh bebas maka a  g dan s  h , sehingga besarnya
kecepatan diperoleh dengan persamaan (2.5).

v  2g.h ............................................... (2.5)
Dimana:
v = Kecepatan benda jatuh bebas; (m/s).
g = Gaya gravitasi; (m/s2).
h = Ketinggian jatuh benda; (m).
2.4.3 Momentum dan impuls
Momentum dan impuls adalah sebagai satu kesatuan karena momentum dan
impuls dua besaran yang setara. Dua besaran dikatakan setara seperti momentum
dan impuls bila memiliki satuan Sistem Internasional (SI) sama atau dimensi yang
sama.
Impuls sebuah gaya konstan adalah hasil kali gaya dengan selang waktu
yang singkat, secara matematis dapat dinyatakan dalam persamaan (2.6).
I  F .t ...................................................(2.6)

Dimana:
I = Impuls (Ns)
F = Gaya (N)
t = Waktu (s)

20
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.13 Hubungan momentum dan impuls
Sebuah benda bergerak dikatakan mempunyai momentum yang dinyatakan
dengan hasil kali massa dengan kecepatan benda tersebut. Hal ini dapat dinyatakan
dengan persamaan (2.7).

P  m .v ....................................................(2.7)
Dimana:
P = Momentum; (kg.m/s).
m = Massa; (kg).
v = Kecepatan; (ms-1).
Hukum II Newton menyatakan jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah
benda tidak sama dengan nol maka benda akan mengalami percepatan. Besar
percepatan sebanding dengan besar gaya total dan berbanding terbalik dengan
massa benda. Arah percepatan sama dengan arah gaya total. Berdasarkan
persamaan (2.8), disimpulkan bahwa semakin besar gaya, maka semakin besar
percepatan. Sebaliknya semakin besar massa, maka semakin kecil percepatan. Dari
persamaan (2.9), dapat disimpulkan bahwa impuls merupakan perubahan
momentum.

 F  m .a ................................................. (2.8)
 F  m.

v 2  v1
t 2  t1

 F  m.

v
t

 F . t  m . v

21
Universitas Sumatera Utara

I  m.v 2  m.v1

I   P .................................................... (2.9)

2.4.4 Gaya dan energi impak
Gaya impak dapat diperoleh dengan mensubstitusi persamaan (2.6) dengan
persamaan (2.9), sehingga besar nilai gaya impak dapat dinyatakan dengan
persamaan (2.10).

F

I
t

F

P
t

F 

m.v 2  m.v1
.......................................... (2.10)
t 2  t1

Dimana:

F = Gaya (Newton).
I

= Impuls (Ns).

P = Momentum; (kg.m/s).
m = Massa; (kg).
v

= Kecepatan; (m/s).

Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha/kerja.
Hukum kekekalan energi menjelaskan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan
dihilangkan. Salah satu bentuk energi mekanik adalah energi kinetik dan energi
potensial. Energi kinetik ( E k ) adalah energi yang dimiliki oleh benda berdasarkan
gerakan benda. Nilai energi kinetik dapat dihitung dari pergerakan awal benda dari
kecepatan awal ( v0 ) ke kecepatan perubahan benda ( v1 ), yang ditentukan dengan
persamaan (2.11).

=

.

....................................... (2.11)

Dimana:
E k = Energi kinetik; (Joule).

m = Massa; (kg).
v

= Kecepatan; (m/s).

22
Universitas Sumatera Utara

Energi potensial ( E p ) adalah energi yang dimiliki oleh benda berdasarkan
posisi awalnya (ketinggian). Besarnya energi potensial dapat dihitung dengan
persamaan (2.12).
=

. g. ........................................... (2.12)

Dimana:

E p = Energi potensial; (Joule).
m = Massa; (kg).
g

= Kecepatan gravitasi; (m/s2).

h

= Posisi/ketinggian awal; (m).

2.4.5 Tegangan, regangan, dan modulus elastisitas
Saat sebuah batang atau plat diberi beban gaya maka akan terjadi gaya reaksi
yang sama dengan yang arah berlawanan. Gaya tersebut akan diterima sama rata
oleh setiap molekul pada bidang penampang batang tersebut. Tegangan (stress)
didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya yang bekerja pada benda dengan
luas penampang benda. Satuan SI untuk tegangan adalah Pascal (Pa), dengan
konversi 1 Pa = 1 N/m2. Secara matematis dituliskan dengan persamaan (2.13).



F
.................................................(2.13)
A0

Dimana:

 = Tegangan; (N/m2).
F = Gaya; (Newton).
A0 = Luas penampang; (m2).

Tegangan ada bermacam-macam sesuai dengan pembebanan yang
diberikan. Komponen tegangan pada sudut yang tegak lurus pada bidang ditempat
bekerjanya gaya disebut tegangan langsung. Pada pembebanan tarik akan terjadi
tegangan tarik maka pada beban tekan akan terjadi tegangan tekan.
Bila dua buah benda dari bahan yang sama tetapi luas penampangnya
berbeda diberi beban gaya, maka benda tersebut akan mengalami tegangan yang
berbeda. Benda dengan penampang lebih kecil akan mengalami tegangan yang
lebih besar dibandingkan benda dengan penampang lebih besar.

23
Universitas Sumatera Utara

Regangan (strain) adalah suatu ukuran mengenai seberapa juah benda
mengalami perubahan bentuk. Regangan didefinisikan sebagai perbandingan antara
pertambahan panjang dengan panjang awal. Tegangan diberikan pada benda dari
arah luar, sedangkan regangan adalah respon benda terhadap tegangan. Regangan
dinyatakan seperti persamaan (2.14).



L L1  L0

.........................................(2.14)
L0
L0

Dimana:



= Regangan.

L = Perubahan panjang; (mm).
L0 = Panjang awal; (mm).
L1 = Panjang akhir; (mm).

Batas batas tertentu tegangan pada suatu material nilainya proporsional
terhadap regangan yang dihasilkan. Teori ini kemudian lebih dikenal dengan
Hukum Hooke. Namun teori ini hanya berlaku pada batas elastik material, dimana
tegangan akan berbanding lurus terhadap regangan, dan bila beban dihilangkan,
maka sifat ini akan menyebabkan material kembali kedalam bentuk dan dimensi
aslinya. Jika beban yang diberikan melebihi batas elastik, maka material tidak akan
bisa kembali pada bentuk semula. Pada daerah elastis, besarnya tegangan
berbanding lurus dengan regangan. Perbandingan antara tegangan dan regangan
benda disebut modulus elastisitas atau modulus Young. Nilai modulus Young
hanya bergantung pada jenis benda (komposisi benda), tidak bergantung pada
ukuran atau bentuk benda. Satuan SI untuk modulus elastisitas adalah Pascal (Pa)
atau N/m2. Secara matematis modulus elastisitas dirumuskan dengan persamaan
(2.15).

E


..................................................(2.15)


Dimana:

E = Modulus elastisitas atau Modulus Young (N/m2).

 = Tegangan; (N/m2).
 = Regangan.

24
Universitas Sumatera Utara

BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1.

Tempat dan Waktu


 
 
 
 







 
 
 2016 
 2016. 










 

 

 
   


 


 . 
 
 

!
 

 " 
"




# 
  3.1.
 3.1 
 
 


No.
1.

2.

3.

3.2.

Waktu

Kegiatan

Lokasi Penelitian

-$
!# 
,   
 1



,
 



bumper beam

.
$
 bumper beam   
 1

.
!- !%


%#    
 2

 !#
.

Peralatan dan Bahan


 # &!

!

 

 bumper beam 



# polymeric foam


#
 
  3.2.
 3.2 
 # 


No
1
2
3
4
5
6

Nama Alat dan Bahan

Keterangan

 %
Universal Testing Machine #

'  
1/0,75 (/), 50 (', 220

 !# 
*, 8 , 1450 
 %


%# 



!

!

# +,
 # -,
&


25
Universitas Sumatera Utara

9

./0
=5

123456 725625 825 92:;:

12

Mold release wax

E272F>: GC/HDC
G23 s Mirror Glaze

13

Serbuk TKKS

14

Serbuk Al2O3

7

3.3

Geometri Bumper Beam Mobil
Pada penelitian ini dilakukan dengan membuat gambar 3D bumper beam

mobil dengan menggunakan software SolidWorks 2014. Desain bumper beam
dibuat sederhana yang diperkecil dengan skala 1:2, bumper beam mobil pada
penelitian ini memiliki dimensi panjang 750 mm, lebar 120 mm, dan tinggi 100 mm
dengan ketebalan 10 mm. Adapun geometri dari bumper beam mobil seperti
diperlihatkan pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Bentuk spesimen dalam 3D

26
Universitas Sumatera Utara

3.4

Prosedur Pembuatan Bumper Beam Mobil
Diagram alir proses pembuatan bumpur beam mobil secara garis besar

ditunjukkan pada Gambar 3.2.

Katalis

Cetakan

Gambar 3.2 Diagram alir proses pembuatan bumper beam mobil
Serat TKKS yang diperoleh dari hasil pengolahan pabrik kelapa sawit, harus
melalui proses treatment terlebih dahulu untuk menghilangkan kandungan lemak
dan lignin agar serat tidak membusuk. Adapun urutan prosedur perlakuan serat
TKKS adalah sebagai berikut:
1. TKKS yang baru dari pabrik dicacah dan dicabik seratnya, kemudian
direndam dalam air yang mengandung larutan NaOH 1% selama 24 jam.
2. Serat hasil rendaman ditiriskan dan dicuci dengan air bersih.

27
Universitas Sumatera Utara

3. Dilakukan pengeringan dengan menjemur serat TKKS yang telah bersih
selama ±3 hari.
4. Serat yang telah kering dicacah serta dipotong menjadi kecil dengan
ukuran 2-5 cm.
5. Serat TKKS dihaluskan menggunakan mesin penghalus serat.
6. Serat yang sudah halus diayak sebanyak dua kali menggunakan ayakan
mesh 40 kemudian ayakan mesh 60. Hal ini diperlukan untuk
mendapakan serbuk TKKS.
3.4.1 Komposisi pembentuk bumper beam mobil
Proses pembuatan bumper beam mobil dimulai dengan menentukan
komposisi bahan baku bumper beam mobil sebagaimana terlihat pada Tabel 3.3.
Material yang dikembangkan pada penelitian ini yaitu komposit busa polimer
(polymeric foam) diperkuat serbuk TKKS sebagai bahan teknik alternatif.
Komposit ini menggunakan unsaturated polyester resin (UPR) sebagai matrik dan
serbuk TKKS yang telah melalui treatment serta serbuk aluminium oksida (Al2O3),
sebagai penguat (filler). Poliuretan digunakan sebagai blowing agent dengan
perbandingan isocyanate 60% dan polyol 40%. Katalis digunakan untuk
mempercepat proses polimerisasi struktur komposit. Dari material tersebut dibuat
dalam beberapa spesimen uji yang divariasikan ke dalam empat komposisi.
Penelitian ini dilakukan dengan memilih diantara ke empat variasi komposisi yang
stabil.
Tabel 3.3 Komposisi spesimen berdasarkan variasi komposisi dan massa jenis
Serbuk

Resin

Serat

(%)

(%)

(%)

A

15

65

15

0

5

721

B

15

65

15

2

5

818

C

15

65

15

4

5

840

D

15

65

15

6

5

849

Variasi

Al2O3
(%)

Katalis

Massa

Blowing Agent

(%)

jenis
(kg/m3)

28
Universitas Sumatera Utara

Dari hasil uji densitas diketahui bahwa peningkatan densitas berbanding
terbalik dengan penambahan konsentrasi aluminium oksida (Al2O3) seperti
diperlihatkan pada Gambar 3.3.

Densitas

Densitias (kg/m3)

900
840

850

849

818

800
750

721

700
650
A

B

C

D

Komposisi
Gambar 3.3 Perbandingan densitas polymeric foam
Dari uji tarik statik diketahui bahwa penambahan konsentrasi aluminium
oksida (Al2O3) mempengaruhi nilai kekuatan tarik material, seperti diperlihatkan
pada Gambar 3.4.

Kuat Tarik Maksimum (N/mm2)

Kuat Tarik Maksimum
10.0

8.644

8.0
6.0

4.923

5.367

5.464

4.0
2.0
0.0
A

B

C

D

Komposisi
Gambar 3.4 Perbandingan kuat tarik maksimum polymeric foam

29
Universitas Sumatera Utara

Nilai modulus elastisitas untuk masing-masing komposisi dipengaruhi oleh
penambahan konsentrasi aluminium oksida (Al2O3). Seperti diperlihatkan pada
Gambar 3.5.

Modulus Elastisitas
Modulus Elastisitas (N/mm2)

500.0

437

400.0

297

330

300.0

242

200.0
100.0
0.0
A

B

C

D

Komposisi
Gambar 3.5 Perbandingan modulus elastisitas polymeric foam
Dari uji tekan statik diketahui bahwa penambahan konsentrasi aluminium
oksida (Al2O3) berpengaruh terhadap kekuatan tekan material, seperti diperlihatkan
pada Gambar 3.6.

Kuat Tekan Maksimum (N/mm2)

Kuat Tekan Maksimum
40.0

30.0

32.800

32.890

C

D

28.881
24.296

20.0

10.0

0.0
A

B

Komposisi
Gambar 3.6 Perbandingan kuat tekan maksimum polymeric foam

30
Universitas Sumatera Utara

Dari uji impak diketahui bahwa penambahan konsentrasi aluminium oksida
(Al2O3) berpengaruh terhadap kekuatan impak material, seperti diperlihatkan pada
Gambar 3.7.

Kuat Impak (J/mm2)

Kuat Impak
800.0
780.0
760.0
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0

784.02

727.16
696.00
665.14

A

B

C

D

Komposisi
Gambar 3.7 Perbandingan kuat impak polymeric foam
3.4.2 Teknik Pembuatan Bumper Beam Mobil
Adapun teknik pembuatan bumper beam mobil komposit polymeric foam
ini menggunakan teknik penuangan ke dalam cetakan. Proses pengecoran ini
dilakukan untuk menghasilkan komposit polymeric foam dengan mencampurkan
resin, serbuk TKKS, serbuk aluminium oksida (Al2O3), dan katalis dengan
poliuretan sebagai blowing agent. Tahapan pembuatan dari bumper beam mobil
adalah sebagai berikut:
1. Persiapan bahan dan cetakan
Bahan-bahan yang diperlukan seperti resin, serbuk TKKS, serbuk
aluminium oksida (Al2O3), katalis, dan poliuretan ditimbang sesuai
komposisinya masing-masing. Sebelum melakukan pencampuran bahan,
persiapkan cetakan terlebih dahulu dengan mengikat bagian-bagian
cetakan dan mengolesi permukaan cetakan dengan mold release wax,
untuk mempermudah saat melepaskan produk dari cetakan.

31
Universitas Sumatera Utara

2. Pencampuran bahan
a. Campuran 1
Campuran pertama adalah unsaturated polyester resin dan serbuk
TKKS, diaduk hingga rata selama ±2 menit, kemudian ditambah
serbuk aluminium oksida (Al2O3), lalu diaduk kembali ±2 menit.
Setelah itu ditambah dengan katalis MEPOXE dan diaduk hingga
rata.
b. Campuran 2
Campuran kedua adalah campuran pembentuk polymeric foam yaitu
poliuretan dengan komposisi polyol 40% dan isocyanate 60%.
Campuran polymeric foam diaduk hingga rata.
c. Campuran 3
Campuran ketiga adalah campuran 2 yang dimasukkan ke dalam
campuran 1 untuk membentuk komposit busa polimer (polymeric
foam). Lalu diaduk hingga rata ±1 menit.
3. Penuangan
Setelah semua bahan dicampur, kemudian campuran komposit busa
polimer dituang ke dalam cetakan yang sudah disiapkan. Lalu tutup
cetakan dan ikat agar hasil produk sesuai dengan cetakan dan biarkan
proses polimerisasi bekerja selama ±24 jam pada tekanan atmosfer dan
suhu kamar.
4. Penyelesain
Setelah proses polimerisasi bekerja ±24 jam selesai, kemudian cetakan
dibuka dan dilakukan proses penyelesaian (finishing) pada produk untuk
memperbaiki atau menghilangkan struktur bumper beam yang tidak
diinginkan.
3.5

Pengujian Impak Jatuh Bebas
Alat uji impak yang digunakan adalah alat uji impak jatuh bebas yang

bertujuan untuk mengetahui respon tegangan pada bumper beam mobil akibat efek
rambatan gelombang regangan dengan laju rambatan gelombang yang tinggi.
Pembebanan pada pengujian impak jatuh bebas diberikan pada bagian depan

32
Universitas Sumatera Utara

bumper beam mobil. Ini dikarenakan bagian tersebut merupakan bagian yang
mengalami impak saat terjadi tabrakan.
Loadcell digunakan untuk mengukur beban impak jatuh bebas. Data yang
diperoleh loadcell berupa data analog kemudian diubah oleh DAQ menjadi data
digital. Kemudian data digital ditampilkan dan direkam oleh komputer. Data yang
ditampilkan adalah data pengukuran gaya impak dan waktu impak.
Pengujian dilakukan dengan ketinggian jatuh impaktor adalah 1 meter dan
berat impaktor sebesar 5,1 kg. Set-up pengujian impak jatuh bebas diperlihatkan
pada Gambar 3.8. Adapun prosedur persiapan alat uji impak jatuh bebas adalah
sebagai berikut:
1. Hubungkan semua koneksi seperti: loadcell, sensor proximity, kabel
USB dan Power DAQ, Lab-Jack U3-LV.
2. Aktifkan software DAQ for Helmet Impact Testing dari icon yang ada
di desktop.

Keterangan gambar:
1. Struktur dasar
2. Sensor proximity
3. Data aquisition
4. Komputer
5. Struktur atas
6. Pulley
7. Tali
8. Test rig
9. Impaktor
10. Tiang penyangga
11. Tiang penerus
12. Bumper beam
13. Batang penerus
14. Loadcell

Gambar 3.8 Set-up alat uji impak jatuh bebas

33
Universitas Sumatera Utara

3. Persiapkan peralatan uji jatuh bebas dan pastikan bahwa loadcell dan
dudukan loadcell sudah terpasang dengan baik begitu juga dengan anvil
dan anvil support seperti diperlihatkan pada Gambar 3.9.

Gambar 3.9 Loadcell dan anvil support yang telah dipasang
4. Masukkan anvil pada anvil support sesuai dengan kebutuhan pengujian
pengambilan data.
5. Siapkan spesimen uji yang akan dilakukan pengujian.
3.5.1 Prosedur Pengujian Impak
Prosedur pengujian impak dengan menggunakan alat impak jatuh bebas
adalah sebagai berikut:
1. Posisikan spesimen uji yang akan dilakukan pengujian pada anvil alat uji
kemudian gunakan impaktor seperti ditunjukkan pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Posisi spesimen uji dan impaktor pada test rig
2. Tentukan posisi jarak ketinggian jatuh impaktor yang diinginkan, dan
pastikan sensor proximity dalam kondisi aktif.
3. Tekan tombol START pada software DAQ for Helmet Impact Testing.

34
Universitas Sumatera Utara

4. Setelah jarak ketinggian ditentukan dan pastikan bahwa sensor proximity
sudah berfungsi, spesimen uji sudah terpasang, maka impaktor siap untuk
dijatuhkan dengan cara melepaskan tali penahan luncuran impaktor.
5. Tekan tombol STOP setelah beberapa saat impaktor menumbuk
spesimen pada anvil.
6. Tekan tombol SAVE untuk menyimpan data hasil uji ke dalam file
berekstensi txt, dan akan tersimpan dalam drive C folder DATAEXP
(data experiment). Data hasil pengujian tersebut kemudian diproses
dengan menggunakan software Microsoft Excel.
3.5.

Makrostruktur
Tujuan dari analisa makro untuk melihat besar dan jumlah butiran udara

serta sebaran serbuk dalam skala 1:1. Hasil foto makro diolah menggunakan
software Adobe Photoshop. Penggunaan software ini adalah untuk melakukan
cropping pada sisi luar dari batas yang sudah ditentukan. Setelah dipotong sesuai
dengan ukuran skala, selanjutnya menggunakan software ImageJ untuk menghitung
jumlah dan ukuran butir udara. Prosedur pengukuran menggunakan software
ImageJ untuk mendapatkan jumlah dan besar butir udara adalah sebagai berikut:
1. Klik start menu dan pilih ImageJ
2. Klik File  Open  Pilih gambar yang sudah dipotong dengan software
Adobe Photoshop.
3. Klik icon Line dan buatlah garis secara horizontal dari sisi kiri ke sisi
kanan.
4. Klik Analyze  Set Scale  Known distance = 10  Unit of length
adalah mm  OK.
5. Klik Image  Adjust  Threshold  Threshold color B&W  Close
window.
6. Klik Analyze  Analyze particles  Pada Show pilih Bare Outlines 
Centang Display result  OK.
7. Simpan file dalam format Microsoft Excel.

35
Universitas Sumatera Utara

3.6.

Diagram Alir Penelitian
Adapun tahapan proses penelitian ini digambarkan kedalam diagram alir

diperlihatkan pada Gambar 3.11.
START

STUDI LITERATUR:
Buku referensi, jurnal, dan
internet

Persiapaan peralatan dan bahan dan
pembuatan serbuk TKKS

Pembuatan spesimen uji
bumper beam mobil

Uji impak jatuh bebas

Tidak
Pengolahan data hasil
uji impak jatuh bebas

Analisa
Data

Ya
Kesimpulan
dan Saran

SELESAI
Gambar 3.11 Diagram alir penelitian

36
Universitas Sumatera Utara