TUGAS AKHIR OPTIMALISASI KEKUATAN BENDING DAN IMPACT Optimalisasi Kekuatan Bendingdan Impact Komposit Berpenguat Sekam Padi Bermatrik Urea Formaldehydeterhadap Fraksi Volum Dan Tebal Core.
TUGAS AKHIR
OPTIMALISASI KEKUATAN BENDING DAN IMPACT
KOMPOSIT BERPENGUAT SEKAM PADI BERMATRIK
UREA FORMALDEHYDE TERHADAP FRAKSI VOLUM DAN
TEBAL CORE
Diajukan Guna Memenuhi Syarat Untuk Mencapai Derajat Sarjana
Strata Satu (S-1) Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
EKO YUWINANTO
NIM : D 200 020 104
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
ii
iii
iv
v
MOTTO
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan , maka apabila
kamu telah selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah dengan sungguhsungguh (urusan) yang lain dan hanya kepada Tuhanmulah
hendaknya kamu berharap ”
(Q.S. Alam Nasyrah : 6-8)
“Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolong dan sesungguhnya yang
demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu’”.
“Kerjakan segala sesuatu dengan sepenuh hati dengan didasarkan pada
rasa ikhlas dan rasa tanggung jawab”.
“Jangan pernah bermalas-malasan dalam mengerjakan sesuatu hal
karena dapat menjadi bumerang dalam diri sendiri”.
vi
PERSEMBAHAN
Sujud syukurku pada-Mu Illahi Robbi yang senantiasa memberikan
kemudahan bagi hamba-Nya yang mau berusaha. Petunjuk dan
bimbingan-Mu selama hamba menuntut ilmu diperantauan berbuah karya
sederhana ini yang kupersembahkan kepada :
Agamaku yang telah mengenalkan aku kepada ALLAH SWT serta
Rosul-Nya danmengarahkan jalan dari gelap-gulita menuju terang
benderang, terimakasih ALLAH atas ridhonya hingga saya dapat
menyelesaikan tugas akhir ini, walaupun kadang keluar dari jalan
yang Engkau tetapkan.
(“Engkau yang mendengar do’aku dan mengabulkan jerih payahku”).
Ayah dan Ibu tercinta, dengan do’a dan kasih sayang tulusnya selalu
senantiasa memberikan kekuatan dalam setiap langkah ananda,
terima kasih atas semua pengorbanan yang tidak ternilai harganya.
Saudara-saudaraku yang selalu memberikanku do’a, inpirasi maupun
dukungan kepadaku.
Seseorang yang kelak kan menjadi pendampingku, yang telah
memberikanku inspirasi, motivasi, dan kesetiaan.
Almamater Fakultas Teknik UMS.
vii
ABSTRAKSI
OPTIMALISASI KEKUATAN BENDING DAN IMPACT KOMPOSIT
BERPENGUAT SEKAM PADI BERMATRIK UREA FORMALDEHYDE
TERHADAP FRAKSI VOLUM DAN TEBAL CORE
Eko Yuwinanto, Agus Hariyanto, Bambang Waluyo F
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
JL. A. Yani Pabelan Kartasura Tromol Pos I Sukoharjo
ABSTRAKSI
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kekuatan
bending dan impact yang optimal dari komposit berpenguat sekam padi
bermatrik urea formaldehyde pada fraksi volume 40 %, 50 %, 60 %, 70 %
dengan variasi ketebalan ketebalan 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm,dengan
perlakuan alkali serta mengetahui jenis patahan dengan pengamatan
makro pada specimen yang memiliki harga optimal dari pengujian bending
dan impact.
Pada penelitian ini bahan yang dipergunakan adalah sekam padi
bermatrik urea formadehyde yang disusunan acak dengan fraksi volume
40 %, 50 %, 60 %, 70 % dengan variasi ketebalan ketebalan 5 mm, 10
mm, 15 mm, 20 mm. Pembuatan dengan cara press mold, pengujian
bending yang dilakukan dengan acuan standar ASTM D 790-02 dan
impak charpy dengan acuan standart ASTM D 256-00.
Hasil pengujian didapat pada fraksi volume 40 %, 50 %, 60 %, 70
% dengan variasi ketebalan ketebalan 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm pada
pengujian bending yang paling optimal yaitu pada spesimen tebal 5 mm
pada Vf 50% sebesar 1,99 Mpa dan pada uji impak yang paling optimal
komposit serat sekam padi acak yaitu pada spesimen dengan tebal 5mm
Vf 50% yaitu sebesar 0,0906 J/mm2, selanjutnya engamatan struktur
makro didapatkan jenis patahan broken fiber.
Kata kunci : Sekam Padi, Urea Formadehyde, Bending, Impak
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb,
Alhamdulillah, segala puji syukur kehadirat Allah atas limpahan
rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam mudah- mudahan tetap pada
junjungan kita Rosulullah Muhammad SAW, keluarga serta sahabatsahabatnya.
Tugas akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk
menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik
Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penulis
mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya atas
segala bantuan dan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya tugas akhir ini, penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT., selaku Kepala Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT., selaku Pembimbing Utama Tugas
Akhir.
ix
4. Bapak Bambang Waluyo F,ST., MT., selaku Pembimbing Pendamping
Tugas Akhir dan Pembimbing Akademik.
5. Pimpinan dan segenap Staff Tata Usaha di Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
6. Keluargaku tersayang terima kasih untuk semuanya.
7. Sahabatku yang telah memberikan semangat.
8. Rekan-rekan Teknik Mesin khususnya angkatan 2002 yang telah
banyak membantu dalam penyusunan laporan ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan
dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Namun demikian, penulis berharap
semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan
pembaca pada umumnya. Saran dan kritik yang besifat membangun
sangat penulis harapkan.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta,
September 2012
Penulis
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .................................................................................. i
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ......................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN ...................................................................... iii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .............................................................
v
HALAMAN MOTTO................................................................................. vi
ABSTRAKSI ............................................................................................ vii
KATA PENGANTAR ............................................................................... viii
DAFTAR ISI ........................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiv
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xvii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN .....................................................................
1
1.1. Latar Belakang ..................................................................
1
1.2. Batasan Masalah ...............................................................
3
1.3. Tujuan Penelitian ...............................................................
4
1.4. Manfaat Penelitian .............................................................
5
1.5. Metode Penelitian ..............................................................
5
1.6. Sistematika Penulisan .......................................................
6
LANDASAN TEORI ..................................................................
7
2.1. Tinjauan pustaka ...............................................................
8
xi
2.2. Dasar Teori ........................................................................ 10
2.2.1. Pengertian Komposit .............................................. 10
2.2.2. Klasifikasi Komposit ................................................ 13
2.2.3. Faktor-Faktor Yang Menentukan Sifat Komposit .... 17
2.2.4. Unsur-unsur Utama Pembentuk Komposit FRP
(Fiber Reinforced Plastics)...................................... 18
2.2.5. Aspek Geometri ...................................................... 30
2.2.6. Perpatahan (Fracture) ............................................ 34
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................... 40
3.1. Diagram Alir Penelitian ...................................................... 40
3.2. Survey Lapangan dan Study Literature ............................. 41
3.3. Penyiapan Bahan Komposit .............................................. 42
3.4. Penyiapan Alat .................................................................. 43
3.5. Persiapan bahan ............................................................... 48
3.6. Pembuatan Benda Uji Komposit ........................................ 48
3.7. Pembuatan Spesimen Benda Uji ....................................... 50
3.8. Pengujian Komposit........................................................... 51
3.9. Hasil ................................................................................. 54
3.10. Analisa Data dan Pembahasan ....................................... 55
3.11. Kesimpulan ...................................................................... 55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 56
4.1. Pengujian Bending ............................................................ 56
4.1.1. Data Hasil Pengujian Bending Rata-rata ................ 56
xii
4.1.2. Pembahasan Pengujian Bending............................ 60
4.2. Pengujian Impak ................................................................ 62
4.2.1. Data Hasil Pengujian Impak Rata-rata .................... 62
4.2.2. Pembahasan Pengujian Impak ............................... 65
4.3. Pengamatan Stuktur Makro ............................................... 66
4.3.1. Foto Patahan ......................................................... 66
4.3.2. Pembahasan Foto Makro ....................................... 72
BAB V
PENUTUP ................................................................................ 73
5.1. Kesimpulan ........................................................................ 73
5.2. Saran ................................................................................. 74
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1. limbah sekam padi ........................................................... 3
Gambar 2.1. Continous fiber composite ................................................. 15
Gambar 2.2. Woven fiber composite....................................................... 15
Gambar 2.3. Chopped fiber composite .................................................. 15
Gambar 2.4. Hybrid composite ............................................................... 15
Gambar 2.5. Penampang Uji bending (Standart ASTM D 790-02) ......... 32
Gambar 2.6 penampang uji impak (standart ASTM D-256) .................... 34
Gambar 2.7. Skematik patah liat ............................................................. 37
Gambar 2.8. Tahap pada perpatahan cawan dan kerucut ..................... 38
Gambar 2.10. Skematik Patah Getas ..................................................... 39
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian ....................................................... 40
Gambar 3.2. Sekam padi ........................................................................ 42
Gambar 3.3. Resin Urea Formaldehide .................................................. 43
Gambar 3.4. Alat Uji Kadar Air (Wood Moisture Contain). ...................... 44
Gambar 3.5. Timbangan Digital .............................................................. 44
Gambar 3.6. Cetakan untuk benda uji .................................................... 45
Gambar 3.7. Alat Pengepres Cetakan .................................................... 45
Gambar 3.8. Alat-alat bantu .................................................................... 46
Gambar 3.9. kompresor dan sprayer ...................................................... 46
Gambar 3.10. Alat Uji Bending................................................................ 47
Gambar 3.11. Alat Uji Impak ................................................................... 47
xiv
Gambar
3.12.Hasil
komposit
sekam
padi
bermatrik
urea
formaldehyde ................................................................... 50
Gambar 3.13. Spesimen uji bending komposit sekam padi bermatrik
urea formaldehyde ........................................................... 51
Gambar 3.14. Spesimen uji impak komposit sekam padi padi
bermatrik urea formaldehyde ........................................... 51
Gambar 3.15. Dimensi benda pengujian bending menurut Standar
ASTM D 790-02 ............................................................... 52
Gambar 3.16. Dimensi benda pengujian impak ..................................... 53
Gambar 4.1. Grafik hubungan momen bending rata-rata dengan
fraksi volume terhadap tebal core. ................................... 57
Gambar 4.2. Grafik hubungan tegangan bending rata-rata dengan
fraksi volume terhadap tebal core. ................................... 58
Gambar 4.3. Grafik hubungan defleksi bending rata-rata dengan
fraksi volume terhadap tebal core. ................................... 58
Gambar 4.4. Grafik hubungan modulus elastisitas bending rata-rata
dengan fraksi volume terhadap tebal core. ...................... 59
Gambar 4.5. Grafik hubungan kekakuan bending rata-rata dengan
fraksi volume terhadap tebal core. ................................... 59
Gambar 4.6. Grafik Hubungan Energi Terserap Rata-rata dengan
Fraksi Volume Terhadap Tebal core................................ 64
Gambar 4.7. Grafik Hubungan Harga Impak Rata-rata dengan
Fraksi Volume Terhadap Tebal core................................ 64
xv
Gambar 4.8. Foto struktur makro pada spesimen uji bending dengan
fraksi volume sekam padi 40% ........................................ 66
Gambar 4.9. Foto struktur makro pada spesimen uji bending dengan
fraksi volume sekam padi 50% ........................................ 66
Gambar 4.10. Foto struktur makro pada spesimen uji bending dengan
fraksi volume sekam padi 60% ........................................ 67
Gambar 4.11. Foto struktur makro pada spesimen uji bending dengan
fraksi volume sekam padi 70% ........................................ 67
Gambar 4.12. Foto struktur makro pada spesimen uji impak dengan
fraksi volume sekam padi 40% ........................................ 68
Gambar 4.13. Foto struktur makro pada spesimen uji impak dengan
fraksi volume sekam padi 50% ........................................ 69
Gambar 4.14. Foto struktur makro pada spesimen uji impak dengan
fraksi volume sekam padi 60% ........................................ 70
Gambar 4.15. Foto struktur makro pada spesimen uji impak dengan
fraksi volume sekam padi 70% ........................................ 71
xvi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Sifat mekanik dari beberapa jenis material polymers ............ 25
Tabel 2.2. Properties Sifat Mekanik Urea Formaldehide ....................... 25
Tabel 2.3. Sifat mekanik dari beberapa jenis serat ............................... 26
Tabel 2.4. Sifat mekanik dari sekam padi
........................................... 28
Tabel 2.5. Sifat mekanik dari Formaldehide (UF)................................... 29
Table 4.1. Data hasil pengujian bending rata-rata pada tebal 5mm ....... 56
Table 4.2. Data hasil pengujian bending rata-rata pada tebal 10mm ..... 56
Tabel 4.3. Data hasil pengujian bending rata-rata pada tebal 15mm .... 57
Tabel 4.4. Data hasil pengujian bending rata-rata pada tebal 20mm .... 57
Tabel 4.5. Data hasil pengujian impak rata-rata pada tebal 5mm ......... 62
Tabel 4.6. Data hasil pengujian impak rata-rata pada tebal 10mm ........ 63
Tabel 4.7. Data hasil pengujian impak rata-rata pada tebal 15mm ....... 63
Tabel 4.8 Data hasil pengujian impak rata-rata pada tebal 20mm ....... 63
xvii
OPTIMALISASI KEKUATAN BENDING DAN IMPACT
KOMPOSIT BERPENGUAT SEKAM PADI BERMATRIK
UREA FORMALDEHYDE TERHADAP FRAKSI VOLUM DAN
TEBAL CORE
Diajukan Guna Memenuhi Syarat Untuk Mencapai Derajat Sarjana
Strata Satu (S-1) Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
EKO YUWINANTO
NIM : D 200 020 104
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
ii
iii
iv
v
MOTTO
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan , maka apabila
kamu telah selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah dengan sungguhsungguh (urusan) yang lain dan hanya kepada Tuhanmulah
hendaknya kamu berharap ”
(Q.S. Alam Nasyrah : 6-8)
“Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolong dan sesungguhnya yang
demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu’”.
“Kerjakan segala sesuatu dengan sepenuh hati dengan didasarkan pada
rasa ikhlas dan rasa tanggung jawab”.
“Jangan pernah bermalas-malasan dalam mengerjakan sesuatu hal
karena dapat menjadi bumerang dalam diri sendiri”.
vi
PERSEMBAHAN
Sujud syukurku pada-Mu Illahi Robbi yang senantiasa memberikan
kemudahan bagi hamba-Nya yang mau berusaha. Petunjuk dan
bimbingan-Mu selama hamba menuntut ilmu diperantauan berbuah karya
sederhana ini yang kupersembahkan kepada :
Agamaku yang telah mengenalkan aku kepada ALLAH SWT serta
Rosul-Nya danmengarahkan jalan dari gelap-gulita menuju terang
benderang, terimakasih ALLAH atas ridhonya hingga saya dapat
menyelesaikan tugas akhir ini, walaupun kadang keluar dari jalan
yang Engkau tetapkan.
(“Engkau yang mendengar do’aku dan mengabulkan jerih payahku”).
Ayah dan Ibu tercinta, dengan do’a dan kasih sayang tulusnya selalu
senantiasa memberikan kekuatan dalam setiap langkah ananda,
terima kasih atas semua pengorbanan yang tidak ternilai harganya.
Saudara-saudaraku yang selalu memberikanku do’a, inpirasi maupun
dukungan kepadaku.
Seseorang yang kelak kan menjadi pendampingku, yang telah
memberikanku inspirasi, motivasi, dan kesetiaan.
Almamater Fakultas Teknik UMS.
vii
ABSTRAKSI
OPTIMALISASI KEKUATAN BENDING DAN IMPACT KOMPOSIT
BERPENGUAT SEKAM PADI BERMATRIK UREA FORMALDEHYDE
TERHADAP FRAKSI VOLUM DAN TEBAL CORE
Eko Yuwinanto, Agus Hariyanto, Bambang Waluyo F
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
JL. A. Yani Pabelan Kartasura Tromol Pos I Sukoharjo
ABSTRAKSI
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kekuatan
bending dan impact yang optimal dari komposit berpenguat sekam padi
bermatrik urea formaldehyde pada fraksi volume 40 %, 50 %, 60 %, 70 %
dengan variasi ketebalan ketebalan 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm,dengan
perlakuan alkali serta mengetahui jenis patahan dengan pengamatan
makro pada specimen yang memiliki harga optimal dari pengujian bending
dan impact.
Pada penelitian ini bahan yang dipergunakan adalah sekam padi
bermatrik urea formadehyde yang disusunan acak dengan fraksi volume
40 %, 50 %, 60 %, 70 % dengan variasi ketebalan ketebalan 5 mm, 10
mm, 15 mm, 20 mm. Pembuatan dengan cara press mold, pengujian
bending yang dilakukan dengan acuan standar ASTM D 790-02 dan
impak charpy dengan acuan standart ASTM D 256-00.
Hasil pengujian didapat pada fraksi volume 40 %, 50 %, 60 %, 70
% dengan variasi ketebalan ketebalan 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm pada
pengujian bending yang paling optimal yaitu pada spesimen tebal 5 mm
pada Vf 50% sebesar 1,99 Mpa dan pada uji impak yang paling optimal
komposit serat sekam padi acak yaitu pada spesimen dengan tebal 5mm
Vf 50% yaitu sebesar 0,0906 J/mm2, selanjutnya engamatan struktur
makro didapatkan jenis patahan broken fiber.
Kata kunci : Sekam Padi, Urea Formadehyde, Bending, Impak
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb,
Alhamdulillah, segala puji syukur kehadirat Allah atas limpahan
rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam mudah- mudahan tetap pada
junjungan kita Rosulullah Muhammad SAW, keluarga serta sahabatsahabatnya.
Tugas akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk
menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik
Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penulis
mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya atas
segala bantuan dan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya tugas akhir ini, penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT., selaku Kepala Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT., selaku Pembimbing Utama Tugas
Akhir.
ix
4. Bapak Bambang Waluyo F,ST., MT., selaku Pembimbing Pendamping
Tugas Akhir dan Pembimbing Akademik.
5. Pimpinan dan segenap Staff Tata Usaha di Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
6. Keluargaku tersayang terima kasih untuk semuanya.
7. Sahabatku yang telah memberikan semangat.
8. Rekan-rekan Teknik Mesin khususnya angkatan 2002 yang telah
banyak membantu dalam penyusunan laporan ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan
dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Namun demikian, penulis berharap
semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan
pembaca pada umumnya. Saran dan kritik yang besifat membangun
sangat penulis harapkan.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta,
September 2012
Penulis
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .................................................................................. i
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ......................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN ...................................................................... iii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .............................................................
v
HALAMAN MOTTO................................................................................. vi
ABSTRAKSI ............................................................................................ vii
KATA PENGANTAR ............................................................................... viii
DAFTAR ISI ........................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiv
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xvii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN .....................................................................
1
1.1. Latar Belakang ..................................................................
1
1.2. Batasan Masalah ...............................................................
3
1.3. Tujuan Penelitian ...............................................................
4
1.4. Manfaat Penelitian .............................................................
5
1.5. Metode Penelitian ..............................................................
5
1.6. Sistematika Penulisan .......................................................
6
LANDASAN TEORI ..................................................................
7
2.1. Tinjauan pustaka ...............................................................
8
xi
2.2. Dasar Teori ........................................................................ 10
2.2.1. Pengertian Komposit .............................................. 10
2.2.2. Klasifikasi Komposit ................................................ 13
2.2.3. Faktor-Faktor Yang Menentukan Sifat Komposit .... 17
2.2.4. Unsur-unsur Utama Pembentuk Komposit FRP
(Fiber Reinforced Plastics)...................................... 18
2.2.5. Aspek Geometri ...................................................... 30
2.2.6. Perpatahan (Fracture) ............................................ 34
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................... 40
3.1. Diagram Alir Penelitian ...................................................... 40
3.2. Survey Lapangan dan Study Literature ............................. 41
3.3. Penyiapan Bahan Komposit .............................................. 42
3.4. Penyiapan Alat .................................................................. 43
3.5. Persiapan bahan ............................................................... 48
3.6. Pembuatan Benda Uji Komposit ........................................ 48
3.7. Pembuatan Spesimen Benda Uji ....................................... 50
3.8. Pengujian Komposit........................................................... 51
3.9. Hasil ................................................................................. 54
3.10. Analisa Data dan Pembahasan ....................................... 55
3.11. Kesimpulan ...................................................................... 55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 56
4.1. Pengujian Bending ............................................................ 56
4.1.1. Data Hasil Pengujian Bending Rata-rata ................ 56
xii
4.1.2. Pembahasan Pengujian Bending............................ 60
4.2. Pengujian Impak ................................................................ 62
4.2.1. Data Hasil Pengujian Impak Rata-rata .................... 62
4.2.2. Pembahasan Pengujian Impak ............................... 65
4.3. Pengamatan Stuktur Makro ............................................... 66
4.3.1. Foto Patahan ......................................................... 66
4.3.2. Pembahasan Foto Makro ....................................... 72
BAB V
PENUTUP ................................................................................ 73
5.1. Kesimpulan ........................................................................ 73
5.2. Saran ................................................................................. 74
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1. limbah sekam padi ........................................................... 3
Gambar 2.1. Continous fiber composite ................................................. 15
Gambar 2.2. Woven fiber composite....................................................... 15
Gambar 2.3. Chopped fiber composite .................................................. 15
Gambar 2.4. Hybrid composite ............................................................... 15
Gambar 2.5. Penampang Uji bending (Standart ASTM D 790-02) ......... 32
Gambar 2.6 penampang uji impak (standart ASTM D-256) .................... 34
Gambar 2.7. Skematik patah liat ............................................................. 37
Gambar 2.8. Tahap pada perpatahan cawan dan kerucut ..................... 38
Gambar 2.10. Skematik Patah Getas ..................................................... 39
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian ....................................................... 40
Gambar 3.2. Sekam padi ........................................................................ 42
Gambar 3.3. Resin Urea Formaldehide .................................................. 43
Gambar 3.4. Alat Uji Kadar Air (Wood Moisture Contain). ...................... 44
Gambar 3.5. Timbangan Digital .............................................................. 44
Gambar 3.6. Cetakan untuk benda uji .................................................... 45
Gambar 3.7. Alat Pengepres Cetakan .................................................... 45
Gambar 3.8. Alat-alat bantu .................................................................... 46
Gambar 3.9. kompresor dan sprayer ...................................................... 46
Gambar 3.10. Alat Uji Bending................................................................ 47
Gambar 3.11. Alat Uji Impak ................................................................... 47
xiv
Gambar
3.12.Hasil
komposit
sekam
padi
bermatrik
urea
formaldehyde ................................................................... 50
Gambar 3.13. Spesimen uji bending komposit sekam padi bermatrik
urea formaldehyde ........................................................... 51
Gambar 3.14. Spesimen uji impak komposit sekam padi padi
bermatrik urea formaldehyde ........................................... 51
Gambar 3.15. Dimensi benda pengujian bending menurut Standar
ASTM D 790-02 ............................................................... 52
Gambar 3.16. Dimensi benda pengujian impak ..................................... 53
Gambar 4.1. Grafik hubungan momen bending rata-rata dengan
fraksi volume terhadap tebal core. ................................... 57
Gambar 4.2. Grafik hubungan tegangan bending rata-rata dengan
fraksi volume terhadap tebal core. ................................... 58
Gambar 4.3. Grafik hubungan defleksi bending rata-rata dengan
fraksi volume terhadap tebal core. ................................... 58
Gambar 4.4. Grafik hubungan modulus elastisitas bending rata-rata
dengan fraksi volume terhadap tebal core. ...................... 59
Gambar 4.5. Grafik hubungan kekakuan bending rata-rata dengan
fraksi volume terhadap tebal core. ................................... 59
Gambar 4.6. Grafik Hubungan Energi Terserap Rata-rata dengan
Fraksi Volume Terhadap Tebal core................................ 64
Gambar 4.7. Grafik Hubungan Harga Impak Rata-rata dengan
Fraksi Volume Terhadap Tebal core................................ 64
xv
Gambar 4.8. Foto struktur makro pada spesimen uji bending dengan
fraksi volume sekam padi 40% ........................................ 66
Gambar 4.9. Foto struktur makro pada spesimen uji bending dengan
fraksi volume sekam padi 50% ........................................ 66
Gambar 4.10. Foto struktur makro pada spesimen uji bending dengan
fraksi volume sekam padi 60% ........................................ 67
Gambar 4.11. Foto struktur makro pada spesimen uji bending dengan
fraksi volume sekam padi 70% ........................................ 67
Gambar 4.12. Foto struktur makro pada spesimen uji impak dengan
fraksi volume sekam padi 40% ........................................ 68
Gambar 4.13. Foto struktur makro pada spesimen uji impak dengan
fraksi volume sekam padi 50% ........................................ 69
Gambar 4.14. Foto struktur makro pada spesimen uji impak dengan
fraksi volume sekam padi 60% ........................................ 70
Gambar 4.15. Foto struktur makro pada spesimen uji impak dengan
fraksi volume sekam padi 70% ........................................ 71
xvi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Sifat mekanik dari beberapa jenis material polymers ............ 25
Tabel 2.2. Properties Sifat Mekanik Urea Formaldehide ....................... 25
Tabel 2.3. Sifat mekanik dari beberapa jenis serat ............................... 26
Tabel 2.4. Sifat mekanik dari sekam padi
........................................... 28
Tabel 2.5. Sifat mekanik dari Formaldehide (UF)................................... 29
Table 4.1. Data hasil pengujian bending rata-rata pada tebal 5mm ....... 56
Table 4.2. Data hasil pengujian bending rata-rata pada tebal 10mm ..... 56
Tabel 4.3. Data hasil pengujian bending rata-rata pada tebal 15mm .... 57
Tabel 4.4. Data hasil pengujian bending rata-rata pada tebal 20mm .... 57
Tabel 4.5. Data hasil pengujian impak rata-rata pada tebal 5mm ......... 62
Tabel 4.6. Data hasil pengujian impak rata-rata pada tebal 10mm ........ 63
Tabel 4.7. Data hasil pengujian impak rata-rata pada tebal 15mm ....... 63
Tabel 4.8 Data hasil pengujian impak rata-rata pada tebal 20mm ....... 63
xvii