bab iiieprints.umm.ac.id/38988/4/bab iii.pdf · 2018. 10. 31. · digunakan untuk mencetak benda...

19

BAB III

3.1 Flow Chart

Mulai

Persiapan bahan dan alat

Persiapan serat batang pisang

Resin dan Katalis

Pembersihan batang pisang dari kotoran

menggunakan air

Pemisahan batang pisang menjadi serat

Proses pengeringan serat

Pencetakan bahan komposit dengan fraksi

volume 5%, 6%, 7%, dan 8%

Penimbangan bahan komposit

A

Cetakan

20

Pembuatan Spesimen ( 3 spesimen

pada setiap fraksi)

Pengujian Impak berdasarkan ASTM D 265

Hasil Penelitian dan Pembahasan

Kesimpulan

Saran

A

21

3.2 Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis penelitian

experimental atau True Experiment Research, karena data-data yang diperlukan

hanya dapat diperoleh dari sebuah percobaan. Penelitian experimental dipilih

untuk menguji dengan benar hipotesis yang menyangkut judul tugas akhir ini.

Kajian literatur dari berbagai sumber baik dari buku maupun jurnal yang terkait

digunakan untuk menambah informasi yang diperlukan. Menggunakan serat

pelepah pisang sebagai campuran komposit resin polyester yang bertujuan untuk

mengetahui nilai optimal pada uji impak berpenguat serat pelepah pisang.

3.3 Tempat Uji Coba

Data yang diambil dari skripsi yang saya buat ini diperoleh dari penelitian

yang dilakukan dibeberapa tempat :

1. Laboratorium Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang

2. Mulyo Agung No 1B

22

3.4 Persiapan alat dan bahan

3.2.1 Penyiapan alat

Alat yang digunakan antara lain :

1. Alat uji impak

Digunakan untuk melakukan uji impak

2. Timbangan digital

Gambar 3.1 : Timbangan Digital

Digunakan untuk menimbang serat dan poliester sebelum melakukan

pengujian

3. Mesin pemotong (Gerindra) dan amplas

Digunakan untuk memotong dan menghaluskan benda uji

4. Jangka sorong

Digunakan untuk mengukur benda uji

5. Kamera Digital

Digunakan untuk mengambil gambar setelah proses dan hasil

pengujian selesai

6. Cetakan

Digunakan untuk mencetak benda uji yang terbuat dari besi plat

23

Gambar 3.2 : Alat Tambahan

Alat bantu lainnya antara lain : mistar, sikat kawat, gelas kimia, pisau,

mentega, dan gunting, sarung tangan, spidol

3.2.2 Penyiapan bahan

1. Serat pelepah pisang

Batang pisang adalah bahan utama dalam uji ini. Cara pengambilan

serat batang pisang yaitu menggunakan sikat baja

2. Poliester

Matrik yang akan digunakan pada uji ini adalah jenis resin polyester-

Yukalac 157 BQTN

Gambar 3.3 : Resin Yukalac 157 BQTN dan Katalis

3. Katalis

Digunakan untuk membantu mempercepat proses pengeringan pada

matrik

24

3.5 Pengadaan serat pelepah pisang

1. Proses pengambilan batang pisang bertempat di daerah perumahan omah

kampus

2. Batang pisang yang telah siap, kemudian di potong menggunakan sebuah

pisau

3. Langkah ketiga yaitu proses pembersihan batang pisang dengan cara di

bersihkan menggunakan air bersih. Pada proses ini, batang yang telah

disiapkan direndam dan di aduk di dalam bak yang telah berisi air bersih

guna agar kotoran-kotoran yang berada pada batang ikut larut dalam air.

4. Langkah keempat yaitu proses pengambilan serat. Proses pengambilan

serat pada batang pisang dilakukan dengan menggunakan sikat kawat.

Batang pisang disikat dengan cara memujur searah sikat tersebut,

bertujuan untuk memisahkan batang pisang dengan serat pisang.

5. Langkah selanjutnya yaitu proses pengeringan. Serat yang telah dipisahkan

dari batangnya kemudian di jemur di sebuah wadah guna agar serat

tersebut kering secara merata. Serat batang pisang tidak boleh di jemur

secara langsung dengan matahari karena dapat mempengaruhi kekuatan

dari serat tersebut. Pengeringan serat batang pisang dilakukan selama ± 15

hari.

6. Serat yang telah kering di timbang, kemudian disusun pada cetakan yang

telah disiapkan

25

3.6 Pembuatan spesimen komposit

Langkah-langkah pembuatan komposit uji impak dengan penguat serat

pelepah batang pisang :

1. Menimbang serat serat pelepah pisang dengan jumlah sesuai dengan

fraksi volume 5%, 6%, 7%, dan 8%

Gambar 3.4 : Proses penimbangan serat

2. Menambahhkan katalis pada resin 1% kemudian mengaduknya

dengan rata

3. Meratakan resin pada cetakan menggunakan kuas dan meratakan serat

pelepah batang pisang searah dalam cetakan yang telah disiapkan dari

plat yang telah di bentuk

4. Menunggu hingga kering spesimen dalam cetakan selama kurang

lebih 24 jam

Gambar 3.5 : Proses pengeringan spesimen

26

5. Spesimen yang telah kering dilepas dari cetakan kemudian dihaluskan

menggunakan amplas.

Gambar 3.6 : Spesimen setelah diamplas

6. Setelah proses penghalusan, komposit di potong sesuai dengan ASTM

D 265

27

3.7 Pemotongan spesimen sesuai dimensi ASTM

Dari setiap masing masing presentase diatas dibuat masing masing 3 buah

sampel uji impak, jadi total spesimen uji impak pada penelitian ini adalah 12

buah sampel uji impak.

Gambar 3.7 : Dimensi Uji Impak Berdasarkan ASTM D 265

Dimana :

Panjang (ℓ ) = 120 mm

Lebar (w) = 10 mm

Tinggi (h) = 10 mm

Sudut Celah Ѳ = 450

Kedalaman Celah (d) = 2 mm

28

3.8 Pengujian Impact

Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini adalah pengujian impak charpy.

Mesin yang digunakan untuk menguji ketangguhan impak material komposit

adalah mesin uji impak charpy.

Langkah-langkah pengujian impak charpy adalah sebagai berikut :

1. Mengangkat pendulum dan jarumpenunjuk (polimer) mencapai α = 900

dan menahan menggunakan pengait

2. Meletakkan spesimen pada alat dan memastikan bahwa spesimen telah di

kencangkan

3. Menekan pengait untuk melepaskan pendulum agar menghantam

spesimen

4. Membaca sudut β yang di tunjukkan oleh jarum (pointer)

5. Spesimen yang di pasang pada support dilepas, posisi pointer dibiarkan

pada posisi β, kemudian ayunkan pendulum dari α = 900, kita dapat

membaca nilai Ѳ dari angka yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk

6. Tanpa spesimen angkat pendulum dan pointer mencapai α = 300 dan tahan

dengan pengait agar pendulum berayun mendorong jarum penunjuk,

angka yang di tunjukkan adalah α

7. Mengarahkan dan melepaskan pendulum dan jarum penunjuk kesudut β

29

3.9 Perhitungan Volume Serat dan Polyester

Diketahui :

o Massa Jenis Serat Pelepah Pisang = 1,35 gram/cm3

o Massa Jenis Polyester = 1,23 gram/cm3

Beberapa variasi presentase komposisi filler serat pelepah pisang:

1. 5% filler dan 95% resin + katalis




Perhitungan Volume Sampel Uji Impak

V = [ Vbalok – Vprisma ]

V = [ (p.l.t) – ((0,5.a.t)t)]

V = [ (120x10x10) – ((0,5x1,66x2)10)]

V = [ (12.000 – 16,6 ]

V = 11.983,4 mm3

V = 11.983,4 cm3 = 12 cm3

30

3.9.1 Komposisi komposit dengan filler 5%

5% filler, dan 95% resin + katalis

Menghitung Volume Serat (Keseluruhan)

Volume Serat = 5% x Volume komposit

= 5

100 x 12 cm

3

= 0,6 cm3

Massa Serat = Volume Serat x Massa Jenis Serat

= 0,6 cm3 x 1,35 g/cm3

= 0,81 g

Menghitung Polyester 95%

• Volume Polyester = Fraksi Volume Resin x Volume Komposit

= 95 % x 12 cm3

= 95

100 x 12 cm

3

= 11,4 cm3

• Massa Polyester = Volume Polyester x Massa Jenis Polyester

= 11,4 cm3 x 1,23 g/cm3

= 14,022 g

• Volume Katalis = 1% x Volume Polyester

= 1

100 x 11,4 cm

3

= 0,114 cm3

= 0,114 ml

31




Volume Serat = Fraksi Volume x Volume Komposit

= 6% x 12 cm3

= 6

100 x 12 cm

3

= 0,72 cm3

Massa Serat = Volume serat x Massa Jenis Serat

= 0,72 cm3 x 1,35 g/cm3

= 0,972 g



= 94% x 12 cm3

= 94

100 x 12 cm

3

= 11,28 cm3


= 11,28 cm3 x 1,23 g/cm3

= 13,8744 g


= 1

100 x 11,28 cm

3

= 0,1128 cm3

= 0,1128 ml

32




Volume Serat = Fraksi Volume x Volume komposit

= 7% x 12 cm3

= 7

100 x 12 cm

3

= 0,84 cm3


= 0,84cm3 x 1,35 g/cm3

= 1,134 g



= 93 % x 12 cm3

= 93

100 x 12 cm

3

= 11,16 cm3


= 11,16 cm3 x 1,23 g/cm3

= 13,7268 g

• Volume Katalis = 1%x Volume Polyester

= 1

100 x 11,16 cm

3

= 0,1116 cm3

= 0,1116 ml

33




Volume Serat = Fraksi Volume x Volume komposit

= 8% x 12 cm3

= 8

100 x 12 cm

3

= 0,96 cm3


= 0,96 cm3 x 1,35 g/cm3

= 1,296 g



= 92 % x 12 cm3

= 92

100 x 12 cm

3

= 11,04 cm3


= 11,04 cm3 x 1,23 g/cm3

= 13,5792 g


= 1

100 x 11,04 cm

3

= 0,1104 cm3

= 0,1104 ml

bab iiieprints.umm.ac.id/38988/4/bab iii.pdf · 2018. 10. 31. · digunakan untuk mencetak benda...

Documents