pengaruh ketebalan lapisan serat gelas pada …thesis.umy.ac.id/datapublik/t38955.pdfkomposit) yang...

PENGARUH KETEBALAN LAPISAN SERAT GELAS PADA

PEMBUATAN PANEL KOMPOSIT TERHADAP

KEKUATAN TARIK

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta untuk Memenuhi

Sebagian Persyaratan guna Memperoleh Gelar Ahli Madya D3

Program StudiTeknikMesin

Oleh :

Sudarman

1103005

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

POLITEKNIK MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2014

iv

PERNYATAAN KEASLIAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama :Sudarman

NIM : 1103005

Jurusan : Teknik Mesin Otomotif dan Manufaktur

Judul :Pengaruh Ketebala Lapisan Serat Gelas Pada Pembuatan

Panel Komposit Terhadap Kekuatan Tarik

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tugas akhir ini tidak terdapat

karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar ahli madya atau gelar

lainya di suatu Perguruan Tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak

terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis oleh orang lain, kecuali secara

tertulis diacu dalam naskah ini disebutkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, ……..Desember2014

Yang menyatakan,

SUDARMAN

NIM. 1103005

v

MOTTO

“Allah SWT akan meninggikan orang-orang yang beriman diantara kalian dan

orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat.”

(Q.S. Al Mujadilah : 11)

“Kebahagian yang kita miliki tidak akan pernah berarti jika kita tidak pernah

bersyukur, jadi kebahagiaan yang kita rasakan akan lebih indah jika kita

senantiasa bersyukur, sabar dan ikhlas menerima apa yang Tuhan berikan”

(Ferdinanta Christyanjati)

“Ilmu itu lebih baik dari harta. Ilmu akan menjaga engkau dan engkau akan

menjaga harta. Ilmu itu penghukum (hakim) sementara harta terhukum. Jika

harta itu akan berkurang jika dibelanjakan, maka ilmu akan bertambah jika

dibelanjakan.”

(Sayidina Ali bin Abi Thalib)

vi

PERSEMBAHAN

Alhamdulillah, Teriring dengan rasa syukur kepada Allah SWT, karya kecil ini

kupersembahkan kepada :

1. AlmamaterPoliteknikMuhammadiyah Yogyakarta.

2. KuhaturkanbanyakterimakasihkepadaIbuku yang selamainitelahmenjadi orang

tua yang baikuntukku yang

membimbingsayadanmemberisemangatdalammenyelesaikan study di

PoliteknikMuhammadiyah Yogyakarta danuntukmasadepansaya.

3. Kakak-kakakku Yang SelaluAkuIngatdanSayangi

4. Hanna f’lopeku yang selalumemberikansemangatdanperhatiannya.

5. Bapak/IbudosenjurusanTeknikMesinPoliteknikMuhammadiyah Yogyakarta

6. SeluruhMahasiswaJurusanTeknikMesin PMY angkatan 2011.

vii

INTISARI

PENGARUHKETEBALANLAPISAN SERAT GELASPADA

PEMBUATAN PANEL KOMPOSITTERHADAP KEKUATAN TARIK

Oleh :

Sudarman

1103005

Fiberglas merupakan bahan paduan atau campuran beberapa bahan kimia (bahan

komposit) yang bereaksi dan mengeras dalam waktu tertentu. Bahan ini mempunyai beberapa

keuntungan dibandingkan bahan logam, diantaranya: lebih ringan, lebih mudah dibentuk, dan

lebih murah.

Karekteristik mekanik yang diamati adalah kekuatan tarik dan modulus elastisitas.

Karekteristik tersebut dapat diperoleh melalui pengujian tarik yang dilakukan di Laboratorium

Bahan UGM dengan mesin uji tarik SERVOPULSER. Pembuatan specimen uji tarik yaitu dengan

cara Hand lay up dengan pemberian beban 10 kg. Jenis polimer yang digunakan sebagei matrik

sadalah resin 108,Katalis yang digunakan memiliki senyawa MEKPO yaitu senyawa Metyl Etyl

Keton Peroksida, sedangkan Serat gelas yang digunakan berjenis E-Glass dengan bentuk Woven

Roving, berupa benang panjang yang dianyam. Bahan spesimen uji dibuat sesuai standar uji tarik

(ASTM D 638).

Berdasarkan uji tarik statik diperoleh karekteristik kekuatan tarik dan modulus

elastisitas yang bervariasi.Kekuatan tarik rata-rata komposit yang diperkuat serat gelas bentuk

Woven Rovingpada panel komposit 3 lapis, 4 lapis, 5 lapis dan 6 lapisadalah 181,68MPa, 164,36

MPa, 248,07 MPa,dan 112,92 MPa. Sedangkan modulus elastisitas rata-rata komposit yang

diperkuat serat gelas bentukWoven Roving pada panel komposit 3 lapis, 4 lapis, 5 lapis dan 6

lapis adalah3,15GPa, 2,24 GPa, 2,73Gpa, dan2,76GPa. Buat berat jenis (density) untu variasi 3

lapis, 4 lapis, 5 lapis, dan 6 lapis adalah 2,53 ⁄ , 1,86 ⁄ 2,41 ⁄ , dan 1,95

⁄

Kata kunci: Fiberglass,Kekuatan tarik, dan Modulus elastisitas.

viii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillaahi robbil’aalamin, segala puji hanya bagi Allah SWT atas

karunia kenikmatan yang senantiasa tercurahkan kepada kita semua sehingga

atas nikmat itulah penulis mampu menyelesaikanLaporan Tugas Akhir dengan

judul “Pengaruh Ketebalan Lapisan Serat Gelas Pada Pembuatan Panel

Komposit Terhadap Kekuatan Tarik”.Laporan ini dibuat dalam rangka

untukmemenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar ahli madya DIII

Teknik Mesin Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta.

Selama melaksanakan Tugas Akhir dan menyusun laporan ini banyak

manfaat yang penulis peroleh baik yang berupa keterampilan di bidang

keteknikan maupun hal lain yang berkaitandengan teknik mesin. Untuk itu,pada

kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua

pihak atas segala bantuan, bimbingan dan pengarahan yang telah

diberikankepada penulis. Ucapan terima kasih ini penulis tunjukan kepada:

1. Bapak Sotya Anggoro, S.T., selaku Direktur Politeknik Muhammadiyah

Yogyakarta

2. BapakAndika Wisnujati, S.T., M.Eng., selaku ketua Program studi

Teknik Mesin PoliteknikMuhammadiyah Yogyakarta

3. Bapak Ferriawan Yudhanto,S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Tugas

Akhir.

4. Kuhaturkan banyak terima kasih kepada Ibuku yang selama ini telah

menjadi orang tua yang baik untukku dan semua yang membimbing saya

ix

dan memberi semangat dalam menyelesaikan study di Politeknik

Muhammadiyah Yogyakarta dan untuk masa depan saya.

5. Kakak-kakakku dan semua keluarga terimakasih atas dukungannya.

6. Hanna f’lope ku yang selalu memberikan semangat dan perhatian.

7. Teman-teman kelompok Tugas AkhirJatmoko, Setiaji saputra dan teman

seperjuangan Tugas Akhirdan pengalaman bersama.

8. Sahabat-sahabat mahasiswaPoliteknikMuhammadiyah Yogyakarta

9. Pihak-pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan namanya satu

persatuyangikut membantu penulis dalam penyelesaian program D3.

Penulis menyadaribahwa dalampenulisanLaporan Tugas Akhir ini masih

terdapat kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran dari pembaca sangat

diharapkan.

Akhirkata penulis mengucapkan terima kasih. Semoga laporan ini dapat

bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Yogyakarta,Desember 2014

Penulis

x

DAFTAR ISI

hal

HALAMAN JUDUL ............................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................. iii

SURAT PERNYATAAN ...................................................................... iv

HALAMAN MOTTO ........................................................................... v

HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................... vi

ABSTRAK ............................................................................................. vii

KATA PENGANTAR .......................................................................... viii

DAFTAR ISI ......................................................................................... x

DAFTAR TABEL ................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................ xiii

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................... xiv

BAB I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah ............................................................. 1

1.2. Identifikasi Masalah .................................................................... 3

1.4. Batasan Masalah ......................................................................... 4

1.5 .Rumusan Masalah ....................................................................... 4

1.6. Tujuan ......................................................................................... 4

1.7. Manfaat ....................................................................................... 5

BAB II. PENDEKATAN PEMECAHAN MASALAH

2.1. Pengertian Fiberglass/komposit .................................................. 7

2.2. Tujuandibentuknyakomposit ....................................................... 8

2.3.Tipekompositserat ........................................................................ 8

2.4.Bagianutamakomposit .................................................................. 10

2.5.Klasifikasibahankomposit ............................................................. 20

2.6. Bahan-bahanpembentukkomposit ............................................... 25

2.7.Karakteristik material komposit ................................................... 30

2.8.Kekuatantarikkomposit ................................................................ 32

xi

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1. Metodepenelitian ......................................................................... 34

3.2. Persiapanalatdanbahan ................................................................ 35

3.3.Penentuankomposisi ..................................................................... 36

3.4.Proses persiapan ........................................................................... 36

a. Proses persiapancetakan ................................................. 36

b. Persiapanseratgelas ......................................................... 37

c. Persiapanmatriks ............................................................. 38

3.5.Skemacetakan ............................................................................. 38

3.6. Pembuatanspesimen. .................................................................. 39

BAB IV. DATA DAN ANALISA

1.1.Hasildanpembahasan .................................................................. 43

4.1.1.Hasilproduksispesimenujitarik .................................. 43

1.2.Kekuatantarikkompositpolimerberpenguatseratgelas ................. 48

1.3.Modulus ElastisitasKomposit ..................................................... 49

1.4.Perhitunganpengujiantarik .......................................................... 49

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ................................................................................. 63

B. Saran ........................................................................................... 63

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xii

DAFTAR TABEL

Tabel2.1Sifat-sifatseratgelas (Nugroho,2007) ........................................ 13

Tabel2.2 Komposisisenyawakimiaseratgelas (Nugroho,2007) ............. 15

Tabel4.1Kekuatantarikkompositpolimerberpenguatseratgelas. .............. 48

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Continuous Fiber Composite ........................................................ 9

Gambar 2.2 Tipe Discontinuous fiber .............................................................. 9

Gambar 2.3 Serat gelas roving .......................................................................... 11

Gambar 2.4Serat gelas yarn .............................................................................. 11

Gambar 2.5Serat gelas chopped strand ............................................................ 11

Gambar 2.6Serat gelas reinforcing mat ............................................................ 12

Gambar 2.7Serat gelas woven roving ............................................................... 12

Gambar 2.8Serat gelas woven fabric ................................................................ 12

Gambar 2.9Klasifikasi bahan komposit (Kismono, 2000) ............................... 20

Gambar 2.10Kompositserat. ............................................................................. 21

Gambar 2.11Komposit serpih ........................................................................... 22

Gambar 2.12Komposit partikel ......................................................................... 22

Gambar 2.13Filled (skeletal) Composites ........................................................ 23

Gambar 2.14Laminar Composites .................................................................... 23

Gambar 2.15Tipe serat pada komposit (Gibson, 1994) .................................... 24

Gambar 2.16Tipe Discontinuous Fiber (Gibson, 1994) ................................... 25

Gambar 2.17Earosil .......................................................................................... 26

Gambar 2.18Pigment ........................................................................................ 26

Gambar 2.19Resin ............................................................................................ 27

Gambar 2.20Mat ............................................................................................... 28

Gambar 2.21Aseton .......................................................................................... 28

Gambar 2.22Mirror ........................................................................................... 29

Gambar 2.23Laminated Composites ................................................................. 31

xiv

Gambar 2.24Particulate Composite) ................................................................ 32

Gambar 3.1 Diagram alir proses penelitian ...................................................... 34

Gambar 3.2Cetakan .......................................................................................... 37

Gambar 3.3Serat yang sudahdipotong .............................................................. 37

Gambar 3.4Skemacetakan ................................................................................ 38

Gambar 3.5Hasilcetakansetelahdigerenda ........................................................ 40

Gambar 3.6Spesimenujitarik ............................................................................ 41

Gambar 3.7Bentukspesimenujitarik (ASTM D 638) ........................................ 41

Gambar 3.8Alatujitarik ..................................................................................... 42

Gambar 4.1Resin dankatalis ............................................................................. 44

Gambar 4.2Penyusunanseratgelas .................................................................... 44

Gambar 4.3Penekanankomposit ....................................................................... 45

Gambar 4.4Hasilcetakansebelumkering ........................................................... 45

Gambar 4.5Hasilcetakankomposit .................................................................... 46

Gambar 4.6Hasilcetakan yang gagal ................................................................ 46

Gambar 4.7Spesimenujitarik ............................................................................ 47

Gambar 4.8Proses pengujian ............................................................................ 47

Gambar 4.9Komposit yang sudah di ujitraik .................................................... 47

Gambar 4.10Grafikkekuatan rata-rata komposit .............................................. 48

Gambar 4.11Grafik modulus elastisitas ............................................................ 49

Gambar 4.12Grafikspesimen 3 lapis ................................................................. 50




xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1.

Lampiran 2.

Lampiran 3.

Lampiran 4.

Lampiran 5.

Lampiran 6.

Lampiran 7.

pengaruh ketebalan lapisan serat gelas pada …thesis.umy.ac.id/datapublik/t38955.pdfkomposit) yang...

Documents