analisis pengujian kekerasan resin dengan campuran bahan dan uji modulus patah terhadap komposisi...

Upload: christopher-balalembang

Post on 10-Feb-2018

243 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    1/55

    ANALISIS PENGUJIAN KEKERASAN RESIN

    DENGAN CAMPURAN BAHAN DAN UJI MODULUSPATAH TERHADAP KOMPOSISI BAHAN

    NAMA KELOMPOK : D3

    ANGGOTA :

    CHRISTOPHER NEHEMIA BALALEMBANG 120606796

    INDRA OCTAVIANTO 120606780

    DESY MARIA MANOLONG 121406863

    CLARA VERANITA NUGROHO 121406935

    LABORATORIUM MATERIAL TEKNIK

    PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI

    FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

    UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA

    2013

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    2/55

    1

    DAFTAR ISI

    Cover Depan

    DAFTAR ISI ............................................ 1

    BAB 1 TUJUAN .......................................... 3

    BAB 2 ISI

    2.1. Dasar Teori................................ 42.2. Macam Macam Pengujian Bahan.............. 82.3. Teknik Teknik Pengujian

    Kekerasan Polimer.......................... 16

    2.4. Modulus Patah.............................. 192.5. Alat dan Bahan............................. 212.6. Cara Kerja................................. 222.7.

    Prosedur Pengoperasian Mesin ASKERRubber-Hardness Tester..................... 24

    BAB 3 DATA DAN ANALISIS DATA

    3.1 Data ...................................... 263.2 Gambar Bahan Uji Setelah Pembelahan........ 263.3 Analisis Data.............................. 27

    BAB 4 ISI

    4.1 Penjelasan Kegiatan Praktikum.............. 334.2 Analisis Hasil Pengujian................... 374.3 Analisis Bentuk Patahan Benda Uji.......... 384.4 Manfaat Uji Kekerasan Resin................ 394.5 Manfaat Uji Modulus Patah.................. 40

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    3/55

    2

    4.6 Kelebihan Dan Kekurangan Mesin ASKERRubber-Hardness Tester dan Praktikum

    Uji Kekerasan Resin........................ 41

    4.7 Kendala dalam Kegiatan PraktikumUji Kekerasan Resin dan Uji

    Modulus Patah.............................. 42

    BAB 5 KESIMPULAN ...................................... 44

    DAFTAR PUSTAKA ........................................ 47

    LEMBAR PENGAMATAN 1 ................................... 48

    LEMBAR PENGAMATAN 2 ................................... 49

    LAMPIRAN .............................................. 50

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    4/55

    3

    BAB I

    TUJUAN

    - Mengetahui konsep pengujian kekerasan- Menentukan kekerasan bahan uji polimer- Mengetahui hubungan antara luka tekan dengan

    kekerasannya

    - Mengetahui hubungan antara komposisi bahan dengankekerasannya.

    - Mampu menggambar dan membandingkan grafik kekerasan.- Mampu menjalankan mesin ASKER Rubber-Hardness Tester.- Mengetahui besarnya modulus patah dari suatu bahan uji

    polimer.

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    5/55

    4

    BAB 2

    ISI

    2.1Dasar TeoriPengujian kekerasan adalah salah satu dari

    sekian banyak jenis pengujian bahan yang ada.

    Pengujian ini mempunyai keuntungan yaitu dapatdilaksanakan pada benda uji yang kecil tanpa

    mengalami kesukaran mengenai spesifikasinya.

    Pengertian kekerasan secara umum didefinisikan

    sebagai kriteria untuk menyatakan intensitas tahanan

    suatu bahan terhadap deformasi yang disebabkan oleh

    objek lain. Ada beberapa teknik yang dikenal dalam

    pengujian kekerasan bahan yaitu penggoresan,

    penekanan, dan pemantulan.

    Pada pengujian kekerasan kali ini, bahan uji yang

    digunakan difokuskan pada bahan dari resin (polimer)

    baik murni maupun campuran dengan bahan lain.

    Polimer atau kadang-kadang disebut sebagai

    makromolekul, adalah molekul besar yang dibangun

    oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan

    sederhana. Kesatuan-kesatuan berulang itu setara

    dengan monomer, yaitu bahan dasar pembuatan

    polimer.

    Akibatnya molekul-molekul polimer umumnya

    mempunyai massa molekul yang sangat besar. Polimer

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    6/55

    5

    alami (yang diperoleh dari hewan dan tumbuhan) telah

    digunakan selama berabad-abad. Material-material itu

    meliputi kayu, karet, kapas, wol, bulu, dan sutra.

    Polimer alami lainnya seperti protein, enzim, zat

    tepung, dan serat adalah zat-zat penting dalam

    proses biologi dan psikologi hewan dan tumbuhan.

    Kebanyakan plastik, karet dan material fiber yang

    biasa kita gunakan adalah polimer sintetis atau yang

    juga biasa disebut resin. Polimer sintesis dapat

    diproduksi dengan biaya rendah dan sifat mereka

    dapat diatur dalam tingkatan kemiripannya dengan

    polimer alami. Dalam beberapa aplikasi, logam dan

    kayu telah digantikan oleh plastik yang memiliki

    sifat yang lebih memuaskan dan dapat diproduksi

    dengan biaya yang lebih rendah.

    Sifat Sifat Mekanik Polimer

    1.Kekuatan (Strength)Kekuatan merupakan salah satu sifat mekanik dari

    polimer. Ada beberapa macam kekuatan dalam

    polimer, diantaranya yaitu sebagai berikut:

    a.Kekuatan Tarik (Tensile Strength)Kekuatan tarik adalah tegangan yang dibutuhkan

    untuk mematahkan suatu sampel. Kekuatan tarik

    penting untuk polimer yang akan ditarik,

    contohnya fiber, harus mempunyai kekuatan tarik

    yang baik.

    b.Compressive Strength

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    7/55

    6

    Adalah ketahanan terhadap tekanan. Beton

    merupakan contoh material yang memiliki

    kekuatan tekan yang bagus. Segala sesuatu yang

    harus menahan berat dari bawah harus mempunyai

    kekuatan tekan yang bagus.

    c.Flexural StrengthAdalah ketahanan pada bending (flexing).

    Polimer mempunyai Flexural Strength jika dia

    kuat saat dibengkokkan.

    d.Impact StrengthAdalah ketahanan terhadap tegangan yang datang

    secara tiba-tiba. Polimer mempunyai kekuatan

    impak jika dia kuat saat dipukul dengan keras

    secara tiba-tiba seperti dengan palu.

    2.ElongationElongasi merupakan salah satu jenis deformasi.

    Deformasi merupakan perubahan ukuran yang terjadi

    saat material diberi gaya. Persentase Elongasi

    adalah panjang polimer setelah di beri gaya (L)

    dibagi dengan panjang sampel sebelum diberi gaya

    (Lo) kemudian dikalikan 100%. Elongation To-

    Break (Ultimate Elongation) adalah regangan pada

    sampel pada saat sampel patah.

    3.ModulusModulus diukur dengan menghitung tegangan dibagi

    dengan elongasi. Satuan modulus sama dengan satuan

    kekuatan (N/cm2)

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    8/55

    7

    4.Ketangguhan (Toughness)Ketangguhan adalah pengukuran sebenarnya dari

    energi yang dapat diserap oleh suatu material

    sebelum material tersebut patah.

    Menurut Surdia dan Saito (2000), sifat-sifat khas

    bahan polimer pada umumnya adalah sebagai berikut:

    Mampu cetak adalah baik Produk yang ringan dan kuat dapat dibuat Banyak diantara polimer bersifat isolasi listrik

    yang baik

    Baik sekali dalam ketahanan air dan ketahananzat kimia

    Produk-produk dengan sifat yang cukup berbedadapat dibuat tergantung pada cara pembuatannya

    Umumnya bahan polimer lebih murah Kurang tahan terhadap panas Kekerasan permukaan sangat kurang Kurang tahan terhadap pelarut Mudah termuati listrik secara elektrostatik Beberapa bahan tahan abrasi dan mempunyai

    koefisien gesek yang kecil.

    Faktor-faktor yang memperngaruhi nilai kekerasan

    bahan resin:

    Kuat lemahnya ikatan antar molekulTinggynya KristalinitasIkatan silang maupun struktur 3 dimensi;

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    9/55

    8

    2.2 Macam-Macam Pengujian BahanCara pengujian bahan dibagi dalam dua kelompok

    yaitu pengujian dengan merusak (destructive test)

    dan pengujian tanpa merusak ( non destructive test).

    Pengujian dengan merusak dilakukan dengan cara

    merusak benda uji dengan cara pembebanan/ penekanan

    sampai benda uji tersebut rusak, dari pengujian ini

    akan diperoleh informasi tentang kekuatan dan sifat

    mekanik bahan. Pengujian tanpa merusak dilaksanakan

    memberi perlakuan tertentu terhadap bahan uji atau

    produk jadi sehinga diketahui adanya cacat berupa

    retak atau rongga pada benda uji atau produk

    tersebut.

    Pengujian dengan merusak (destructive test)

    terdiri dari:

    1. Pengujian Tarik (Tensile Test)

    2. Pengujian Tekan (Compressed Test)

    3. Pengujian Bengkok ( Bending Test)

    4. Pengujian Pukul ( Impact Test )

    5. Pengujian Puntir ( Torsion Test)

    6. Pengujian Lelah (Fatique Test)

    7. Pengujian Kekerasan ( Hardness Test).

    Pengujian tanpa merusak ( non destruktive test)

    terdiri dari:

    1. Dye Penetrant Test

    2. Electro Magnetic Test

    3. Ultrasonic Test

    4. Sinar Rongent

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    10/55

    9

    Pengujian tersebut diatas memerlukan piranti

    keras maupun piranti lunak yang baku dan terstandar,

    sehingga hasil pengujian dapat diterima berbagai

    kalangan dan dapat dijadikan acuan sebagai data

    dalam perancangan sistem maupun produk.

    1.Pengujian TarikTujuan : Mengetahui kekuatan tarik maksimum/

    tegangan maksimum bahan (Ultimate Tensile

    Strenght/ UTS). Setelah dilakukan pengolahan

    data hasil pengujian tarik dapat diketahui

    pula Tegangan lumer (Yield strenght), Tegangan

    Putus (Fracture Streng), Regangan (Strain)).

    Secara kasar dapat pula diketahui

    apakah logam tersebut termasuk liat, keras,

    atau lunak, setelah kita menganalisa grafik

    pengujian tarik yang terekam dan bekas patahan

    benda uji tersebut. Pelaksanaan pengujian

    tarik dilakukan pada mesin uji tarik dengan

    kekuatan hidrolik sampai 20 Ton (20 KN). Benda

    uji tarik standar ditempatkan pada alat

    pencekam di kedua ujungnya, pembebanan tarik

    dilukan searah sumbu benda uji tarik, laju

    pembenanan diatur melalui panel kontrol

    hidrolik, panarikan dilakukan sampai benda uji

    putus. Data hasil pengujian akan terekam pada

    grafik hasil uji tarik, berupa besar

    pembebanan, pertambahan panjang (elongation),

    Pengecilan Penampang (Reduction of area) dan

    elastisitas bahan.

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    11/55

    10

    2.Pengujian PukulPengujian Pukul bertujuan untuk mengetahui

    ketahanan bahan menerima energi pukulan secara

    tiba-tiba. Prinsip pengujian pukul adalah

    dengan memberikan energi pukulan dihasilkan

    dari ayunan palu pemukul yang dtumbukan

    tehadap benda uji standar sampai patah. Energi

    ayunan yang mematahkan benda uji merupakan

    enerji yang diterima, energi inilah yang

    kemudian dipakai untuk menentukan ketahanan

    pukul benda uji, dihitung dengan dibagi luas

    penanmpang benda uji, ketahanan pukul tsb.

    Disebut Impact Strenght (IS). Impact Strenght

    (IS) merupakan kemampuan bahan

    menahan/meredam energi pukulan untuk tiap

    satuan luas penempang bahan.

    Pengujian Pukul ada dua metoda yaitu metoda

    Charpy dan metoda Izod. Kedua Metoda ini dapat

    memakai mesin yang sama, tetapi cara

    penjepitan (Clamping) benda uji yang berbeda.

    Pada Metoda Charpy benda kerja dijepit/ditumpu

    pada kedua ujungnya, posisi benda uji

    mendatar, pukulan diarahkan pada bagian tengah

    panjang benda uji. Pada metoda Izod benda uji

    dijepit pada salah satu ujungnya, benda uji

    posisi tegak, pukulan diarahkan pada ujung

    benda uji yang bebas/tidak dijepit.

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    12/55

    11

    3.Pengujian KekerasanKekerasan adalah kemampuan bahan menahan

    penetrasi/penusukan/goresan dari bahan lainya

    ( biasanya bahan pembanding standar:/ intan),

    sampai terjadi deformasi tetap.

    a.Pengujian Kekerasan Metoda BrinellPengujian kekerasan Brinell dilaksanakan

    oleh alat uji Brinell, dengan memakai

    penetrator (identor) Bola Baja yang

    dikeraskan. Bola Baja tsb ditekan terhadap

    benda uji dengan beban standar, sampai

    menimbulkan bekas/tapak penekanan yang

    tetap. Ukuran kekerasan Brinell dihitung

    dengan cara beban yang diberikan dibagi

    luas tapak tekan.

    Pengujian Brinell diperuntukan menguji

    bahan-bahan logam lunak, non ferro atau

    baja lunak /mild steel, jangan dipakai

    untuk logam keras ( diatas 400 BHN) sebab

    akan merusak identor. Untuk menghasilkan

    pengujian yang akurat , harus tepat dalam

    memilih identor dan pembebanan serta

    memperhatikan syarat syarat tertentu.

    b.Pengujian VickersPrinsip Pengujian Vickers sama seperti

    Pengujian Brinell. Dimana Identor

    ditusukan/ditekan terhadap benda uji dengan

    beban tertentu, sampai menghasilkan

    tapak/bekas penekanan yang permanen,

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    13/55

    12

    identor yang dipakai adalah piramida intan

    dengan sudut puncak 1360. Bekas tapak tekan

    diukur diagonalnya , untuk dipakai

    menghitung luasnya.Kekeransan Vickers

    dihitung dengan cara beban dubagi oleh luas

    penampang tapak tekan. Untuk menghasilkan

    tapak tekan yang akurat , pembebanan

    ditahan 15 detik untuk logam keras, dan 30

    detik untuk logam lunak/ulet. Pengujian

    Vikers dapat dipakai untuk segala jenis

    bahan logam dan berbagai ketebalan,

    pembebanan dapat dipilih mulai 1 Kg sampai

    120 Kg, tetapi yang sering dipakai adalah

    30 Kg, 50 Kg dan 120 Kg. Pemilihan beban

    harus memperhatikan ketebalan bahan uji dan

    kekerasannya. Pada dasarnya makin keras

    bahan uji makin besar beban dan untuk bahan

    uji tipis lebih ringan beban.

    c.Pengujian RockwellPengujian Rokwell berbeda prinsip dengan

    pengujian kekerasan Brinell dan Vickers.

    Pada pengujian Rockell kekerasan bahan

    ditentukan berdasarkan dalamnya penembusan

    yang terjadi akibat penekanan identor.

    Dalamnya penembusan tersebut kemudian

    diterjemahkan sebagai kekerasan bahan

    menurut skala Rockwell, setelah

    dimanipulasi dengan bilangan tertentu.

    Identor yang dipakai yaitu bola baja yang

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    14/55

    13

    dikeraskan dengan dia. 1/16 inci dan

    Kerucut intan dengan sudut puncak 1200.

    Kedua Identor ini dipakai untuk menguji

    Berbagai jenis bahan dengan ketentuan yang

    diatur oleh skala yang berjumlah 16. Akan

    tetapi yang paling banyak dipakai hanya

    tiga skala saja yakni skala A,B dan C.

    Sehingga masing-masing disebut Pengujian

    Rockwell A, B dan Rockwell C, ketiganya

    dianggap sudah dapat mewakili keseluruhan

    skala yang ada.

    d.Pengujian Skleroskop ShorePrinsip Pengujian kekerasan dengan

    Skleroskop Shore adalah dengan cara

    mengukur tinggi pantulan bobot seberat 1,5

    gram (baja yang beujung intan), yang

    dijatuhkan dari ketinggian tertentu ( kira-

    kira 20 CM) terhadap permukaan benda uji.

    Tinggi pantulan dibaca melalui tabung kaca

    yang diberi garis-garis skala ukuran

    kekerasan. Cara ini cocok dilakukan untuk

    menguji kekerasan benda uji tipis atau baja

    hasil pengerasan kulit atau menguji

    kekerasan hasil pelapisan khrom. Pengujian

    ini juga tidak meinggalkan

    bekas/cacat,sehingga tidak merusak tampilan

    produk jadi.

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    15/55

    14

    e.Pengujian Poldi Hammer (Palu Poldi)Prinsip Pengujian Poldi Hammer adalah

    dengan cara menumbukan bola baja kecil (1,5

    mm) memakai kekuatan pegas terhadap

    permukaan benda uji, pada benda uji akan

    meninggalkan bekas tumbukan. Ukuran

    diameter bekas tumbukan tersebut kemudian

    diukur dan dirujuk terhadap tabel standar

    untuk menetukan kekerasan bahan yang diuji.

    Alat ini ukurannya kecil sehingga dapat

    dibawa dengan mudah, dan dapat dipakai

    menguji kekerasan komponen /alat yang masih

    terpasang dalam suatu konstruksi.

    4.Pengujian Bengkok (Bending Test)Tujuan pengujian bengkok adalah mengetahui

    ketahanan bengkok suatu bahan. Pengujian dapat

    dilakukan terhadap logam keras/getas seperti

    besi cor atau terhadap logam liat/ulet. Benda

    uji berbentuk penempang bulat, 20mm atau 30 mm

    ,sepanjang 450 mm atau 650 mm ,ditumpu pada

    kedua ujungnya dengan jarak tumpu 400 mm atu

    600 mm, kemudian pada tengah batang uji

    tersebut diberi beban dengan tekanan alat

    penekan hidrolik, beban bertembah secara

    teratur. Pelaksanaan pengujian logam

    keras/getas dilakukan sampai benda uji patah,

    kemudian dihitung ketahanan bengkoknya,

    sedangkan untuk logam liat pengujian

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    16/55

    15

    dilaksanakan samapi benda uji bengkok mencapai

    sudut tertentu ( biasanya 30,60 atau 900) atau

    sampai benda uji benbentuk U. Pada kondisi

    pembengkokan seperti diatas benda uji tidak

    boleh retak atau patah.

    5.Pengujian Lelah (Fatigue Test)Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui

    kekuatan bahan menahan pembebanan dinamis,

    ketahanan bahan diukur terhadap jumlah siklus

    yang mampu ditahan benda uji sampai benda uji

    tersebut patah, setara dengan berapa lama

    bahan tersebut mampu bertahan merima

    pembebanan dinamis. Beban yang diterima benda

    uji dibedakan atas beban tarik , beban

    lengkung, lengkung yang berputar dan puntiran.

    Berdasarkan penelitiannya, Wohler menemukan

    bahwa, untuk memperoleh usia pakai yang lebih

    panjang, maka pebebanan dinamis harus lebih

    rendah dari tegangan lumer bahan

    6.Pengujian Rangkak (Creep Test)Pengujian rangkak bertujuan mengetahui

    perubahan regangan bahan akibat pengaruh

    panas. Pelaksanaannya benda uji diberi beban

    tarik dalam keadaan panas (konstan/tetap)

    dalam rentang waktu tertentu. Besar beban yang

    diberikan sebesar beban lumer bahan yang

    bersangkutan atau lebih kecil, temperatu benda

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    17/55

    16

    uji untuk baja berkisar 3500 C, waktu

    penarikan 100 jam dan kelipatannya, sampai

    100.000 jam. Setelah selesai dan benda kerja

    dingin diukur berapa reganganya.

    2.3Teknik-Teknik Pengujian Kekerasan PolimerUji Shore telah digunakan sejak 1907 untuk

    menentukan kekerasan dari berbagi karet dan plastik

    yang bersifat lembut. Awalnya hanya ada 4 skala yang

    berbeda untuk karet. Namun, sekarang ada 12 skala

    untuk memungkinkan pengujian berbagai bahan, bahkan

    lebih luas lagi dari cincin karet kecil hingga untuk

    produk busa yang sangat lembut.

    Pengujian dengan tes Shore, biasa disebut sebgai

    durometer dan hasilnya sering disebut kekerasan

    Durometer. Dengan penecualian dari penguji skala M,

    semua durometer dapat digunakan baik sebagai sebuah

    unit portable atau dalm unit yang tetap(tidak

    portable). Fleksibilitas ini menambah besar terhadap

    kegunaan skala Shore.

    Standar

    Cara uji Shore didefinisikan dalam standar berikut:

    ASTM D-2240 (Test methode for rubber property,durometer hardness)

    DIN 53 505 ISO 7619 bagian 1 JIS K 6301*

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    18/55

    17

    Asker C-SRIS-0101*Catatan: Standar JIS sangat mirip dengan standar

    ASTM D-2240.

    Namun, ada sedikir perbedaan yang berarti.

    Uji Shore menggunakan indentor yang telah

    dikeraskan, sebuah pegas yang akurat dan telah

    dikalibrasi, indikator kedalaman, dan kaki Presser

    datar. Indentor ini dipasang di tengah-tengah kaki

    Presser dan memanjang 2.5 mm dari permukaan kaki.

    Dalam posisi bebas ( tidak digunakan untuk menguji)

    akan menampilkan indikator 0. Ketika indentor

    ditekan bahkan dengan permukaan kaki Presser itu,

    akan menampilkan indikator 100. Oleh karena itu,

    setiap titik Shore sama dengan 0.0025mm penetrasi

    (skala M adalah 0.00125 mm).

    Dalam penggunaaannya benda uji ditempatkan pada

    meja kerja dan indentor tegak lurus terhadap

    permukaan benda uji.

    Pegas akan mendorong indentor ke benda uji dan

    indikator menunjukkan ke dalam penetrasi. Semakin

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    19/55

    18

    dalam indentasi maka semakin lembut bahan dan

    semakin rendah pembacaan indikatornya.

    Skala Shore terdiri dari A, B, C, D, DO, E, F,

    O, OO, OOO, OOO-S dan R dibuat dengan menggunakan 7

    bentuk indikator yang berbeda, 5 macam pegas yang

    berbeda, 2 eksistensi indentor yang berbeda yang 2

    spesifikasi Presser stand yang berbeda. Skala A dan

    D adalah yang paling umum digunakan. Skala M

    menggunakan gaya pegas yang sangat rendah dan

    dikembangkan untuk memungkinkan penguian pada

    komponen yang sangat kecil seperti bentuk cincin O

    yang tidak dapat diuji dalam skala A normal. Karena

    penggunaan skala yang berbeda pada bahan yang

    berbeda, maka tidak ada korelasi antara skala-skala

    tersebut.

    Perhitungan konversi nilai kekerasan rockwell M

    ke shore D mengikuti rumus berikut : = 2,529 128,6Y = nilai kekerasan rockwell M

    X = nilai kekerasan shore D

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    20/55

    19

    2.4Modulus PatahModulus patah/ Modulus of Ruptur(MOR) merupakan

    tegangan lengkung maksimum yang mampu ditahan suatu

    benda agar tidak patah. Tegangan bending (S) adalah

    tegangan yang diterima benda uji sampai mengalami

    deformasi. Modulus elastisitas (E) adalah tegangan

    dibagi regangan. Gaya patah adalah gaya yang di

    terima material sampai mengalami permukaan yang

    retak atau patah sedangkan tegangan patah adalah

    gaya patah per luas permukaan.

    = 32 = 23

    Lever handle

    Speed adjustment

    knob

    Up down

    mechanism CL 150

    Series Stand

    Flexiel joint

    for heavy load

    Table for the

    test spesimen

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    21/55

    20

    = . =

    = 4Dimana : S = tegangan bending (kg/cm2)

    m = Beban patah (kg)

    F = Gaya patah (N)

    l = Lebar spesimen (cm)

    t = Tebal spesimen (cm)

    L = Jarak pisau tumpu (cm)

    E = Modulus elasitisitas (N/cm2)

    T = Slope tangent pada kurva beban defleksi

    (N/mm)

    Prinsip kerja alat modulus patah adalah

    pemberian gaya terhadap benda uji (spesimen) dengan

    cara memberi beban sedikit demi sedikit secara

    kontinyu maksimum. Pada alat modulus patah, keadaan

    yang mula-mula seimbang, ditambahkan beban secara

    sedikit demi sedikit sehingga spesimen akan mengalami

    gaya tekan akibat dari tekanan angin saat tuas dipompa

    sehingga pisau penahan akan turun sesuai dengan gaya

    tekan dan menekan spesimen sehingga mengalami patah.

    Beban kejut merupakan gaya yang disebabkan

    karena adanya penambahan beban yang terlalu cepat.

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    22/55

    21

    Apabila tuas hidrolik dipompa terlalu cepat sehingga

    menghasilkan gaya yang lebih besar dari gaya yang

    seharusnya. Dan apabila pada saat itu benda uji

    mengalami patah, maka hasil yang didapatkan menjadi

    kurang akurat.

    Keseimbangan adalah keadaan dimana beban

    mengalami keadaan setimbang yaitu saat gaya-gaya yang

    bekerja dalam benda sling meniadakan sehingga

    resultan gaya pada benda sama dengan nol. Jika dilihat

    dalam sistem alat uji modulus patah, kesetimbangan

    adalah keadaan dimana pisau pematah menempel pada

    benda uji yang telah diletakan diatas penumpu, namun

    tidak ada tekanan pada benda uji tersebut.

    Penyeimbangan sebelum melakukan percobaan

    bertujuan untuk menyeimbangkan posisi pisau pematang.

    Beban penyeimbang berfungsi untuk melawan torsi yang

    ditimbulkan oleh gaya berat tuas. Selain itu, agar

    resultan gaya awal yang bekerja pada benda atau sample

    adalah nol (tidak ada tekanan awal pada spesimen).

    Apabila pada percobaan tidak dilakukan penyeimbangan

    maka hasil nilai modulus patah kurang akurat karena

    adanya tekanan awal pada spesimen.

    2.5 Alat dan Bahan1. Alat

    a) Asker Rubber-Hardness Testerb) Mesin Uji Modulus patahc) Neraca Ohauss

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    23/55

    22

    d) Jangka Soronge) Cetakan (terbuat dari tempat kartu nama)f) Gelas takar dan pengadukg) Penggaris 100 cmh) Kain majun/kain percai) Kikir dan amplasj) Spidol

    2. Bahana)Resinb)Talkc)Katalisatord)Pewarna kimia

    2.6 Cara Kerja1. Membuat cariasi bahan uji yang terdiri dari

    resin dan talk, dengan perbandingan yang

    berbeda-beda. Adapun urutan pembuatan bahan

    uji adalah sebagai berikut :

    a)Cetakan dioles menggunakan pastewax hinggamerata diseluruh sisinya.

    b)Talk ditakar menggunakan neraca ohausssesuai dengan perbandingan yang ditentukan

    sebelumnya

    c)Resin ditakar menggunakan neraca ohhausssesuai dengan perbandingan yang ditentukan

    sebelumnya

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    24/55

    23

    d)Talk dan resin dicampur dalam gelas takar /gelas air mineral

    e)Pewarna kimia dimasukan dalam campuransambil terus diaduk

    f)Katalisator dimasukan ke dalam campuransambile terus diaduk

    g)Campuran dimasukan ke dalam cetakan,usahakan merata dan sedapat mungkin hindari

    terjadinya bubbling

    h)Langkah-langkah diatas diulangi kembaliuntuk membuat bahan uji kedua dengan

    perbandingan komposisi yang berbeda

    i)Campuran dibiarkan dalam suhu ruangan danterhindar dari cahaya matahari langsung

    hingga mengering dan keras.

    j)Setelah kering dan keras, bahan ujidikeluarkan dari dalam cetakan.

    k)Permukaan bahan uji dihaluskan denganmenggunakan kikir dan amplas hingga layak

    untuk dilakukan pengujian kekerasan

    2. Menguji kekerasan masing masing benda ujidengan mesin ASKER Rubber Hardness Tester

    3. Pengujian dilakukan pada 5 ttik yang berbedadengan jarak antar titik berkisar 3-5 kali

    diameter luka tekan dipermukaan benda uji.

    4. Mengukur dimensi benda uji5. Menandai titik tengah benda uji.

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    25/55

    24

    6. Atur benda uji sehingga titik tengah benda ujitersebut berada pada skala 20 cm penggaris

    pengukur.

    7. Atur jarak pisau penumpu pada posisi seimbang.8. Atur pisau pematah pada titik tengah benda uji.9. Pastikan posisi jarum perak pada angka nol.10. Pompa tuas hidrolik pada sisi kanan alat sampai

    benda uji patah.

    11. Catat tegangan patah dengan membaca posisi jarumperak terakhir.

    12. Amati bentuk patahan yang dihasilkan dari ujimodulus patah.

    2.7 Prosedur Pengoperasian Mesin ASKER Rubber-HardnessTester.

    1.Rakit mesin ASKER Rubber-Hardness Tester sesuaipetunjuk dan ketentuan.

    2.Tentukan skala pengujian yang digunakan,kemudian pasang indenter sesuai dengan pengujian

    yang digunakan. Usahakan pemasangan tegak lurus.

    3.Letakan bahan uji pada landasan alat uji.4.Dekatkan ujung indenter hingga hampir menyentuh

    permukaan bahan uji, kemudian kunci dan pastikan

    indenter tidak turun. Dapat dibantu dengan

    cincin antara.

    5.Pasang beban tekan sesuai skala pengujian.6.Turunkan indenter dengan menggerakan tuas searah

    jarum jam.

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    26/55

    25

    7.Baca skala yang ditunjukan oleh jarum penunjuk.

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    27/55

    26

    BAB 3

    DATA DAN ANALISIS DATA

    3.1 DataHasil Pengujian

    No.

    Komposisi

    Nilai KekerasanResin Talk

    1. 52 - 50 47 32 36 302. 40 20 20 20 20 20 21

    Hasil Pengujian

    Komposisi 1 Komposisi 2

    Panjang

    (cm)

    8,8 9,85

    Lebar (cm) 5,9 6,45

    Tebal (cm) 0,9 1,2

    Jarak

    Penumpu

    (cm)

    6.9 6,9

    S (kg/cm) 7 7,2

    Bentuk

    Patahan

    3.2 Gambar bahan uji setelah pembelahan3.2.1. Gambar Bahan uji 1

    Bubble

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    28/55

    27

    3.2.2. Gambar bahan Uji 2

    3.3 Analisis Data3.2.1. Bahan uji Komposisi 1

    Jumlah Data (n) = 5 Nilai Rata-Rata (Xr)

    = = 1955 = 39

    Standar Deviasi (Sd)

    = (XiXr)

    1 = 3244 = 9

    Spesimen Uji I

    Xi (Xi-Xr) (Xi-Xr)2

    50 11 121

    47 8 64

    32 -7 49

    36 -3 9

    30 -9 81

    195 0 324

    Bubble

    Talk

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    29/55

    28

    Standar Deviasi Rata-Rata (Sdr)

    =

    = 95=4,0249 Deviasi Relatif (Dr)

    = 100%

    = 4,024939 100%= 10,3203%

    Konversi Nilai Kekerasan Shore D ke RockwellM

    =2,529 () 128,6

    =2,529 (39) 128,6

    = 29,9690

    Nilai Kekerasan = ( Dr)=29,9690 0,103203

    Kedalaman Luka Tekan = ()0.0025 () = ( ) 0.0025= (100 (-29,9690)x 0,0025

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    30/55

    29

    = 0,3249

    Tegangan Bending (S) = 7 kg/cm Beban Patah (m)

    = 23 = 2. 7. 5,9 .0,813 . 6,9 =3.2322

    Gaya Patah (F) = . = 3,2322 .10=32,322 Slope Tangent pada kurva beban defleksi (T)

    =

    = 32,3226,9

    =4,6843 Modulus Elastisitas (E)

    = 4 = 4,6843 . (6,9)4. 5,9 . (0,9) =89,4444

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    31/55

    30

    3.2.2. Bahan uji Komposisi 1Spesimen Uji II

    Xi (Xi-Xr) (Xi-Xr)2

    20 -19 361

    20 -19 361

    20 -19 361

    20 -19 361

    21 -18 324

    101 -94 1768

    Jumlah Data (n) = 5 Nilai Rata-Rata (Xr) =

    = 1015 = 20,2 Standar Deviasi (Sd)

    = (XiXr)

    1

    = 17684 =0,4472

    Standar Deviasi Rata-Rata (Sdr)=

    = 0,44725 =0,2 Deviasi Relatif (Dr)

    = 100%

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    32/55

    31

    = 0,2

    20,2 100%

    = 0,9901

    Konversi Nilai Kekerasan Shore M ke RockwellM

    =2,529 () 128,6=2,529 (20,2) 128,6= 77,5142

    Nilai Kekerasan = ( Dr)=77,5142 0,009901

    Kedalaman Luka Tekan

    = ()0.0025 () = ( ) 0.0025= (100 (-77,5142)x 0,0025

    = 0,4438 mm

    Tegangan Bending (S) = 7,2 kg/cm Beban Patah (m)

    = 2

    3 = 2.7,2 .6,45 . 1,443 . 6,9 =6,4612

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    33/55

    32

    Gaya Patah (F)

    = .

    = 6,4612 .10=64,612 Slope Tangent pada kurva beban defleksi (T)

    = = 64,6126,9 =9,3641

    Modulus Elastisitas (E) = 4 = 9,3641 . (6,9)4. 6,45 . (1,2) = 6 9 , 0

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    34/55

    33

    BAB 4

    ISI

    4.1 Penjelasan Kegiatan PraktikumPengujian kekerasan resin adalah salah satu dari

    sekian banyak jenis pengujian bahan yang ada.

    Pengujian kekerasan dapat dilakukan pada benda uji

    yang kecil dan tanpa meninggalkan bekas luka atau

    merusak bahan uji. Menyiapkan bahan uji adalah

    salah satu langkah yang perlu di perhatikan dalam

    pengujian ini. Bahan uji harus memiliki kualitas

    yang baik agar pengujian menjadi lebih akurat.

    Bahan uji yang digunakan adalah resin dan talk.

    Pembuatan spesimen bahan uji dilakukan seminggu

    atau lebih sebelum dilakukan pengujian kekerasan.

    Langkah awal dalam membuat bahan uji yaitu

    menyiapkan bahan bahan, resin dan talk. Kemudian

    bahan bahan tersebut ditimbang menggunakan neraca

    OHAUSS. Neraca OHAUSS harus dipastikan nol sebelum

    bahan uji ditimbang, kemudian bahan bahan yang

    akan di timbang dimasukan kedalam gelas plastik

    kemudian ditimbang. Spesimen uji I komposisinya 52

    gr resin. Spesimen uji II komposisinya 40 gr resin

    + 20 gr talk. Kemudian tutup penutup neraca OHAUSS

    dan tunggu hingga terdapat tanda bintang. Tanda

    tersebut merupakan berat dari bahan uji yang

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    35/55

    34

    ditimbang. Setelah itu semua bahan uji ditimbang

    dan didapat hingga komposisi yang diperlukan.

    Langkah selanjutnya untuk spesimen uji I resin

    yang telah ditimbang seberat 52 gr dicampurkan

    dengan sedikit katalis. Pencampuran resin bertujuan

    untuk mempercepat proses pengerasan resin. Kemudian

    diaduk hingga merata. Setelah diaduk, bahan uji

    dicetak kedalam cetakan yang terbuat dari tempat

    kartu nama berbahan dasar plastik. Usahakan tidak

    terjadi bubbling pada saat penuangan dan

    pencampuran bahan uji.

    Untuk spesimen uji II, resin yang telah ditimbang

    seberat 40 gr dicampurkan dengan talk 20 gr,

    kemudian diaduk hingga merata dan dicampurkan

    dengan sedikit katalis. Kemudian diaduk lagi dan

    dicetak kedalam cetakan yang terbuat dari tempat

    kartu nama.

    Bahan uji kemudian disimpan di dalam suhu ruangan

    dan usahakan tidak terkena sinar matahari langsung.

    Setelah seminggu, spesimen yang telah kering

    dikeluarkan dari cetakan kemudian dikikir dan

    diamplas untuk meratakan bagian atas dan bawah

    bahan uji. Permukaan bahan uji dapat mempengaruhi

    hasil bahan uji, usahakan permukaan menjadi serata

    mungkin sehingga meminimalisasikan tingkat

    kesalahan mesin dalam mengukur tingkat

    kekerasannya.

    Setelah bahan uji siap, langkah selanjutnya

    adalah penyiapan alat uji. Langkah pertama adalah

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    36/55

    35

    memasang CL 150 HW berat 150 gram sebagai beban

    dan CL 150 LJ sebagai indentornya. Skala yang

    digunakan adalah 0 100 durometer. CL 150 LW

    dipasang diatas dember untuk mengatur kecepatan

    penurunan indentor. Skala yang ada untuk mengatur

    kecepatan indentor adalah 0 9. Semakin besar

    skala yang digunakan, maka kecepatan penurunan

    indentor akan semakin lambat, demikian sebaliknya

    apabila skala yang digunakan semakin kecil, maka

    kecepatan penurunan indentor akan semakin cepat.

    Pada praktikum kali ini, skala yang digunakan

    adalah 9, agar mengurangi resiko kesalahan

    pengukuran dan meningkatkan tingkat ketelitian

    dalam pengukuran.

    Bahan uji yang sudah disiapkan kemudian

    diletakan di atas permukaan landasan bahan uji pada

    mesin uji ASKER Rubber-Hardness Tester. Putar tuas

    pada bagian kanan mesin uji ke arah atas untuk

    menurunkan indentor. Usahakan indentor berada pada

    posisi tegak lurus dengan permukaan spesimen saat

    diturunkan. Amati skala yang ditunjuk pada bagian

    indentor, kemudian catat hasil pengukuran yang

    ditunjuk. Pengukuran dilakukan sebanyak 5 kali

    dengan jarak antara titik sekitar 3 5 kali

    diameter luka tekan. Lakukan pengukuran dengan cara

    yang sama untuk bahan uji selanjutnya.

    Pengujian selanjutnya adalah pengujian modulus

    patah dari kedua spesimen. Alat yang digunakan

    adalah mesin uji modulus patah. Mesin ini dapat

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    37/55

    36

    mengukur tegangan bending sampai dengan 10 kg/cm2.

    Sebelum melakukan pengujian, spesimen ditandai

    menggunakan spidol menjadi 2 bagian sama besar pada

    bagian tengahnya. Spesimen yang telah ditandai

    kemudian diletakan pada bagian atas pisau penumpu

    yang sebelumnya telah diatur sehingga titik tengah

    spesimen tersebut pada skala 20 cm penggaris

    pengukur. Kemudian catat jarak penumpu (L) yang

    digunakan pada lembar pengamatan. Pisau pematah

    yang digunakan harus di luruskan sehingga lurus

    pada titik tengah bahan uji.

    Pastikan posisi jarum perak menunjukan angka nol

    sebelum pengujian dilakukan. Kemudian pompa tuas

    hidrolik pada sisi kanan alat, perhatikan dengan

    baik jarum pada saat pemompaan dilakukan. Proses

    pemompaan dilakukan hingga bahan uji patah,

    kemudian catat tegangan patah dengan membaca posisi

    jarum perak terakhir. Lakukan langkah pengujian

    dengan cara yang sama untuk spesimen kedua.

    Bahan uji yang telah patah, diamti dan dan

    digambar pada lembar pengamatan. Hal yang perlu

    diamati dan digambar adalah apakah terjadi bubbling

    pada spesimen uji tersebut, dan amati juga talk

    yang ada pada patahan spesimen uji tersebut. Untuk

    bahan uji yang tidak menggunakan resin, pengamatan

    menjadi lebih sedikit sulit karena patahan yang

    dihasilkan dari uji modulus patah kecil dan banyak

    sehingga sulit dikumpulkan dan diamati. Sedangkan

    untuk bahan uji yang menggunakan talk, patahan

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    38/55

    37

    tidak terlalu sulit untuk dikumpulkan dan diamati

    karena hanya patah menjadi 2 bagian.

    4.2 Analisis Hasil PengujianDalam percobaan ini terdapat 2 spesimen

    yang berbeda beda. Pada spesimen 1 terdapat

    komposisi resin 52 gram dan tanpa talk. Pada

    spesimen 2 terdapat komposisi 40 gram resin dan

    20 gram talk. Dari hasil perhitungan data,

    didapatkan hasil sebagai berikut :

    Dari hasil pengujian kekerasan menggunakan

    ASKER Rubber-Hardness Tester, didapatkan bahwa

    spesimen 1 lebih keras dibandingkan dari

    spesimen 2. Hal ini nampak dari nilai kekerasan

    dan kedalaman luka tekan antara kedua spesimen.

    Spesimen yang menggunakan resin saja, lebih

    keras dari pada spesimen yang menggunakan

    campuran talk. Nilai kekerasan spesimen 1 yang

    tanpa menggunakan talk adalah -29,9690 sedangkan

    nilai kekerasan dari spesimen 2 yang menggunakan

    Spesimen 1 Spesimen 2

    Nilai kekerasan -29,9690 -77,5142

    Kedalaman Luka Tekan 0,3249 0,4438

    Tegangan Bending (S) 7 7,2

    Beban Patah (m) 3,2322 6,4612

    Gaya Patah (F) 32,322 64,612

    Slope Tangen (T) 4,6843 9,3641

    Modulus Elastisitas

    (E) 89,4444 69,0

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    39/55

    38

    talk adalah -77,5142. Kedalaman luka tekan dari

    spesimen 1 lebih dangkal dari pada spesimen 2,

    yairu 0,3249 mm pada spesimen 1 dan 0,4438 mm

    pada spesimen 2. Semakin dangkal luka tekan yang

    dialami oleh suatu bahan uji, maka tingkat

    kekerasannya menjadi lebih keras.

    Modulus elastisitas dari spesimen 1 lebih

    besar dari pada spesimen 2, yaitu 89,4444 pada

    spesimen 1 dan 69,0 pada spesimen 2. Hal ini

    membuktikan bahwa spesimen uji 1 lebih keras dan

    getas dari pada spesimen uji 2, karena semakin

    besar nilai modulus patah suatu bahan uji maka

    semakin rendah tingkat keelastisan dari bahan

    uji tersebut.

    Nilai kekerasan dari suatu bahan uji

    berbanding lurus dengan nilai modulus patah.

    Spesimen yang memiliki nilai kekerasan

    lebih tinggi, maka tingkat keelastisannya akan

    semakin tinggi. Demikian juga sebaliknya,

    spesimen yang nilai kekerasannya lebih rendah,

    maka tingkat keelastisannya akan semakin rendah.

    4.3 Analisis Bentuk Patahan Benda UjiDari kedua bahan uji yang diuji modulus

    patahnya, diperoleh data sebagi berikut :

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    40/55

    39

    1.Gambar Patahan Spesimen 1

    2.Gambar Patahan Spesimen 2

    Pada gambar patahan spesimen 1 (52 gram

    resin), diperoleh patahan yang tidak simetris.

    Patahan yang diperoleh dari pengujian modulus

    patah menjadi kecil-kecil dan banyak. Dan dapat

    disimpulkan bahwa tingkat keelastisan dari

    spesimen 1 tinggi, sehingga kegetasannya tidak

    terlalu tinggi.

    Pada gambar patahan spesimen 2 (40 gram

    resin + 20 gram talk), diperoleh patahan yang

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    41/55

    40

    simetris. Patahan yang dihasilkan terbagi

    menjadi 2 bagian. Sehingga spesimen uji 2 tingkat

    kegetasannya lebih tinggi dari pada spesimen 1.

    4.4 Manfaat Uji Kekerasan Resin1.Menentukan kekerasan bahan uji polimer2.Dapat mengetahui konsep pengujian kekerasan3.Mampu menggambarkan grafik kekerasan dan

    membandingkannya

    4.Mengetahui hubungan antara luka tekan dankekerasannya

    5.Mampu mengoperasikan mesin ASKER Rubber-Hardness-Tester

    4.5 Manfaat Uji Modulus Patah1.Dapat menggunakan mesin modulus patah2.Mengetahui besarnya modulus patah dan benda uji3.Mengetahui dan dapat menggambarkan bentuk

    patahan dari bahan uji

    4.Mengetahui cara menghitung modulus elastisitas5.Dapat menentukan elastisitas bahan uji6.Mengetahui hubungan antara bebean patah dan gaya

    patah

    7.Mengetahui keseimbangan dan sifat dari bahan uji

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    42/55

    41

    4.6 Kelebihan Dan Kekurangan Mesin ASKER Rubber-Hardness Tester dan Praktikum Uji Kekerasan Resin

    1.Kelebihan Mesin ASKER Rubber-Hardness-tester Biaya relative murah Mesin ASKER Rubber-Hardness Tester mudah

    digunakan

    Mesin ini dapat menyesuaikan kemiringan darispesimen

    Non destruktif atau tidak merusak bahan uji

    2.Kelebihan Praktikum Uji Kekerasan Resin Dapat mengoperasikan mesin ASKER Rubber-

    Hardness-Tester

    Praktikan dapat membuat bahan ujinya sendiri Dapat mengetahui hubungan antara luka tekan

    dan kekerasannya

    Dapat diaplikasikan untuk menguji spesimenyang kecil tanpa mengalami kerusakan pada

    spesifikasinya

    Dapat menentukan kekerasan bahan uji polimer

    3.Kekurangan Mesin ASKER Rubber-Hardness-Tester Adanya waktu dwell yang dapat menyebabkan

    pembacaan menjadi kurang akurat

    Tekanan yang tidak konsisten dikaki pressermenyebabkan kesalahan

    Kesulitan menjaga indentor tegak lurus

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    43/55

    42

    Permukaan benda uji harus cukup besar untukmendukung kaki presser

    Angka pada indentor tidak membaca secaraotomatis

    4.Kekurangan Praktikum Uji Kekerasan Resin Alat yang digunakan terbatas Spesimen yang dibuat susah dikeluarkan dari

    cetakan

    Hasil pengujian praktikum tergantung padapembuatan spesimen

    Kemungkinan kegagalan pada saat pengujiancukup besar

    Spesomen mebutuhkan waktu yang lama untukmengeras

    4.7 Kendala Dalam Kegiatan Praktikum Uji KekerasanResin Dan Uji Modulus Patah

    1. Neraca ohausse hanya terdapat satu buahsehingga harus bergantian untuk memakainya

    2. Pada saat pengeleman cetaka kurang teiti3. Kesulitan pada saat mengeluarkan spesimen dari

    cetakan4. Mesin ASKER Rubber-Hrdness-Tester hanya ada

    satu buah sehingga harus mengantri suntuk

    memakainya

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    44/55

    43

    5. Pemasangan indentor,praktikan mengalamikesulitan

    6. Mesin modulus patah hanya satu,sehingga harusbergantian

    7. Angka yang terdapat pada skala bending tidakmembaca secara otomatis

    8. Pada alat modulus patah mengeluarkan oli saattuas dipompa

    9. Tidak ada tempat yang tersedia untuk menampunghasil patahan

    10.Pecahan bahan uji terpencar-pencar,sehinggaharus mencari dan mengumpulkan bahan uji

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    45/55

    44

    BAB 5

    KESIMPULAN

    1. Pengujian kekerasan adalah salah satu dari sekianbanyak jenis pengujian bahan yang ada, pengertian

    kekerasan secara umum didefinisikan sebagai kriteria

    untuk menyatakan intensitas tahanan suatu bahanterhadap deformasi yang disebabkan oleh objek lain.

    2. Modulus patah adalah tegangan lengkung maksimum yangmampu ditahan suatu benda agar benda tersebut tidak

    patah.

    3. Sifat Sifat Mekanik Polimer :a. Kekuatan

    Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Compressive Strength Flexural Strength Impact Strength

    b. Elongationc. Modulusd. Ketangguhan (Toughness)

    4. Menurut teori, bahan uji yang mengunakan campuran talkakan lebih keras dibandingkan dengan bahan uji yang

    tidak menggunakan talk. Namun dalam hasil pengujian,

    bahan uji komposisi 1 (tanpa talk) lebih keras

    dibandingkan dengan bahan uji komposisi 2 (menggunakan

    talk).

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    46/55

    45

    5. Faktor-faktor yang dapat mengakibatkan kesalahanperhitungan:

    a.Tingkat kekeringan dari spesimen (bahan uji).b.Kesalahan pengoperasian dari mesin uji.c.Kesalahan pembacaan skala dan hasil pengujian.d.Bahan material yang digunakane.Kesalahan perhitungan data dan analisis.

    6. Semakin keras suatu bahan uji, maka semakin dangkalpenetrasi indentornya dan semakin tinggi nilai

    kekerasannya.

    7. Nilai kekerasan dari suatu bahan uji berbanding lurusdengan nilai modulus patah.

    8. Semakin besar nilai modulus patah suatu bahan uji makasemakin rendah tingkat keelastisan dari bahan uji

    tersebut.

    9. Spesimen yang memiliki nilai kekerasan lebih tinggi,maka tingkat keelastisannya akan semakin tinggi.

    Demikian juga sebaliknya, spesimen yang nilai

    kekerasannya lebih rendah, maka tingkat keelastisannya

    akan semakin rendah.

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    47/55

    46

    10.Data hasil pengujian dan perhitungan

    11.Berdasarkan hasil percobaan, bahan uji yang memilikitingkat keelastisan paling tinggi adalah bahan uji yang

    memiliki nilai kekerasan dan nilai modulus elastisitas

    paling tinggi.

    Spesimen 1 Spesimen 2

    Nilai kekerasan -29,9690 -77,5142

    Kedalaman Luka Tekan (mm) 0,3249 0,4438

    Tegangan Bending (S) 7 7,2

    Beban Patah (m) 3,2322 6,4612

    Gaya Patah (F) 32,322 64,612

    Slope Tangen (T) 4,6843 9,3641

    Modulus Elastisitas (E) 89,4444 69,0

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    48/55

    47

    DAFTAR PUSTAKA

    Asisten Lab. Material Teknik,Tim. 2012. Buku Petunjuk

    Praktikum Fisika Dasar dan Material Teknik.

    Yogyakarta : Laboratorium Material Teknik Program

    Studi Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri

    Universitas Atma Jaya Yogyakarta.

    Surdia,Tata. 1999. Pengetahuan Bahan Teknik Cetakan Kedua.Jakarta : PT.Pradnya Paramitha

    Van Mack,Lawrence H. Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu Logam

    dan Bukan Logam). Terjemahan: Ir. Sriati Djaprie

    M.E,N.Met .1991.Penerbit Erlangga : Jakarta

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    49/55

    48

    LEMBAR PENGAMATAN 1

    PENGUJIAN KEKERASAN RESIN DENGAN ASKERRUBBER-HARDNESS TESTER

    Hasil Pengujian

    NoKomposisi

    Nilai Kekerasan

    Resin Talk

    1 52 gram - 50 47 32 36 30

    2 40 gram 20 gram 20 20 20 20 21

    Struktur patahan spesimen uji 1

    Struktur patahan spesimen uji 2

    Bubble

    Bubble

    Talk

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    50/55

    49

    LEMBAR PENGAMATAN 2

    PENGUJIAN MODULUS PATAH

    Hasil Pengujian

    Komposisi 1 Komposisi 2

    Panjang (cm) 8,8 9,85

    Lebar (cm) 5,9 6,45

    Tebal (cm) 0,9 1,2Jarak

    Penumpu

    (cm)

    6.9 6,9

    S (kg/cm) 7 7,2

    Bentuk

    Patahan

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    51/55

    50

    LAMPIRAN

    5047

    32

    36

    30

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    1 2 3 4 5

    NILAIKEKERA

    SAN

    PERCOBAAN KE-

    GRAFIK NILAI KEKERASAN BAHAN UJI 1

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    52/55

    51

    20 20 20 20

    21

    19.4

    19.6

    19.8

    20

    20.2

    20.4

    20.6

    20.8

    21

    21.2

    1 2 3 4 5

    NILAIKEKERASAN

    PERCOBAAN KE-

    GRAFIK NILAI KEKERASAN BAHAN UJI 2

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    53/55

    52

    Gambar Mesin Uji Kekerasan Resin

    Gambar Indenter

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    54/55

    53

    Gambar Bentuk Patahan Spesimen 1 (52 gram Resin Tanpa

    Talk)

    Gambar Bentuk Patahan Spesimen 2

    (40 gram resin + 20 gram talk)

  • 7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan

    55/55

    Gambar Mesin Uji Modulus Patah