pengaruh penguat sabut kelapa dan serat ... poster lembar pengesahan pengaruh penguat sabut kelapa...
TRANSCRIPT
i
PENGARUH PENGUAT SABUT KELAPA DAN
SERAT GELAS TERHADAP KEKUATAN IMPAK
KOMPOSIT DENGAN MATRIK RESIN YUCALAC
157
TUGAS AKHIR Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Syarat Untuk
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Starta Satu (S1) Jurusan
Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Candra Kurniawan
09510090
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
ii
Poster
LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH PENGUAT SABUT KELAPA DAN SERAT GELAS
TERHADAP KEKUATAN IMPAK KOMPOSIT DENGAN MATRIK
RESIN YUCALAC 157
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh :
CANDRA KURNIAWAN
NIM : 09510090
Diterima dan disahkan oleh :
24 Januari 2014
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
(Drs. M. Djufri, ST., MT.) (Ir. M. Lukman, MT)
NIP : 196311101990101000 NIP : 108.9302.0291
Mengetahui ;
Ketua Jurusan Teknik Mesin
vii
ABSTRAKSI
PENGARUH PENGUAT SABUT KELAPA DAN SERAT GELAS
TERHADAP KEKUATAN IMPAK KOMPOSIT DENGAN MATRIK
RESIN YUCALAC 157
Nama : Candra Kurniawan
No. Induk : 09510090
Pembimbing I : Drs. M. Djufri, ST., MT
Pembimbing II : Ir. M. Lukman, MT
Serat alam memiliki sifat lebih elastic dari serat gelas. Satu contoh serat
alami adalah serat sabut kelapa, serat ini memiliki elastisitas lebih tinggi dari serat
gelas dan serat karbon., kadar air di dalam sabut harus di kurangi sampai hampir
60% dengan menggunakan media oven. Campuran antara serat gelas dan serat
kelapa yang dibuat ada 3 variabel yaitu 80%FRP+20%serat kelapa,
70%GFRP+30%serat kelapa, 60%GFRP+40% serat kelapa dan juga di but
komposit dengan serat kelapa dan serat gelas untuk membandingkan nilai
keuatanya dengan uji impact.
Dimensi standart komposit fiberglass untuk uji impact adalah P=100mm,
L=10mm, dan T=10mm (JIS7111), dan berat specimen adalah 40gr. Dari data
hasil uji impact pada komposit diatas, didapat harga impat paling tinggi adalah
pada spesiment dengan komposisi 60% GFRP+40% serat gelas dengan rata rata
32 J/mm² dari 3 kali pengujian, dan nilai impact yang hanya dengan serat gelas
(GFRP) mendapatkan rata rata 23 J/mm² dari 3 kali pengujian.
Kata kunci : serat sabut kelapa, fiberglass, uji impact serat sabut kelapa
viii
ABSTRACT
PENGARUH PENGUAT SABUT KELAPA DAN SERAT GELAS
TERHADAP KEKUATAN IMPAK KOMPOSIT DENGAN MATRIK
RESIN YUCALAC 157
Nama : Candra Kurniawan
No. Induk : 09510090
Pembimbing I : Drs. M. Djufri, ST., MT
Pembimbing II : Ir. M. Lukman, MT
Natural fibre have elasticity more than composit fiber, because they have
water conten more than composit fiber, for example coconut fiber, it have high
elastic properties more than composit fiber. If we want using cocofiber for
reinforece in fiberglass composit, we have to decrease the water properties until
60% with heat treatment, and than mixing the cocofiber with GFRP with some
variable, variable when I use is 80% GFRP+20%cocofiber,
70%GFRP+30%cocofiber, 60%GFRP+40cocofiber and we make composit with
cocofiber and GFRP for comparing the strength values with impact testing.
Standart composite dimension for JIS7111 is L=100mm, W=10mm and
H=10mm, and it have a average weight 40gr. On impact testing for some
composite above, we getting a highess impact price with compotition composite
60%+40%, it have a average price 32 J/mm² from three time testing and impact
price for composite with GFRP is 23 J/mm².
Keywords : cocofibre, fiberglass, cocofibre impact testing
ix
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat, rahmat, dan
hidayah-Nya tidak lupa shalawat serta salam tercurah pada Rasulullah SAW
sehingga Laporan Skripsi saya yang berjudul “Pengaruh Penguat Sabut Kelapa
Dan Serat Gelas Terhadap Kekuatan Impak Komposit Dengan Matrik
Yucalac 157” dapat diselesaikan dengan baik.
Dalam penyusunan Skripsi ini, penulis mendapatkan banyak bantuan serta
dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih
kepada :
1. ibu dan Alm. Bapak ku tersayang yang selalu memberikan bantuan materiil
maupun non materiil, mendo’akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang
tak akan terlupakan.
2. Bapak Ir. Mulyono, MT. Selaku Ketua Jurusan Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Drs. M. Djufri, ST., MT. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan
sekripsi ini dilakukan.
4. Bapak Ir. M. Lukman, MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga
terselesaikannya sekripsi ini.
5. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan
teoritis seara langsung maupun tidak langsung.
6. Teman-teman sebimbingan, rekan-rekan laboraturium di lingkungan Teknik
Mesin, serta teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2009 A, B dan C.
7. Noor Maulida dan ma’un seseorang yang special, telah banyak memberikan
masukan, support moril maupun materil, bersedia menjadi teman saat susah
dalam mengerjakan skripsi ini.
8. Saudara kemuning 17 ( Om Bram, Opank, Mas Yani, Tyo, Pacil, Faris, Essa,
Rudi, dll) serta saudara basecamp PHH ( Mas Menjess, Mas berly, Mas
Mawis, Devi “Joe”, dll) yang slalu membantu dan menghibur saat kesulitan.
x
9. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terimakasih banyak atas bantuan
kalian semuannya.
Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak
terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan
sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT
memberikan sifat rahim Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan
penyusun berharap semoga sekripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca
Malang, 17 Januari 2014
Candra Kurniawan
xi
DAFTAR ISI
POSTER ........................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ........................................................ iv
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ........................................................ v
LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI. ....................................................... vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN ............................................................... vii
ABSTRAK ....................................................................................................... viii
ABSTRACT ..................................................................................................... ix
KATA PENGANTAR ..................................................................................... x
DAFTAR ISI .................................................................................................... xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... 3
1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah............................................................................................ 3
1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................ 3
BAB II
Tinjauan Pustaka
2.1 Jenis Jenis Komposit Fiberglass. ................................................................. 4
2.2 Sifat Mekanik Komposit Fiberglass. ............................................................ 9
2.3 Perkembangan Fiberglass............................................................................ 11
2.4 Bahan Penyusun Fiberglass......................................................................... 11
2.5 Bahan Tambahan .............................................................................................
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Flowchart Penelitian.................................................................................... 22
3.2. Metode Penelitian....................................................................................... 22
3.3 Bahan Bahan Yang Digunakan ................................................................... 25
3.4 Proses Pembuatan ...................................................................................... 28
xii
3.5 Metode Analisa Data ................................................................................... 34
BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN DATA
4.1 Data Hasil Pengujian Impct Pada Komposit ............................................... 39
4.2 Pembahasan Hasil Pengujian Impact .......................................................... 40
4.3 Pembahasan Hasil Pengujian Dengan RAL ............................................... 42
4.4. Pembahasan. ............................................................................................... 55
BAB V
KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 61
5.2 Saran ............................................................................................................ 62
DAFTAR PUSTAKA
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Dashboard mobil dari komposit fiberglass......................................... 4
Gambar 2.2. Kap mobi berbahan komposit matrik logam ...................................... 5
Gambar 2.3.Keramik lantai berbahan komposit matrik keramik ............................ 6
Gambar 2.4. Chemical mikro struktur..................................................................... 8
Gambar 2.5. Kevlar ................................................................................................. 8
Gambar 2.6. Serat gelas .......................................................................................... 9
Gambar 2.7. Resin Yucalac 157 ............................................................................ 12
Gambar 2.8. Resin thermosetting .......................................................................... 13
Gambar 2.8.1. Resin epoxy ................................................................................... 14
Gambar 2.8.2. Resin phenolic ............................................................................... 14
Gambar 2.8.3. Resin polyester .............................................................................. 16
Gambar 2.8.4 Resin silikon ................................................................................... 16
Gambar 2.9. Proses pembuatan serat gelas ........................................................... 17
Gambar 2.10. Serat gelas ...................................................................................... 18
Gambar 2.11. Sabut kelapa ................................................................................... 18
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian ..................................................................... 24
Gambar 3.2. Resin Yucalac BQTN 157 ................................................................ 25
Gambar 3.3. Katalis............................................................................................... 25
Gambar 3.4. Serat gelas ........................................................................................ 26
Gambar 3.5. Sabut kelapa ..................................................................................... 26
Gambar 3.6. Model spesimen standar JIS 7111 .................................................... 27
Gambar .3.7. Mesin Charpy impact ...................................................................... 31
Gambar 3.8. Arah penduum dan tata letak spesimen ............................................ 32
Gambar 3.9. Ayunan pendulum charpy impact .................................................... 33
xiv
Gambar 4.1. Grafik hasil pengujian impact kelima spesimen .............................. 40
Gambar 4.2. Data hasil rata rata pengujian impact ............................................... 40
Gambar 4.3. Grafik rata rata spesimen terhadap impact ....................................... 41
Gambar 4.4. Sabut kelapa dan serat gelas setelah uji impact................................ 59
xv
DAFTAR TABEL DAN GRAFIK
Tabel 2.1. Data penyebaran buah kelapa .............................................................. 19
Tabel 2.2. Komposisi serat sabut kelapa ............................................................... 21
Tabel 2.3. Morfologi serat sabut kelapa ........................................................... 21-22
Tabel 2.4. Spesifikasi resin yucalac 157 ............................................................... 22
Tabel 3.1. Daftar varian hasil olah data ................................................................ 38
Tabel 4.1. Data hasil uji impact ............................................................................ 40
Grafik 4.1. Hasil pengujian terhadap kelima spesimen......................................... 41
Tabel 4.2. Rata rata impact pada pengujian .......................................................... 41
Grafik 4.2. Perbandingan rata rata impact spesiment ........................................... 42
Tabel 4.3. Tabel penelitian .................................................................................... 43
Tabel 4.4. Tabel sidik ragam ................................................................................. 44
Tabel 4.5. Tabel F uji hipotesis ............................................................................. 46
Grafik 4.3. Perbandingan nilai impact komposit 60%+40% ................................ 52
Grafik 4.4. Perbandingan nilai impact komposit 70%+30% ................................ 53
Grafik 4.5. Perbandingan nilai impact komposit 80%+20% ................................ 54
xvi
DAFTAR PUSTAKA
Amin Sulistyanto, 2005, Karakteristik Pembakaran Biobriket dan Serabut kelapa
Biro Pusat Statistik, 2011., Penyebaran Tanaman Kelapa Indonesia
Charles, A Harper, 1976, Handbook of Ceramic, Glasses and diamond
ENDO FIBERGLASS, 2013, Pemanfaatan Fiberglass di Lingkungan Umum
H. Bond, 1993., Kevlar Chemical Structure Properties
Jonathan Oroh, 2013, Analisis sifat mekanik Material Komposit Dengan
Menggunakan Serat Sabut Kelapa, Skripsi, Univ. Sam Ratulangi
Jurnal Riset Industri, 2011 Vol. V, No.2, , Hal 143-151
Kenneth G. Budinski, Engineering Materials: Properties and Selection
Kirk dan Othmer, 1981, FRP Compotition
Kuncoro Diharjo, 2006, Kajian Pengaruh Teknik Pembuatan Lubang Terhadap
kekuatan Tarik Komposit hybrid serat gelas,Skripsi, Univ. Negeri Sebelas Maret
Surakarta
Matthews, 2004, Fiberglass Composite Definition
Muh Amin, 2010, SeratSabutKelapa (SSK).
Sugandi Sugiarto, 1994.Rancangan Percobaan Teori dan Aplikasi.Andi offset.
Yogyakarta
www.suaraMerdeka.com
Supriadi, 1997, Dalam Manik, at al, 2004.
S. Harisha, D. Peter Michaelb, A. Benselyb, D. Mohan Lalb, A. Rajaduraic, 2008,
aDepartment of Mechanical and Aerospace Engineering, Arizona State
University, USA
Tim Fakultas Teknik UNY, 2004, Fabrikasi Komponen Komposit Fiberglass.