Jurnal
e-Dinamis, Volume 5, No.1 Juni 2013
ISSN 2338-1035
ANALISA RESPON PARKING BUMPER REDISAIN DARI BAHAN POLYMERIC FOAM DIPERKUAT SERAT TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) AKIBAT BEBAN TEKAN STATIK 1,2
Fernando Binsar Siagian1, Bustami Syam2 Departemen Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara, Jl. Almamater, Kampus Email:
[email protected]
ABSTRAK Komposit diperkuat serat adalah material non-logam yang mempunyai banyak keuntungan karena sifat fisis dan mekanis yang baik. Pemakaian blowing agent membuat material ini menjadi lebih ringan lagi yang dikenal dengan istilah material komposit polymeric foam (PF). Sebagai penguat penelitian ini menggunakan serat alam yang didapat dari pengolahan serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh tegangan tekan maksimum, dan gaya maksimum yang terjadi akibat beban tekan statiki. Pengujian yang dilakukan terhadap bahan ini yaitu: uji tekan statik. Hasilnya, untuk parking bumper diperoleh gaya tekan maksimum sebesar 38934.615 N, dan kekuatan tekan sebesar 502.174 MPa. Key words: Parking Bumper, polymeric foam, Uji tekan statik, Sifat mekanik, serat TKKS, komposit
1. Pendahuluan
Perkembangan industri kelapa sawit semakin pesat, produk limbahpun semakin bertambah, salah satu hasil industri sawit yang kerap menjadi limbah yaitu tandan kosong kelapa sawit selain itu juga pelepah sawit, bungkil sawit, lumpur sawit (sludge) dan serabut sawit yang setiap tahunnya menghasilkan perhektar sebanyak ±23,3 ton limbah sawit [1]. Perkembangan industri kelapa sawit semakin pesat, produk limbahpun semakin bertambah, salah satu hasil industri sawit yang kerap menjadi limbah yaitu tandan kosong kelapa sawit selain itu juga pelepah sawit, bungkil sawit, lumpur sawit (sludge) dan serabut sawit yang setiap tahunnya menghasilkan perhektar sebanyak ±23,3 ton limbah sawit [1]. Saat ini perkembangan teknologi akan material (bahan) semakin pesat. Pemenuhan kebutuhan akan bahan dengan karakteristik tertentu juga menjadi faktor pendorongnya. Berbagai macam bahan telah digunakan dan juga penelitian lebih lanjut terus
dilakukan untuk mendapatkan bahan yang tepat guna, salah satunya bahan komposit polimer. Kemampuannya yang mudah dibentuk sesuai kebutuhan, baik dalam segi kekuatan maupun keunggulan sifat-sifat yang lain, mendorong penggunaan bahan komposit polimer sebagai bahan alternatif yang mampu menyamai material logam konvensional pada berbagai produk yang dihasilkan oleh industri khususnya industri manufaktur. Pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit untuk produk teknologi yang bermanfaat masih sangat terbatas, umumnya tandan kosong kelapa sawit tersebut diolah secara ptradisional untuk dijadikan pupuk kompos yang akan dimanfaatkan kembali menjadi pupuk pada perkebunan kelapa sawit tersebut. Namun dewasa ini semakin dikembangkan menjadi produk-produk yang bermanfaat bahkan telah menjadi produk-produk yang memiliki nilai jual. Banyak penelitian ilmiah yang berhubungan dengan limbah tandan 6
Jurnal
e-Dinamis, Volume 5, No.1 Juni 2013
kosong kelapa sawit yang telah dikerjakan seperti: pembuatan papan partikel dengan perekat fenol formaldehyde, dan bahan baku kertas [2,3]. Pemanfaatan material alternatif ini sangat beralasan yaitu: mudah tersedianya bahan baku, umur pakai dapat lebih lama, mudah didesain, dapat didaur ulang, bebas korosi, daya tahan tinggi dan mampu menyerap suhu panas, serta ekonomis. Indonesia merupakan negara agraris dengan jumlah perkebunan sawit sebesar 7,51 ha pada tahun 2009, dengan akumulasi peningkatan luas areal perkebunan rata-rata 11,12% pertahun [2], dan produksi sawit pertahun 1,9 juta ton berat kering atau setara 4 juta ton berat basah per tahun [4]. Sehingga untuk supplai bahan baku sangat berlimpah. Penelitian ini berfokus pada pembuatan dan analisa kekuatan material untuk mendapatkan komposisi komposit polymeric foam yang tepat dengan kandungan serat tandan kosong kelapa sawit. Batasan masalah dalam penelitian ini dicukupkan hanya untuk membuat spesimen parking bumper. Selain komposisi bahan, penyelidikan perilaku mekanik bahan ini juga diamati berdasarkan hubungan antara kurva tegangan dan regangan yang dihasilkan pada pengujian tekan statik. Pengujian yang dilakukan adalah uji tekan statik. Proses pemakaian parking bumper pada umumnya sering mengalami beban tekan diakibatkan oleh benturan dengan ban kenderaan pada saat parkir, beban tekan ini terjadi secara berulang-ulang sehingga mempengaruhi kekuatan parking bumper tersebut. Untuk mengetahui kekuatan material yang dibutuhkan parking bumper ini diperlukan penelitian yang lebih khusus terhadap desain/pembuatan dan kekuatan mekanik material parking bumper. Dari penelitian ini akan diperoleh perbedaan data mechanical properties antara design bentuk yang lama dengan bentuk yang telah di modifikasi, dan
ISSN 2338-1035
dapat direkomendasikan diproduksi secara massal digunakan di masyarakat.
untuk dan
2. Tinjauan Pustaka Material komposit terdiri dari dua bagian utama di antaranya: (1). Matriks, dan (2) Penguat (reinforcement). Materilal komposit ini menghasilkan sebuah material baru dengan sifat-sifat ataupun karakteristiknya yang masih didominasi oleh sifat-sifat material pembentuknya. Sehingga pemilihan jenis material yang tepat dengan menggunakan jenis material komposit disebabkan oleh kekuatan materialnya lebih baik akibat penggabungan antara dua atau lebih material penyusunnya. Material komposit terbentuk oleh dua jenis fasa, yaitu fasa matriks dan fasa penguat. Fasa matriks adalah material fasa kontinyu yang selalu tidak kaku dan lemah, sedangkan fasa penguat selalu lebih kaku dan kuat, akan tetapi fasa penguat ini lebih rapuh. Penggabungan kedua fasa tersebut menghasilkan material yang dapat mendistribusikan beban yang diterima disepanjang penguat, sehingga material menjadi lebih tahan terhadap pengaruh beban tersebut. . Material Komposit Polymeric Foam. Material komposit Polymeric Foam terdiri dari polyester resin tak jenuh dan blowing agent. Blowing agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah; Polyol dan isocyanate. Sementara untuk mempercepat proses polymerisasi digunakan katalis jenis MEKP. 2.1. Polyester resin tak jenuh Polyester resin tak jenuh merupakan polimer kondensat yang terbentuk berdasarkan reaksi antara polyol yang merupakan organik gabungan dengan alkohol multiple atau gugus fungsi hidroksi, dan polycarboxylic, yang mengandung ikatan ganda. Tipikal jenis polyol yang digunakan adalah glycol, seperti 7
Jurnal
e-Dinamis, Volume 5, No.1 Juni 2013
ethylene glycol. Sementara asam polycarboxylic yang digunakan adalah asam phthalic dan asam maleic. Polyester resin tak jenuh adalah jenis polimer thermoset yang memiliki struktur rantai karbon yang panjang. Matriks jenis ini memiliki sifat dapat mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan ketika proses pembentukannya. Struktur material yang dihasilkan berbentuk crosslink dengan keunggulan pada daya tahan yang lebih baik terhadap jenis pembebanan statik dan impak. Hal ini disebabkan molekul yang dimiliki material ini ialah dalam bentuk rantai molekul raksasa atom-atom karbon yang saling berhubungan satu dengan lainnya. Dengan demikian struktur molekulnya menghasilkan efek peredaman yang cukup baik terhadap beban yang diberikan. Pada desain struktur dilakukan dengan cara pemilihan matriks dan penguat, hal ini dilakukan untuk memastikan kemampuan material sesuai dengan produk yang akan dihasilkan. Dalam desain struktur ini jenis matriks yang akan digunakan adalah polyester resin tak jenuh dan penguat serat tandan kosong kelapa sawit. Matriks ini tergolong jenis polimer thermoset yang memiliki sifat dapat mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan ketika proses pembentukannya. Struktur material yang dihasilkan berbentuk crosslink dengan keunggulan daya tahan yang lebih baik terhadap jenis pembebanan statik dan impak. Hal tersebut disebabkan oleh molekul yang dimiliki bahan dalam bentuk rantai molekul raksasa, atom-atom karbon yang saling mengikat satu dengan lainnya mengakibatkan struktur molekulnya menghasilkan efek peredaman yang cukup baik terhadap beban yang diberikan. 2.2. Blowing Agent
ISSN 2338-1035
Blowing Agent adalah material yang digunakan untuk menghasilkan struktur berongga pada komposit yang dibentuk. Jenis blowing agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah polyurethane. Reaksi kedua adalah reaksi antara air dan isocyanate menghasilkan polyurea dan gas CO2 sebagai chemical blowing agent.polyurethane dibentuk oleh reaksi senyawa isosianat yang bereaksi dengan senyawa yang memiliki hydrogen aktif seperti diol (polyol), yang mengandung group hydroksil dengan pemercepat katalis. Unsur nitrogen yang bermuatan pada kelompok alkohol (polyol) akan membentuk ikatan urethane antara dua unit monomer dan menghasilkan dimerurethane. Reaksi isosianat ini akan membentuk amina dan gas karbon dioksida (CO2). Gas ini yang kemudian akan membentuk busa pada material polimer yang terbentuk [5]. 2.3. Katalis MEKP Katalis merupakan material kimia yang digunakan untuk mempercepat proses reaksi polimerisasi struktur komposit pada kondisi suhu kamar dan tekanan atmosfir. Pemberian katalis dapat berfungsi untuk mengatur waktu pembentukan gelembung blowing agent, sehingga tidak mengembang secara berlebihan, atau terlalu cepat mengeras yang dapat mengakibatkan terhambatnya pembentukan gelembung. 2.4. Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS). Untuk penguat komposit digunakan serat tandan kosong kelapa sawit yang akan dicampurkan kedalam matriks. Tiap kandungan serat tandan kosong kelapa sawit secara fisik mengandung bahan–bahan serat seperti lignin (16,19 %), selulosa (44,14%) dan hemi selulosa (19,28%) yang mirip dengan bahan kimia penyusun kayu [4]. Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh sebuah institusi komersial terhadap komposisi bahan kimianya diketahui bahwa 8
Jurnal
e-Dinamis, Volume 5, No.1 Juni 2013
kandungan bahan serat tandan kosong kelapa sawit merupakan kandungan terbesar seperti terlihat pada tabel 2.4. Berdasarkan data maka terlihat bahwa kandungan yang sangat dominan adalah serat, sehingga akan mampu memberikan sifat mekanik yang cukup baik terhadap material komposit yang akan dibentuk. Permasalahan yang dihadapi pada penggunaan limbah dari tandan kosong kelapa sawit adalah terdapat kandungan zat ekstraktif dan asam lemak yang sangat tinggi, sehingga dapat menurunkan sifat mekanik material yang dibentuk. 2.5. Teknik Pembuatan Material Komposit Pembuatan material komposit pada umumnya tidak melibatkan penggunaan suhu dan tekanan yang tinggi. Hal ini disebabkan material ini mudah menjadi lembut atau melebur. Proses pencampuran ini dilakukan pada saat matriks dalam keadaan cair. Ada beberapa metode pembuatan material komposit diantaranya adalah: 1. Metode penuangan secara langsung 2. Metode pemampatan atau tekanan. 3. Metode pemberian tekanan dan panas. Pada metode penuangan secara langsung dilakukan dengan cara melekatkan atau menyentuhkan material-material penyusun pada cetakan terbuka dan dengan perlahan lahan diratakan dengan menggunakan roda perata atau dengan pemberian tekanan dari luar. 2.6. Beton Beton adalah suatu material yang menyerupai batu yang diperoleh dengan membuat suatu campuran yaitu semen, pasir, kerikil dan air untuk membuat campuran tersebut menjadi keras dalam cetakan sesuai dengan bentuk dan dimensi struktur yang diinginkan. Kumpulan material tersebut terdiri dari agregat yang halus dan kasar. Semen dan air berinteraksi secara kimiawi untuk mengikat partikel-
ISSN 2338-1035
partikel agregat tersebut menjadi suatu massa padat [6]. Pada umumnya beton terdiri dari ± 15 % semen, ± 8 % air, ± 3 % udara, selebihnya pasir dan kerikil. Campuran tersebut setelah mengeras mempunyai sifat yang berbeda-beda, tergantung pada cara pembuatannya. Perbandingan campuran, cara pencampuran, cara mengangkut, cara mencetak, cara memadatkan, dan sebagainya akan mempengaruhi sifatsifat beton [7]. Sifat beton meliputi: mudah diaduk, disalurkan, dicor, didapatkan dan diselesaikan, tanpa menimbulkan pemisahan bahan susunan pada adukan dan mutu beton yang disyaratkan oleh konstruksi tetap dipenuhi [8]. Material beton mempunyai beberapa keunggulan teknis jika dibanding dengan material konstruksi lainnya. Bahan baku pembuatan beton, seperti semen, pasir dan koral atau batu pecah, sangat mudah diperoleh. Keunggulan lain yang dimiliki beton dibandingkan dengan material lainnya adalah mempunyai kuat tekan dan stabilitas volume yang baik dan biaya perawatannya relatif lebih murah. Selain itu, material beton lebih tahan terhadap pengaruh lingkungan, tidak mudah terbakar, dan lebih tahan terhadap suhu tinggi, sehingga banyak digunakan sebagai pelindung struktur baja terhadap pengaruh kebakaran pada bangunan gedung [9]. 2.7.1. Persamaan Tegangan dan Regangan Pada sebuah batang lurus yang dikenai beban tarik, maka akan mengalami perubahan panjang yang disertai dengan pengurangan luas penampang batang. Perubahan panjang ini disebut juga dengan yang regangan teknik (εeng), didefinisikan sebagai perubahan panjang yang terjadi (∆L) terhadap panjang batang mula-mula (Lo). Tegangan yang dihasilkan pada proses ini disebut dengan tegangan teknik (σeng), dimana hal ini didefinisikan juga 9
Jurnal
e-Dinamis, Volume 5, No.1 Juni 2013
sebagai nilai pembebanan yang terjadi (F) pada suatu luas penampang awal (Ao). untuk memperoleh tegangan, dalam persamaan dapat dituliskan seperti pada persamaan: = Dimana σ adalah tegangan normal dengan satuan (N/m2), dan F adalah gaya yang ditimbulkan akibat tarik dan tekan (N) dan A adalah luas penampang (m2). Seperti ditunjukkan: =
∆ = L L1 Dimana ∆L = L1- L0, merupakan panjang akhir batang pada suatu pengujian tarik, sebelum beban dihilangkan kembali. Tegangan sebenarnya (σtrue) didefinisikan sebagai nilai beban yang diberikan terhadap luas penampang batang. (Ai) yang berubah akibat tarikan. Sementara regangan sebenarnya (εtrue), didefinisikan sebagai logaritmik perubahan panjang batang akhir terhadap panjang awal batang. Kedua istilah tersebut dapat dituliskan kedalam bentuk persamaan berikut: F σ = Ai L ε = ln L Dalam aplikasinya hasil dari pengukuran tegangan pada pengujian tarik dan tekan umumnya merupakan nilai teknik, hal ini disebabkan oleh sulitnya untuk mendapatkan nilai perubahan luas penampang sebenarnya yang disebabkan oleh beban tarik, selain itu perubahan yang terjadi sangat kecil, sehingga dapat dianggap sama dengan A0. 2.7.2. Hubungan Tegangan dan Regangan Robert Hooke (1689), telah mengamati sebuah fenomena hubungan antara Tegangan dan Regangan pada daerah elastis material, yang menyatakan bahwa dalam batas-batas tertentu tegangan pada suatu material ialah proporsional
ISSN 2338-1035
terhadap regangan yang dihasilkan. Teori ini kemudian lebih dikenal dengan Hukum Hooke. Namun teori ini hanya berlaku pada batas elastik material, dimana tegangan akan berbanding lurus terhadap regangan, dan bila beban dihilangkan, maka sifat ini akan menyebabkan material kedalam bentuk dan dimensi aslinya [9]. Perbandingan antara tegangan dan regangan dalam batas elastik disebut dengan istilah konstanta proporsional. Nama lain konstanta ini adalah Modulus Elastisitas (E) atau Modulus Young. Pada penelitian ini istilah yang digunakan ialah E, dan diperlihatkan pada persamaan. = Definisi perpindahan adalah perubahan kedudukan, hal ini merupakan besaran vektor mencakup jarak dan arah. Kecepatan adalah laju perubahan kedudukan terhadap waktu. Hal ini juga merupakan besaran vektor mencakup jarak, arah dan waktu. Kecepatan seragam memiliki partikel yang bergerak dengan kecepatan konstan pada lintasan lurus atau dimiliki partikel yang melintasi perpindahan yang sama dalam selang waktu yang sama secara berturut-turut tanpa peduli berapa selisih selang waktu tersebut. Sedangkan percepatan seragam dimiliki partikel yang mengalami perubahan kecepatan yang sama dalam selang waktu yang sama secara berturut-turut tanpa peduli berapa selisih selang waktu tersebut, seperti ditunjukkan pada persamaan. 1 " ( + ) = 2 # 1 = ( 0+ ) 2 Dimana V0 adalah kecepatan awal, V adalah kecepatan akhir, a percepatan, t waktu dan s perpindahan kecepatan pertengahan = perpindahan/waktu. Maka persamaan selisih antara kecepatan dan waktu. ∆ = ∆ ∆ = 0+ ∆ 10
Jurnal
e-Dinamis, Volume 5, No.1 Juni 2013
= 2
0
=
1 2 + 2 0 +
ISSN 2338-1035
2
Dari persamaan di atas, bila V0 = 0, maka : v2 = 0 + 2 as Maka untuk v diperoleh seperti ditunjukkan pada persamaan. = $2 bila a = g, dan s = H, maka : = $2 Maka persamaan diatas adalah percepatan benda jatuh bebas tergantung pada jarak atau tinggi benda jatuh dari pusat bumi, ketika sebuah benda padat jatuh dengan kecapatan sedang, dapat dianggap benda mengalami percepatan gravitasi seragam, untuk pengertian umum para ilmuan mengambil harga percepatan gravitiasi g = 9,81 m/s2. 3. Metodologi Penelitian Pada pembuatan spesimen parking bumper ini kami memilih struktur spesimen dengan bentuk dan ukuran seperti pada Gambar 3.19. Hal ini dikarenakan struktur spesimen tersebut banyak dijumpai dikawasan perparkiran yang ada di pertokoan, gedung perkantoran, pusat perbelanjaan dan lain-lain. Kemudian struktur tersebut bentuk disainnya lebih sederhana dan dapat meminimalisir gaya tekan yang diterima oleh parking bumper tersebut. Ukuran spesimen yang akan dibuat adalah 250×200×130(mm) dan ukuran cetakan 1200×200×130(mm), ukuran cetakan dibuat lebih tinggi dari spesimen, hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya luapan pada campuran resin, serat TKKS, katalis dan blowing agent. Rancangan bentuk, ukuran dan cetakan spesimen parking bumper yang telah dirancang dalam penelitian ini ditunjukkan oleh gambar seperti berikut.
Gambar 1. Design Parking bumper Proses pencetakan Parking Bumper dilakukan dengan langkahlangkah sebagai berikut: 1. Pemberian lapisan pemisah ( Pelumas Wax ) pada cetakan. Oleskan lapisan pemisah pada bagian dalam cetakan agar tidak terjadi ikatan yang kuat atau lengket antara permukaan cetakan dan produk yang dibentuk. Hal ini bertujuan untuk mempermudah proses pembongkaran. 2. Persiapan bahan-bahan yang diperlukan yaitu serat, resin tipe BQTN 157-EX yang merupakan polyester resin tak jenuh kemudian ditimbang. 3. Campurkan terlebih dahulu polyester resin dan serat tandan kosong kelapa sawit kemudian aduk hingga merata. 4. Campurkan katalis kedalam campuran serat dan resin dan aduk hingga merata. 5. Campurkan bahan pembentuk polyurethane dengan komposisi polyol 55% dan isocyanate 45%, dan aduk hingga merata. 6. Masukkan campuran polyol + isocyanate kedalam campuran resin dan serat tandan kosong kelapa sawit, dan aduk hingga merata. Setelah itu campurkan dengan katalis lalu aduk hingga campuran merata. 7. Tuangkan campuran tersebut kedalam cetakan yang telah dipersiapkan. 8. Proses penuangan matriks dan serat kedalam cetakan. 9. Berikutnya biarkan campuran tersebut pada tekanan atmosfir dan suhu kamar. Proses polimerisasi akan terjadi disertai dengan 11
Jurnal
e-Dinamis, Volume 5, No.1 Juni 2013
terbentuknya gelembung gas pada seluruh bagian komposit. 4. Hasil dan Pembahasan 1. Perhitungan Teori Untuk menganalisa distribusi gaya seperti pada dapat diasumsikan bahwa W tersebut adalah berat bobot mobil, dan P adalah gaya normal yang selanjutnya kita beri nama Gaya Tekan yang terjadi pada parking bumper, sehingga besarnya nilai Gaya Tekan tersebut secara teori adalah:
ISSN 2338-1035
µs = koefisien gesek Dengan: m = 1600 Kg g = 9,8 m/s2 v = 5 km/s α = 300 µs = 0,8 Maka besarnya nilai gaya tekan (P) yang terjadi pada parking bumper adalah: P = 3366,734 N 2. Pengujian Statik
Gambar 2. Analisa gaya yang diterima parking bumper Gambar 3. Grafik pengujian Spesimen 1
&
= 0
W sin α – F cos α – fs = 0 fs = W sin α – F cos α s
P = m.g sin α – m.a cos α
s
P = m.g sin α – m.
P=
cos α
m.g sin α – m. cos α t
µs
Dimana: P = Gaya Tekan (N) W = Berat Benda (N) m = Massa (Kg) g = Percepatan gravitasi ( )
2)
Grafik pengujian menunjukan parking bumper PF pada spesimen satu mampu menahan beban hingga 4031.6 N dan maximum stress hingga 507,079 MPa. Grafik menunjukan sesaat sebelum parking bumper polymeric foam rusak, parking bumper akan mengalami pertambahan panjang. Hal ini menunjukan bahwa sifat elastis polymeric foam meningkat sesaat sebelum material polymeric foam rusak. Grafik pengujian menunjukan parking bumper PF pada spesimen dua mampu menahan beban hingga 3887,28 N dan maximum stress hingga 484,712 MPa. Respon yang ditunjukkan setelah pengujian spesimen II pada gambar berikut.
v = Kecepatan ( ) ) = Sudut Kemiringan ( ) fs = gaya gesek (N) 12
Jurnal
e-Dinamis, Volume 5, No.1 Juni 2013
ISSN 2338-1035
respon yang khas, yaitu terjadinya pergeseran pada dinding rongga. Untuk pembebanan yang berkelanjutan akan mengakibatkan konsentrasi tegangan terhadap bidang dimana keretakan terjadi.
Gambar 4. Grafik pengujian Spesimen 2
Gambar 6. Grafik hasil pengujian ketiga spesimen Tabel 1. Tegangan maksimum dan regangan maksimum spesimen pada uji tekan statik.
Gambar 5. Grafik pengujian Spesimen 3
Grafik pengujian menunjukan parking bumper PF pada spesimen tiga mampu menahan beban hingga 3987.73 N dan maximum stress hingga 514,730 MPa. Dari hasil grafik ketiga spesimen diatas, kita dapat menggabungkan ketiga grafik dan membandingkan nya. Setelah itu kita juga dapat menyimpulkan rata-rata maximum force dan maximum stress yang mampu di tahan oleh parking bumper PF. Grafik gabungannya dapat kita lihat pada gambar dibawah ini. Dari grafik-grafik pengujian di atas, dapat disimpulkan maximum force yang mampu di tahan oleh parking bumper. Yang mana parking bumper yang telah didesain ulang pada penelitian ini memiliki ketahanan lebih tinggi daripada parking bumper sebelumnya. Hasil uji tekan statik aksial terhadap polymeric foam yang diperkuat serat TKKS menunjukkan
No Spes imen 1 2 3 Rata Rata
Teg. Maks (MPa)
Regangan Maks (%)
507,079 484,712 514,730 502,174
21,52% 27,1% 26,78% 25,134%
3. Validasi Untuk menilai ataupun membandingkan keakuratan dari mesin uji Impak Jatuh Bebas maka dilakukan validasi nilai antar nilai yang diperoleh dari teori dengan nilai hasil pengujian. Tabel berikut adalah nilai validasi yang diperoleh: Tabel 2. Hasil validasi nilai gaya No
Nilai
Spesimen
Teori (N)
1
3366,734
Nilai Pengujian
Ralat (%)
(N) 3968,87
15,17
5. Kesimpulan Dan Saran
13
Jurnal
e-Dinamis, Volume 5, No.1 Juni 2013
Berdasarkan penelitian dan analisa yang telah dilakukan dan dilaporkan pada bab-bab sebelumnya, maka kesimpulan dari hasil penelitian ini yaitu: Berdasarkan hasil analisa gaya desain struktur, parking bumper didapatkan bahwa parking bumper menghasilkan gaya tekan P sebesar 3366,734 N. Dimana gaya tekan yang dihasilkan oleh parking bumper sebelumnya adalah sebesar 2330,492 N. Sehingga dapat disimpulkan bahwa parking bumper pada penelitian ini lebih baik dari sebelumnya. Respon Mekanik material polymeric foam diperkuat serat TKKS akibat beban tekan statik ditandai adanya daerah patahan atau retak di permukaan spesimen. Kegagalan polymericfoam diperkuat serat TKKS menunjukkan kegagalan geser karena sudut patah atau retak pada arah beban. Dari hasil pengujian statik tekan, kekuatan gaya tekan maksimum yang mampu diterima oleh parking bumper PF adalah sebesar 3968,67 N, tegangan maksimum sebesar 502,174 MPa. Untuk pengembangan selanjutnya, peneliti menyarankan agar komposisi yang dipakai dalam pembuatan parking bumper polymericfoam diperkuat serat TKKS ditambah dengan material lain yang dapat menambah kekuatan dan kekerasan parking bumper polymericfoam. Penelitian mengenai penggunaan komposit serat TKKS ini diharapkan dapat menjadi acuan dan alternatif baru dalam suatu pembuatan produk komposit yang akan datang bagi penelitian berikutnya. Penelitian lebih lanjut terhadap material komposit sebaiknya lebih dikembangkan lagi, karena penggunaan material komposit menjadi suatu kebutuhan di masa mendatang.
ISSN 2338-1035
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7] [8]
[9]
Umar, S. Potensi Limbah Kelapa Sawit Dan Pengembangan Peternakan Sapi Berkelanjutan Di Kawasan Perkebunan Kelapa Sawit. Jurnal Wawasan, Vol 13., No.3, Tahun 2008, Subiyanto, Bambang, dkk. Utilization of Empty Fruit Bunch Waste from Oil Palm Industry for Particleboard Using Phenol Formaldehyde Adhesive. Warta PPKS 1-4. Isroi, Pengolahan TKKS (Tandan Kosong Kelapa Sawit), (online) (http://www.isroiwordpress.com), diakses tanggal 2 Februari April 2013). Nuryanto, E. Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai Sumber Bahan Kimia. Warta PPKS : 137-144. 2004. Callister Jr, W.D. Material Science and Engineering: An Introduction. New York: John Wiley&Sons: 2004. Dieter, George E. Metalurgi Mekanik, Jakarta: Erlangga, 1987. Van Vlack, Lawrence H., Djaprie, Sriati, dan Array. Ilmu dan Teknologi Bahan. Jakarta Hosford, William.F Mechanical Behaviour of Materials. University of Michigan, New York: Cambridge University Press. 2005. Zulfikar, Pembuatan dan Penyelidikan Perilaku Mekanik Material Polymeric Foam diperkuat Serat TKKS akibat Beban Statik dan
Daftar Pustaka
14
