III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Keteknikan Kayu, Laboratorium Kayu Solid Fakultas Kehutanan IPB kemudian dilanjutkan di PT. Summer Tirtaloka, sebuah perusahaan rumah tangga yang bergerak dibidang pembuatan gitar akustik maupun elektrik yang beralamat di Jl. Tegal Parang Utara No. 13B, Mampang Jakarta Selatan. Penelitian ini dilakukan selama 4 bulan bulan terhitung dari bulan Desember 2007 sampai dengan bulan Maret 2008, dengan rincian pengambilan data selama tiga bulan dan pengolahan data selama satu bulan. 3.2 Alat dan Bahan Bahan baku utama (untuk badan gitar) yang digunakan dalam penelititan ini adalah salah satu dari tiga jenis kayu subtitusi yang terpilih berdasarkan hasil pengujian awal. Kayu yang digunakan antara lain; kayu nangka (Artocarpus heterophyllus Lamk.), durian (Durio spp) dan agathis (Agathis dammara). Sedangkan kayu yang digunakan untuk bagian leher (neck) gitar dan papan pencet (fret board) adalah menggunakan kayu sungkai (Peronema canescens) dan sonokeling (Dalbergia latifolia). Kayu yang digunakan untuk pengujian awal didapatkan dari hutan rakyat di daerah bogor dan sekitarnya. Sedangkan kayu yang digunakan pada pembuatan gitar adalah kayu (stock) yang sudah disediakan atau dipesan sebelumnya pada perusahaan tempat pembuatan gitar tersebut. Bahan baku lainya adalah perangkat elektrik yang nantinya dipasangkan pada gitar. Sedangkan bahan lain yang digunakan adalah plastik, bahan poles, cat, dan logam. Peralatan yang digunakan adalah : oven, kaliper, Universal Testing Machine (UTM) merk amsler dan instron, sylvatest duo, desikator, band saw, serutan, bor, ampelas, kikir, cetakan, alat tekan (press), jepitan, pisau dan alat tulis. 3.3 Metode Penelitian 3.3.1 Pengujian Sifat Fisik Kayu Pengujian sifat fisik kayu dilakukan dua kali, yaitu sifat fisik kayu pada pengujian awal dan pengujian sifat fisik pada kayu yang digunakan untuk bahan gitar seluruhnya. Sifat yang diukur adalah :
16
3.3.1.1 Kadar Air Untuk pengujian kadar air dan kerapatan, contoh uji yang digunakan berukuran (2 x 2 x 2) cm3. Pada tahap pengujiannya, contoh uji ditimbang untuk mendapatkan berat awalnya. Setelah ditimbang, contoh uji dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 103 + 2 oC, lalu dimasukkan kedalam desikator dan ditimbang. Langkah tersebut diulangi sampai diperoleh berat konstan yang dianggap sebagai berat kering tanur. Kadar air dari contoh uji dapat diketahui dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : Kadar air (%) =
Berat awal (g) - Berat kering tanur (g) × 100 % Berat kering tanur (g)
....................... (1)
3.3.1.2 Kerapatan Kayu Contoh uji ditimbang dan diukur panjang, lebar dan tebalnya untuk mendapatkan berat kering udara. Selanjutnya dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 103 + 2 o C, contoh uji tersebut dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang. Langkah tersebut diulangi sampai diperoleh berat konstan dan nilai berat ini dianggap sebagai berat kering tanur. Nilai kerapatan ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut : ȡ =
BKU ........................................................................................................(2) VKU
Dimana:
ȡ = Kerapatan (g/cm3) BKU = Berat Kering Udara (g) VKU = Volume Kering Udara (cm3)
3.3.2 Pengujian Sifat Mekanis Kayu Pengujian sifat mekanis dilakukan dengan dua metode, yakni pengujian nondestruktif
(nondestructive
testing
method)
dan
pengujian
destruktif
(destructive testing method). Sifat yang diuji adalah modulus elastisitas (MOE) dan modulus patah (MOR). Kayu yang diuji berukuran (2,5 x 2,5 x 41) cm3 (ASTM D 143-05). Tiap contoh kecil tersebut kedua ujungnya (cross section) yang saling berhadapan dibor.
dibor
dibor Gambar 2. Contoh kecil kayu ukuran (2,5 x 2,5 x 41) cm3.
17
Masing-masing contoh kecil diukur dimensinya baik berat dan panjang, lebar dan tingginya. Setelah itu, contoh kecil dirisalah cacatnya terutama pada sepanjang bagian transversalnya 3.3.2.1 Pengujian Nondestruktif (Nondestructive Testing Method) Alat yang digunakan untuk pengujian nondestruktif adalah sylvatest duo. Ujung transmitter (pemancar gelombang) dan receiver (penerima gelombang) sylvatest duo dimasukkan ke dalam lubang bor yang telah dibuat, lalu aktifkan alat dengan terlebih dahulu mengatur pembacaan panjangnya supaya sesuai dengan panjang contoh uji. Hasil identifikasi yang tertera pada monitor alat yang meliputi: energi yang diterima receiver (mV), cepat rambat gelombang (m/s), waktu tempuh gelombang (s) dicatat. Gem (2004) menjelaskan bahwa Modulus elastisitas dinamis (Ed) dari tiap spesimen yang telah dirambati oleh gelombang ultrasonik dapat dihitung memakai persamaan Christoffel: MOEd = ȡm x Vus2 ........................................................................................... (4)
Dimana: MOEd = modulus elastisitas dinamis (kg/cm2) ȡm = kerapatan massa (kg/cm3) Vus = kecepatan rambat gelombang ultrasonik (m/detik) Untuk mencari kerapatan massa diperoleh berdasarkan Rumus 5. ȡm =
ρ .............................................................................................................(5) g
Dimana:
ȡ g
= kerapatan benda (kg/cm3) = konstanta gravitasi (9,8 m/detik2)
Gambar 3 SylvatestDuo®.
18
3.3.2.2 Pengujian Destruktif (Destructive Testing Method) Data berupa defleksi dapat diperoleh dengan tipe pengujian destruktif yakni one point loading. Pengujian one point loading diuji dengan alat Instron. Data yang didapat bisa dianalisis berdasarkan rumus pada ASTM D143-05 dilakukan dengan mengeluarkan faktor g (konstanta gravitasi). Dari pengujian ini akan didapatkan modulus elastisitas (MOE) dan modulus patah (MOR) dengan rumus sebagai berikut. MOE =
PL3 ................................................................................................ (6) 4Ybh 3
MOE =
3P max L .......................................................................................... (7) 2bh 2
Keterangan : MOE = Modulus elastisitas (kg/cm2) MOR = Modulus patah (kg/cm2) P
= Beban hingga batas proporsi (kg)
Pmax = Beban maksimal hingga contoh uji patah/ rusak (kg) L
= Panjang bentang (cm)
Y
= Defleksi (cm)
b
= Lebar contoh uji (cm)
h
= Tebal contoh uji (cm)
3.3.2.3 Kekerasan Uji kekerasan dilakukan untuk mengetahui tingkat kekerasan dari suatu jenis kayu. Tingkat kekerasan diukur dengan menggunakan UTM merk AMSLER, Pengujian dilakukan dengan menekan kayu dengan bola baja sampai setengah dari bola baja terbenam dalam kayu. Kekerasan dari suatu kayu dapat diukur dengan menggunakan rumus : H=
P .............................................................................................................(8) A
Dimana : H = kekerasan kayu (kg/cm2) P = beban maksimun sampai ½ bola baja terbenam (kg) A = luas bidang ½ bola baja terbenam (cm2)
19
3.3.3 Penetapan Jenis Kayu Substitusi Penetapan jenis kayu substitusi dilakukan berdasarkan kajian pustaka, studi literatur dan hasil pengujian pendahuluan yang didapatkan, hal ini terkait dengan keterbatasan dan upaya penghematan penelitian. Pemilihan jenis kayu yang digunakan juga dimaksudkan untuk menemukan jenis kayu lokal yang sangat berpotensi namun belum dimanfaatkan secara optimal dalam pembuatan gitar elektrik. 3.3.4 Proses Pembuatan Gitar Proses pembuatan gitar elektrik dalam penelitian ini dilakukan secara manual. Hal ini disebabkan perusahaan pembuatan gitar yang digunakan sebagai tempat penelitian merupakan perusahaan yang berskala kecil. Bentuk dan ukuran gitar yang dipakai dalam pembuatan gitar pada penelitian ini adalah bentuk dan ukuran standar yang biasa diproduksi oleh PT. Summer Tirtaloka. Tahapantahapan yang dilakukan dalam pembuatan gitar elektrik adalah sebagai berikut. 3.3.4.1 Persiapan bahan baku Pembuatan gitar diawali dengan penyiapan bahan baku kayu yang terpilih setelah melalui pengujian terhadap sifat fisik dan mekanik yang dilakukan.
(a)
(b)
Gambar 4 Kayu sungkai (a) dan kayu duren (b) untuk neck dan body gitar. 3.3.4.2 Pembuatan Bagian Leher Gitar (neck) Bahan baku awal yang digunakan untuk pembuatan
neck (leher gitar)
adalah kayu yang berupa balok, nantinya bagian ini akan dilengkapi dengan machine head, truss rod cover, nut blank, finger board (papan pencet), fretwire, position dots, truss rod slot serta truss rod. Tahapan pengerjaan leher gitar adalah sebagai berikut :
20
1. Bahan baku bagian neck (leher) gitar berupa balok yang berukuran (6x10x150) cm3. Balok dipotong miring pada arah radial dengan kemiringan sudut 15o. Balok yang sudah dipotong disambung dengan perekat (epoxy) agar didapatkan bentuk kasar dari neck sekaligus head (kepalanya).
Penyambungan
yang
dilakukan
ditujukan
untuk
meningkatkan kekuatan dari leher gitar yang dihasilkan serta cacat bengkok akibat tegangan senar pada leher gitar tidak terjadi. Lama pengeringan pada proses perekatan sambungan untuk diproses lebih lanjut membutuhkan waktu 24 jam. 2. Pembuatan bagian
truss rod slot
pada bagian
neck
dengan
menggunakan pahat dan palu dengan ukuran yang sesuai dengan truss rod itu sendiri. 3. Meletakkan truss rod pada truss rod slot dan diberikan lem secukupnya. 4. Pembentukan kontur neck dan head dengan menggunakan pahat, kikir, palu dan serut rotan. 5. Pembuatan papan pencet (finger board). 6. Pemberian tanda pada papan pencet dengan gergaji untuk penempatan lidi logam yang ukurannya telah ditentukan. 7. Pembuatan lubang untuk position dots dengan bor di tempat yang telah ditentukan. 8. Pemasangan list di bagian tepi neck dengan bahan yang terbuat dari mika dengan ukuran tertentu. 9. Pembuatan lubang untuk machine head dan sambungan baut untuk ke bagian body dengan menggunakan bor. 10. Pemasangan position dots pada tempat yang telah ditentukan. 11. Pemasangan lidi logam pada tempat yang telah dibuat dengan menggunakan palu karet. 12. Neck diamplas. 13. Pemasangan nut blank. 14. Pemasangan machine head. 15. Pemasangan truss rod cover.
21
Tiga tahapan terakhir dilakukan setelah dilakukan proses finishing, yaitu : (a). Pemasangan nut blank, (b). Pemasangan machine head, dan (c). Pemasangan truss rod cover. 3.3.4.3 Pembuatan Bagian Badan Gitar ( Body ) Tahapan pembuatan badan (body) gitar meliputi langkah±langkah sebagai berikut : 1. Bahan baku kayu yang digunakan berupa papan tangensial dengan ukuran (50 x 50 x 4,1) cm3. Body gitar dibuat dengan menggunakan bandsaw dan dibantu dengan mal yang sudah dibuat sebelumnya. 2. Penyerutan dan pengampelasan untuk mendapatkan hasil body gitar sesuai dengan model yang diinginkan dengan permukaan yang halus. 3. Pembuatan lubang-lubang atau alur untuk menyambungkan neck serta memasang komponen lainnya. 4. Pemasangan Bridge, bridge pins dan saddle. 5. Pemasangan strap peg. Dua tahapan terakhir yang berupa pemasangan Bridge, bridge pins, saddle dan strap peg dilakukan setelah proses finishing.
Gambar 5 Body dan neck gitar sebelum finishing. 3.3.4.4 Pengerjaan Akhir (Finishing) Gitar dan Pemasangan Komponen Elektronik Pengerjaan akhir dari kegiatan pembuatan gitar ini adalah proses pengecatan badan dan leher gitar itu sendiri. Kegiatan awal yang dilakukan adalah penentuan warna yang akan digunakan. Kegiatan pewarnaan ini akan merubah tampilan dari gitar yang dihasilkan. Fungsi dari cat yang digunakan selain untuk memberikan
22
nilai estetika dari gitar juga digunakan sebagai bahan pengawet dari kayu yang digunakan. Kayu akan menghasilkan nilai estetika yang tinggi apabila dilakukan finishing dengan menggunakan warna transparan karena akan menampakkan serat±serat kayu. Bahan±bahan yang digunakan pada saat pengecatan gitar yang dibuat adalah sebagai berikut : a. Sanding Sealer c. Coating. Fungsi dari sanding sealer adalah untuk menutupi pori±pori kayu yang akan dicat serta biaya produksi dapat diturunkan. Proses ini dilakukan berulang-ulang sampai pori-pori pada permukaan kayu tertutup sampai 70%. Setelah proses sanding sealer, maka kegiatan selanjutnya adalah kegiatan coating. Adapun fungsi dari coating adalah : a. Memberikan penampilan akhir yang berhubungan dengan tingkat kekilapan dan warna yang dikehendaki. b. Memberikan perlindungan terhadap keseluruhan hasil finishing (produk menjadi tahan gores, tahan air, dan lain±lain). 3.3.5 Evaluasi Mutu atau Kualitas Gitar Setelah proses pembuatan gitar dengan bahan kayu kelapa selesai, maka dilakukan evaluasi mutu gitar. Mutu gitar ditentukan berdasarkan kualitas bunyi (suara) yang dihasilkan, yaitu dengan melakukan penilaian terhadap beberapa parameter, yaitu resonansi, sustained dan natural. Mutu gitar yang dihasilkan kemudian dibandingkan dengan mutu gitar pabrik (kedua buah gitar yang diperbandingkan merupakan gitar dengan bahan baku yang berbeda). Evaluasinya dilakukan dengan menggunakan kusioner yang akan diisi oleh responden terpilih yang datanya kemudian diolah. Responden yang akan menilai kualitas gitar akan dibagi dalam 4 kelompok yang berbeda. Kelima kelompok tersebut adalah : 1. Siswa Sekolah Menengah Umum (SMU). 2. Mahasiswa. 3. Musisi.
23
4. Umum. Jumlah responden yang akan menilai kualitas gitar yang dihasilkan adalah 20 orang untuk masing±masing kelompok, sehingga total responden adalah 80 orang. Berikut contoh kuisioner yang akan digunakan dalam menentukan kualitas suara gitar yang dihasilkan. Tabel 4 Contoh kuisioner penilaian kualitas suara gitar dari kelompok responden siswa SMU/ mahasiswa/ musisi /umum Gitar Kayu Alternatif B Resonansi S K B Sustained S
Gitar Pabrik Resonansi
Sustained
K B Natural Natural S K Keterangan : B : Baik; S : Sedang; K : Kurang
B S K B S K B S K
Data yang didapat dari seluruh responden akan dianalisis dengan membandingkan nilai rata-rata persentase setiap parameter yang diukur dari dua jenis gitar yang dibandingkan. Berikut contoh tabel yang akan digunakan dalam menganalisis data. Tabel 5 Contoh Tabel Jumlah dan Sebaran Responden Dalam Menentukan Kualitas Gitar Kayu Alternatif dan Gitar Pabrik (%) No
Kelompok Responden
1
SMU
2
Mahasiswa
3
Musisi
4
Umum
5
Rata-rata
Jenis Gitar
Resonansi(%) B S K
Kualitas Suara Sustained(%) B S K
Natural(%) B S K
Gitar K Gitar P Gitar K Gitar P Gitar K Gitar P Gitar K Gitar P Gitar K Gitar P
Keterangan : Gitar K : Gitar dengan kayu alternatif , Gitar P : Gitar Pabrik B : Baik; S : Sedang; K : Kurang
Selain menggunakan kuesioner, sebagai data penunjang juga digunakan pengujian dengan menggunakan. Kualiats suara yang diuji adalah pengujian sifat sustained dengan menggunakan alat berupa stop watch dan stetoskop. Hal ini
24
dimaksudkan untuk mengetahui tingkat kekuatan kayu untuk mempertahankan suara yang dihasilkan oleh gitar selama mungkin.
