KARAKTERISASI SIFAT MEKANIS KOMPOSIT POLYESTER PENGUAT SERAT BAMBU
TUGAS AKHIR Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk memenuhi syarat memperoleh Gelar sarjana TeknikMesin
Disusun Oleh : SETIYA BUDI 02510051
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2009
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini : Nama
: Setiya Budi
Tempat/ Tgl.Lahir
: Singkut/ 06 Desember 1984
Nim
: 02510051
Fakultas / Jurusan
: Teknik / Mesin
Menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul “ Karakterisasi Sifat Mekanis Komposit Polyester Penguat serat Bambu “ adalah bukan karya orang lain sebagian maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar – benarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar, maka saya bersedia mendapat sanksi akademik
Malang, Mei 2009 Yang Menyatakan
( Setiya Budi )
RIWAYAT HIDUP
Nama
: Setiya budi
Tempat, tanggal lahir : Singkut / 06 Desember1984 Alamat
: Jln.tp sriwijaya no 56
Telepon
:
Phone
: 081334531106
E-mail
:
[email protected]
Jenis kelamin
: Pria
Status perkawinan
: Belum menikah
Agama
: Islam
Kewarganegaraan
: Indonesia
Nama Orang tua Ayah
: Yatiman
Ibu
: Sugemi
Pekerjaan Orang Tua Ayah
: Wiraswasta
Ibu
: Ibu Rumah Tangga
Alamat Orang Tua
: Jln.tp sriwijaya no 56 ( Jambi )
ϲϴ
DATA PENDIDIKAN FORMAL 1. SD Negeri 327 Pelawan Singkut ( Jambi ) lulus tahun 1996 2. SMP Negeri 2 Pelawan Singkut ( Jambi ) lulus tahun 1999 3. SMK Batang hari ( Jambi ) lulus tahun 2002 4. Universitas Muhammadiyah Malang Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin lulus tahun 2009
Demikian riwayat hidup ini dibuat dengan sebenar-benarnya.
Setiya budi
ϲϵ
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia yang diberikan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Karakterisasi Sifat Mekanis Komposit Polyester Penguat Serat Bambu”. Tugas Akhir ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin di lingkungan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiayah Malang. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah membantu, sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan, terutama kepada: 1. Allah SWT dan Nabi Muhammad SAW 2. Keluargaku tercinta, Ayahanda, Ibunda dan Adik tersayang, yang telah memberikan dukungan, semangat dan doa untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak Ir.Daryono, MT, selaku Ketua Jurusan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 4. Bapak Drs.Moh.Jufri,ST,MT dan Budiono Ssi,MT selaku Dosen Pembimbing I dan II yang telah banyak membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 5. Teman
terbaikku
sepanjang
masa
Jufri’telle’,
Suhriyanto’billes’,dan
Yanto’bambang’. 6. Dosen dan seluruh staf jurusan yang selalu sabar 7. Bagi temen – temen yang aku kenal di kampus putih sebagai kenangan yang tak terlupakan yang selalu menghiburku dan memberi semangat. Semoga Allah akan membalas semua amal baik dan sumbangan pemikiran yang telah diberikan kepada penulis.
Akhirnya dengan kerendahan hati, penulis menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna dikarenakan terbatasnya pengetahuan yang penulis miliki.
iii
Untuk saran dan kritik dari semua pihak yang sifatnya membangun penulis harapkan demi kesempurnaan penulisan tugas akhir ini. Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca. Amien.
Malang, 15 mei 2009
Penyusun
iv
DAFTAR ISI Halaman Judul Lembar Asistensi ................................................................................................................. i Abstraksi ............................................................................................................................. ii Kata Pengantar .................................................................................................................. iii Daftar Isi ............................................................................................................................ iv Daftar Gambar .....................................................................................................................v Daftar Tabel ....................................................................................................................... vi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ......................................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah.................................................................................................2 1.3 Batasan Masalah ...................................................................................................3 1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................................................3 1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................................3 1.6 Hipotesa ................................................................................................................4 BAB II DASAR TEORI 2.1 Komposit...............................................................................................................5 2.1.1 Bahan Penguat ( Reinforcement ) ................................................................5 2.1.2 Matrik (Resin)..............................................................................................9 2.2 Proses Produksi Material Komposit....................................................................16 2.2.1 Proses Hand Lay-Up ..................................................................................17 2.2.2 Proses Spray-Up.........................................................................................18 2.2.3 Filamen- Winding ......................................................................................18 2.2.4 Sheet-Moulding Compound (SMC)...........................................................19
iv
2.3 Bahan Penyusun Lain .........................................................................................19 2.3.1 Aditif ..........................................................................................................19 2.3.2 Hardener.....................................................................................................20 2.4 Teori Lapisan Tersusun ......................................................................................21 2.4.1 Continuous Fiber Laminate........................................................................21 2.4.2 Discontinuous Fiber Laminate..................................................................22 2.5 Kegagalan Pada Komposit..................................................................................23 2.6 Pengujian Impact ................................................................................................24 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metodologi Penelitian.........................................................................................32 3.2 Tempat dan Waktu Penelitian.............................................................................32 3.3 Proses Pembuatan Material Uji...........................................................................32 3.3.1 Persiapan Bahan.........................................................................................32 3.3.2 Peralatan yang digunakan ..........................................................................34 3.3.3 Metode Pengerjaan.....................................................................................36 3.4 Variabel Penelitian..............................................................................................37 3.5 Teknik Analisa Data ...........................................................................................43 Diagram Alir Penelitian .........................................................................................46
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Percobaan..........................................................................................47 4.1.1 Data Pengujian Impact...............................................................................47 4.1.2 Perhitungan Kekuatan................................................................................47 4.1.3 Data Kekuatan Impact................................................................................49
v
4.2 Uji BNT ..............................................................................................................54 4.3 Pembahasan.........................................................................................................56
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan............................................................................................. ............57 5.2 Saran........................................................................................................ ...........57 DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................59 Lampiran A ( Naskah Publikasi ) ..................................................................................60 Lampiran B ( Surat Keterangan Penelitian ) ...............................................................66 Riwayat Hidup ................................................................................................................68
vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Grafik Tegangan regangan bamboo dan baja ................................................25 Gambar 2.2 Proses hand lay-up............................................................................ ........... 17 Gambar 2.3 Proses Spray Up .............................................................................................18 Gambar 2.4 Proses filament-Winding................................................................................18 Gambar 2.5 Proses sheet moulding compound..................................................................19 Gambar 2.6 Continous fiber laminate (Hull D.,1981) .......................................................22 Gambar 2.7 Discontinuous Fiber Laminate (Hull D.,1981) ..............................................23 Gambar 2.8 Kegagalan pada komposit (Hull D.,1981) .....................................................24 Gambar 2.9 Mesin Uji Impact............................................................................................25 Gambar 2.10 Skema Mesin Uji impact (tampak samping) ...............................................26 Gambar 2.11 Mekanisme gaya tanpa beban......................................................................28 Gambar 2.12 Mekanisme gaya menggunakan beban.........................................................29 Gamar 2.13 Gaya-gaya pada waktu memecahkan specimen.............................................30 Gambar 3.1 Serat bambu..................................................................................................32 Gambar 3.2 Resin, Wax, dan Katalis...............................................................................33 Gambar 3.3 Cetakan.........................................................................................................34 Gambar 3.4 Mesin uji impact...........................................................................................35 Gambar 3.5 Spesimen Uji................................................................... .............................37 Gambar 3.6 Mekanisme Pengujian Impact Charphy..................................................... ..42
v
DAFTAR TABE L
Tabel 2.1 Karakteristik material bambu......................................................................9 Tabel 2.2 Ketahanan terhadap bahan kimia...............................................................13 Tabel 2.3 Mechanical properties for thermosetting polymer.....................................14 Tabel 2.4 Mechanical properties for thermoplastic polymer .....................................16 Tabel 3.1 Analisa Varian dengan n replikasi...............................................................43 Tabel 3.2 Perhitungan Analisa Varian........................................................................45 Tabel 4.1 Data Pengujian impact....................................... ........................................47 Tabel 4.2 Data Analisa Kekuatan Impact...................................................................49 Tabel 4.3 Tabel pengujian hipotesa pada analisa varian dua arah.............................53 Tabel 4.4 Hasil Uji BNT............................................................................................55
vi
DAFTAR PUSTAKA Morisco. (1999). Rekayasa Bambu, Nafiri Ofset, Yogyakarta Surdia Tata,.,1989 Pengetahuan Bahan Teknik, PT. Pradian Paramita, Jakarta Ali, Hanafiah Kemas.,1995 Rancangan Percobaan, PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta Ronald, E Walpole.,1995 Ilmu Peluang dan Statistik Untuk Insinyur dan Ilmuwan, ITB, Bandung William , F,Smith.,1985 Principles of Material Science and Enginering, Mc -Granhill Book Company, New York Derek, Hull.,1981 An Introduction to Composite Material, Cambrige University Press, New York Harmer, E ,Davis.,1982 The Testing of Engineering Material, Mc-Granhill, Inc New York Murphy.J.,1991 Reinforcement Plastic Hand Book, Mc-Granhill, Inc New York William, D, Callister.,1981 Jr. Material Science and Engineering, John Wiley & Sons,Inc, New York
59
