LAMPIRAN A 1. ALAT – ALAT PERCOBAAN CETAKAN
ALAT PENEKAN
NERACA ANALITIK
TECLOCK TM – 110
ELECTRONIC SYSTEM UNIVERSAL TESTING MACHINE
IMPAKTOR WOLPERT
2. BAHAN – BAHAN PERCOBAAN RESIN POLIESTER 157 BQTN - EX
MIRROR GLAZE (WAX)
LAMPIRAN B SAMPEL SETELAH PENGUJIAN 1. Sampel pengujian kekuatan geser antar lapisan Sampel SgWR – FC – FC – SgWR
Sampel FC – SgWR – SgWR – FC
Sampel SgCSM – FC – FC – SgCSM
Sampel FC – SgCSM – SgCSM – FC
2. Sampel pengujian impak Sampel SgWR – FC – FC – SgWR
Sampel FC – SgWR – SgWR – FC
Sampel SgCSM – FC – FC – SgCSM
Sampel FC – SgCSM – SgCSM – FC
3. Sampel pengujian kekuatan lentur Sampel SgWR – FC – FC – SgWR
Sampel FC – SgWR – SgWR – FC
Sampel SgCSM – FC – FC – SgCSM
Sampel FC – SgCSM – SgCSM – FC
LAMPIRAN C Contoh perhitungan pengujian : 1. Perhitungan pengujian kekuatan geser antar lapisan Panjang sampel ( p )
= 25 mm
Lebar ( d )
= 13 mm
Tebal ( b )
= 1,89 mm
Luas penampang sampel uji
= 13 mm x 1, 89 mm
= 24, 57 mm2 Berat maksimum pematah sampel ( W ) = 109,96 N Besar A = 4 ( tebal x lebar ) = 4 ( 1,89 mm x 13 mm ) = 98, 28 mm2 Maka besar
ILLS
3W 4bd
ILLS
3 x 109, 96 N 98,28 mm 2
= 11, 22 kgf x 9,8 m/s2
= 3, 35 N/ mm2 = 3,35 Mpa Dengan cara yang sama dilakukan perhitungan untuk sampel berikutnya dan harga kekuatan geser antar lapisan dapat dilihat pada tabel 4.1, 4.2, 4.3, dan 4.4. 2. Perhitungan pengujian kekuatan impak Panjang sampel uji ( p)
= 64 mm
Lebar sample uji ( d )
= 12, 3 mm
Tebal sample uji ( b )
= 2,28 mm
Luas penampang sampel
=bxd
= 2,28 mm x 12,3 m = 28, 04 mm2 Energi yang diserap ( Es) Maka
Is
Es A
Is
1,00 J 28,04mm 2
= 1,00 J
Is = 0, 0356 J/mm2 Is = 35, 66 kJ/ m2 Dengan cara yang sama dilakukan perhitungan untuk sampel berikutnya dan harga kekuatan geser impak dapat dilihat pada tabel 4.5, 4.6, 4.7, dan 4.8. 3. Perhitungan pengujian kekuatan lentur Gaya penekan
= 5,11 kgf x 9,8 m/s2 = 50, 01 N
Jarak dua penumpu ( L )
= 100 mm
Lebar sampel uji ( b )
= 11, 6 mm
Tebal sampel uji ( h )
= 2,16 mm
Maka besar UFS
3PL 4bh 2
UFS
3 ( 50, 01 N x 100 mm ) 4 x 11, 6 mm (2, 16 mm ) 2
UFS
3 x 5001 Nmm 4 x 54, 12 mm3
UFS
15003 Nmm 216, 48 mm3
= 69, 30 N/mm2 UFS
= 69, 30 MPa
Dengan cara yang sama dilakukan perhitungan untuk sampel berikutnya dan harga kekuatan lentur dapat dilihat pada tabel 4.1, 4.2, 4.3, dan 4.4.
LAMPIRAN D
Fraksi Berat Sampel I Sgwr – Fc – Fc – Sgwr Volume resin
: 110 cc
Volume MEKP
: 2, 5 cc
Massa Sgwr x 2 lembar
: 47, 06 gram
Massa Fc x 2 lembar
: 5, 65 gram
Massa komposit
: 141, 65 gram
Massa resin
= Massa komposit – ( massa serat wr + massa coremat ) = 141, 65 – ( 47 , 06 + 5,63 ) = 141, 65 – 52,71 = 88, 94 gram
1. Fraksi berat Resin
= 62, 78 % 2. Fraksi Berat Serat Gelas woven roving
= 33, 22 % 3. Fraksi berat Firet coremat
= 4% Sampel II Fc – Sgwr – Sgwr – Fc Volume resin
: 125 cc
Volume MEKP
: 2, 6 cc
Massa Sgwr x 2 lembar
: 47, 06 gram
Massa Fc x 2 lembar
: 5, 65 gram
Massa komposit
: 193 gram
Massa resin
= Massa komposit – ( massa serat wr + massa coremat ) = 193 – ( 47 , 06 + 5,63 ) = 193 – 52,71 = 140, 29 gram
1. Fraksi berat Resin
= 72, 68 % 2. Fraksi Berat Serat Gelas woven roving
= 24, 38 % 3. Fraksi berat Firet coremat
= 2,9 4 % Sampel III Sgcsm – Fc – Fc – Sgcsm Volume resin
: 120 cc
Volume MEKP
: 2, 5 cc
Massa Sgcsm x 2 lembar
: 27, 395 gram
Massa Fc x 2 lembar
: 5, 65 gram
Massa komposit
: 144, 28 gram
Massa resin
= Massa komposit – ( massa serat csm + massa coremat ) = 144, 28 – ( 27, 395 + 5,63 ) = 141, 65 – 33, 05 = 111, 24 gram
1. Fraksi berat Resin
= 77, 1 % 2. Fraksi Berat Serat Gelas chopp strant mat
= 18, 98 % 3. Fraksi berat Firet coremat
= 3, 93 % Sampel IV Fc – Sgcsm– Sgcsm – Fc Volume resin
: 140 cc
Volume MEKP
: 3, 5 cc
Massa Sgcsm x 2 lembar
: 27, 395 gram
Massa Fc x 2 lembar
: 5, 65 gram
Massa komposit
: 186,2 gram
Massa resin
= Massa komposit – ( massa serat csm + massa coremat ) = 186, 2 – ( 27, 395 + 5,63 ) = 186, 2 – 33, 05 = 153, 15 gram
1. Fraksi berat Resin
= 82,25 % 2. Fraksi Berat Serat Gelas chopp strant mat
= 14, 71 % 3. Fraksi berat Firet coremat
= 3, 04 % Fraksi berat komposit hibrid serat gelas – coremat dengan resin poliester 157 BQTN – ex Fraksi berat
Susunan serat
(%) Woven roving Chopp strant mat Coremat Resin
1
2
3 -
4 -
33,22
24,38
-
-
18,98
14,71
3,99
2,94
3,93
3.04
62,78
72,68
77,1
82,25
LAMPIRAN E Fraksi Volum Dik : ρsg
= 2, 54 g/cm3
Ρc
= 0, 64 g/ cm3
ρpoliester= 1, 125 g/cm3 1. Sampel I ( Sgwr – Fc – Fc – Sgwr ) Massa wr
= 47, 06 gr
Massa c
= 47, 06 gr
Massa komposit
= 141, 65 gr
Massa resin
= Massa komposit – ( massa serat wr + massa coremat ) = 141, 65 – ( 47 , 06 + 5,63 ) = 141, 65 – 52,71 = 88, 94 gram
Rumus :
;
Dimana V
= Volume ( cm3) = massa jenis (gr/cm3 )
m
= massa ( gr )
Vwr = = 18,52 cm3 Vc = = 8, 83 cm3 Vm = = 72, 3 cm3
Vcom = Vwr + Vc + Vm = 18,52 cm3 + 8, 83 cm3 + 72, 3 cm3 = 99,65 cm3 Rumus volume Komposit
= = 18,58 % = = 8,86 % = = 72,56 % Sampel II Fc – Sgwr – Sgwr – Fc Massa Sgwr
: 47, 06 gram
Massa Fc
: 5, 65 gram
Massa komposit
: 193 gram
Massa resin
= Massa komposit – ( massa serat wr + massa coremat ) = 193 – ( 47 , 06 + 5,63 ) = 193 – 52,71 = 140, 29 gram
Vwr = = 18,52 cm3
Vc = = 8, 83 cm3 Vm = = 156, 9 cm3 Vcom = Vwr + Vc + Vm = 18,52 cm3 + 8, 83 cm3 + 156, 9 cm3 = 184, 25 cm3 Rumus volume Komposit = = 10, 05 % = = 4, 79 % = = 85, 69 % Sampel III Sgcsm – Fc – Fc – Sgcsm Massa Sgcsm
: 27, 395 gram
Massa Fc
: 5, 65 gram
Massa komposit Massa resin
: 144, 28 gram
= Massa komposit – ( massa serat csm + massa coremat ) = 144, 28 – ( 27, 395 + 5,63 ) = 141, 65 – 33, 05 = 111, 24 gram
Vcsm = = 10, 78 cm3 Vc = = 8, 83 cm3 Vm
= = 90,43 cm3
Vcom = Vcsm + Vc + Vm = (10, 78 cm3 + 8, 83 cm3 + 90,43 cm3 = 110, 04 cm3 Rumus volume Komposit = = 9,79
%
= = 8, 06 % = = 82, 17 % Sampel IV Fc – Sgcsm– Sgcsm – Fc Massa Sgcsm
: 27, 395 gram
Massa Fc
: 5, 65 gram
Massa komposit
: 186,2 gram
Massa resin
= Massa komposit – ( massa serat csm + massa coremat ) = 186, 2 – ( 27, 395 + 5,63 ) = 186, 2 – 33, 05 = 153, 15 gram
Vcsm = = 10, 78 cm3 Vc = = 8, 83 cm3
Vm
= = 124, 5 cm3
Vcom = Vcsm + Vc + Vm = (10, 78 cm3 + 8, 83 cm3 + 124, 5 cm3 = 144, 11 cm3 Rumus volume Komposit = = 7,48 % = = 6,13 % = = 86, 39 %
Fraksi volum komposit hibrid serat gelas – coremat dengan resin Poliester 157 BQTN – ex Fraksi volum (%) Woven roving Chopp strant mat Coremat Resin
Susunan serat 1
2
3
18,58
10, 05
-
-
9,79
7,48
8,86
4, 79
8, 06
6,13
72,56
85, 69
82, 17
86, 39
-
4 -
LAMPIRAN G
PENURUNAN RUMUS 1. Pengujian Kekuatan Geser Antar Lapisan (Interlaminar Shear Strength) Rumus : ILSS
3W 4bd
Bentuk sampel komposit untuk pengujian kekuatan geser antar lapisan sesuai dengan standart ASTM D- 2344
Vx y.zdy Iz.z V .z ILSS x ydy Iz.z ILSS
d
V 2 ILSS x ydy Iz. y ILSS
V x y 2 d2 [ ]y bd 3 2 12
12V x d 2 [ y2] 3 4 bd 6V x d 2 ILSS 3 [ y 2 ] bd 4 ILSS
Jika, y = 0
Maka : 6V x d 2 3 [ 0] bd 4 6V d 2 x 3 4bd 3V x 2bd
Dimana V x
W 2
3 W2 2bd 3W 4bd
Dimana,
= kekuatan geser antar lapisan (Nm-2) W = berat beban (N) b = tebal sampel (m) d = lebar sampel (m)
2. pengujian Impak (Impact Strength)
Gambar Ilustrasi skematis pengujian impak dengan benda uji Charpy dan Izod Dengan memakai prinsip ayunan sederhana, periode pendulum dapat dihitung dengan menggunakan rumus : T 2
l g
Dengan : T = periode pendulum l = panjang lengan pendulum g = percepatan gravitasi untuk menghitung kecepatan pendulum berayun ketka melalui titik kesetimbangan tanpa sampel :
l 2 l 2(1 cos i ) T
Dengan : i = sudut awal godam terhadap sumbu vertikal Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan benda uji dapat dihitung dengan rumus : E mgh(cos f cos i )
Dengan :
h = tinggi pengangkatan pendulum dari titik kesetimbangan m = massa pendulum
f = sudut awal yang dibentuk lengan pendulum setelah melewati titik Kesetimbangan Sementara kekuatan impak (Is) yang dihasilkan merupakan perbandingan antara energi serap (Es) dengan luas penampang awal. Is
Es A
Dengan :
Es = Energi serap A = Luas penampang Is = kekuatan impak
3. Pengujian Kekutan Lentur (Ultimate Flexural Strength) Rumus : UFS
3PL 2bd 2
Bentuk sampel komposit untuk pengujian kekuatan lentur (UFS) sesuai dengan standart ASTM D -790
Gambar penampang uji lentur (standar ASTM D 790) Dengan ; R1 + R2 = P ; R1 = R2 R1 + R1 = P 2 R1 = P R1
P 2
Atau dengan cara lain : R1.L P. 12 L 0 R1.L R1
P 2
PL 2
Momen pada jarak x adalah Untuk 0<x< 12 L P. 12 L L P Vx 2 Vx
Mx
P .x 2
Untuk 0<x
P. 12 L P L P P Vx P 2 2 Vx
P. 12 L Mx ..x P ( x 12 L) L P PL Mx .x Px 2 2
Jika, x =
1 2
L
P 1 . 2 L P. 12 L P. 12 L 2 PL Mx 4 Mx
Sehingga kekuatan bending dapat dituliskan sebagai berikut : bd 3 d Dimana, I ; y 12 2
M .y I
PL 4
.y
bd 3 12
12 P.L. 12 d 4 bd 3 12 P.L 8 bd 2 3 P.L 2 bd 2
dengan :
= kekutan lentur ( Nm-2) P = gaya penekan (N) L = jarak dua penumpu (m) b = lebar sampel (m) d = tebal sampel (m)
