i
PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP KEKUATAN BENDING KOMPOSIT AMPAS TEBU - SERBUK KAYU DALAM MATRIK POLYESTER
SKRIPSI
Oleh: YANU RIANTO K 2507008
PENDIDIKAN TEKNIK MESIN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011
i
ii
PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP KEKUATAN BENDING KOMPOSIT AMPAS TEBU - SERBUK KAYU DALAM MATRIK POLYESTER
SKRIPSI
Oleh: YANU RIANTO K 2507008
Skripsi Ditulis dan diajukan untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
Skripsi ini disetujui untuk dipertahankan di hadapan tim penguji skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
iv
SURAT PERNYATAAN Dengan ini penulis menyatakan bahwa dalam penulisan skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi dan menurut sepengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis mengacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Desember 2011 Penulis
v
PENGESAHAN
Skripsi ini telah dipertahankan dihadapan tim penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memperoleh persyaratan gelar Sarjana Pendidikan. Pada hari Tanggal
: Selasa : 20 Desember 2011
vi
ABSTRAK
Yanu
Rianto.
PENGARUH
KOMPOSISI
CAMPURAN
FILLER
TERHADAP KEKUATAN BENDING KOMPOSIT AMPAS TEBU SERBUK KAYU DALAM MATRIK POLYESTER. Skripsi, Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan. Universitas Sebelas Maret Surakarta, Desember 2011. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk ; (1) Mengetahui pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebuserbuk kayu dalam matrik polyester, (2) Mengetahui komposisi campuran filler yang mempunyai kekuatan bending paling besar pada komposit ampas tebuserbuk kayu dalam matrik polyester. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Material Fakultas Teknik UNS Surakarta dengan menggunakan alat uji Universal Testing Machine (UTM) dengan standar ASTM D 790. Pengujian dilakukan pada tiga variasi campuran ampas tebu – serbuk kayu yaitu 10% : 30%, 20% : 20%, dan 30% : 10%. Komposit dibuat dengan cara hand lay-up dengan perbandingan fraksi volume antara matrik dan filler sebesar 60% : 40%. Hasil penelitian ini adalah ; (1) Ada pengaruh yang signifikan komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-serbuk kayu dalam matrik polyester, (2) Kekuatan bending tertinggi diperoleh pada komposisi campuran filler 20% ampas tebu dan 20% serbuk kayu yaitu sebesar 46.19 MPa.
Kata kunci : ampas tebu, serbuk kayu, hand lay-up ,uji bending , ASTM D 790.
vii
ABSTRACT
Yanu Rianto. THE INFLUENCE OF FILLER MIXED COMPOSITION TO THE BENDING STRENGTH OF CANE DREGS – WOOD DUST FILLER WITHIN POLYESTER MATRIX COMPOSITE. Research Paper, Surakarta: The Faculty of Teacher Training and Education. Sebelas Maret University of Surakarta, December 2011. The purpose of this research were; (1) to determine the influence of filler mixed composition to the bending strength of cane dregs – wood dust filler within polyester matrix composite, (2) to find out the filler mixed composition which resulting the higgest bending strength of cane dregs – wood dust filler within polyester matrix composite. This research was conducted at the Material Laboratory of the Engineering Faculty of Sebelas Maret University of Surakarta. The speciments tested using a Universal Testing Machine (UTM) based on ASTM D 790. There were three variations of cane dregs – wood dust filler mixed composition tested; they are 10% : 30%, 20% : 20%, and 30% : 10%. The composite was made using hand lay-up method with the volume fraction between matrix and filler of 60% : 40%. The matrix used was polyester BQTN 157 with addition of 1% MEXPO catalyst. The result of this research show that; (1) there was significant influence in filler mixed composition to the bending strength of cane dregs – wood dust filler within polyester matrix composite, (2) the highest bending strength gained at the composition of 20% cane dregs and 20% wood dust which give a tensile bending strength of 46.19 MPa.
Key words: cane dregs, wood dust, hand lay-up, bending test, ASTM D 790.
viii
MOTTO “Tantangan Dan Masalah Merupakan Tanda Bahwa Kita Masih Hidup.” “Kekuatan Terbesar Untuk Menyelesaikan Pekerjaan Adalah Pada Saat Kita Berani Untuk Memulainya.” Ω Parlindungan Marpaung Ω “Daripada Mengutuki Kegelapan Lebih Baik Ambil Sebatang Lilin Dan Nyalakan.” Ω Stephen Covey Ω “Bersyukurlah Karena Engkau Tidak Memiliki Semua Yang Diinginkan, Jika Kamu Memiliki Semuanya, Apalagi Yang Hendak Kau Cari” “Bersyukurlah Atas Setiap Tantangan Baru, Karena Hal Itu Akan Membangun Kekuatan Dan Karaktermu” Ω Syeikh Irfan El Hakeem Ω
ix
PERSEMBAHAN
Skripsi ini saya persembahkan untuk : Ayah dan ibuku Kakak dan adikku Keluarga bahagiaku Kekasih sejatiku Mahasiswa PTM 2007 Dosen-Dosen PTM Almamaterku
x
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan kepada kita nikmat, taufiq, rahmat, hidayah serta inayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Pengaruh Komposisi Campuran Filler Terhadap Kekuatan Bending Komposit Ampas Tebu-Serbuk Kayu Dalam Matrik Polyester”. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini banyak menghadapi hambatan dan kesulitan. Namun dengan bantuan dari berbagai pihak hambatan dan kesulitan tersebut dapat teratasi. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberi dukungan moral, maupun spiritual kepada penulis, antara lain : 1.
ALLAH SWT atas segala kenikmatan yang telah diberikan.
2.
Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta
3.
Bapak Drs. Sutrisno, S.T., M.Pd. selaku Ketua Jurusan Pendidikan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4.
Bapak Yuyun Estriyanto, S.T., M.T, selaku Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta, sekaligus sebagai dosen pembimbing II, yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun skripsi.
5.
Bapak Budi Harjanto S.T., M. Eng, selaku Koordinator Skripsi Pendidikan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.
6.
Bapak Drs. Suwachid, M.T., M.Pd, selaku Dosen pembimbing I, yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun skripsi.
7.
Bapak Herman Saputro, M.T., M.Pd selaku pembimbing akademis yang telah membantu dan membimbing penulis selama studi di PTM JPTK.
8.
Segenap dosen Program Studi Pendidikan Teknik Mesin yang telah bersedia dengan ikhlas berbagi ilmu dengan penulis.
9.
Segenap karyawan Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS.
xi
10. Bapak, Ibu, keluarga tercinta, dan kekasih sejatiku yang telah memberikan kasih sayang, semangat, dan dukungan. 11. Teman-teman seperjuangan di Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, mahasiswa PTM 2007 yang „JOSS Tenan‟ yang telah memberikan kontribusi dalam menyelesaikan skripsi ini. 12. Kepada seluruh pihak yang telah memberikan bantuan moral dan spiritual hingga terselesainya skripsi ini. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Untuk itu kritik maupun saran yang sifatnya membangun demi kebaikan skripsi ini sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berharap bahwa skripsi ini dapat bermanfaat bagi setiap orang yang membaca dan merupakan suatu referensi yang dapat dipertimbangkan. Semoga Allah SWT senantiasa memberikan berkah maghfirah bagi kita semua. Amin.
Surakarta,
Desember 2011
Penulis
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................................ i HALAMAN PENGAJUAN ............................................................................. ii HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... iii HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iv HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... v HALAMAN ABSTRAK .................................................................................. vi HALAMAN MOTTO ...................................................................................... viii HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... ix KATA PENGANTAR ..................................................................................... x DAFTAR ISI .................................................................................................... xii DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1 B. Identifikasi Masalah ............................................................................. 3 C. Pembatasan Masalah ............................................................................ 3 D. Perumusan Masalah ............................................................................ 4 E. Tujuan Penelitian ................................................................................ 4 F. Manfaat Penelitian ............................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka .................................................................................. 5 1. Komposit ........................................................................................ 5 2. Tebu................................................................................................ 12 3. Kayu ............................................................................................... 14 4. Polyester ......................................................................................... 18 5. Fraksi Volume ................................................................................ 19
xiii
6. Uji bending ..................................................................................... 20 B. Penelitian Yang Relevan ...................................................................... 21 C. Kerangka Berpikir ................................................................................ 22 D. Hipotesis Penelitian.............................................................................. 23
BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 24 B. Metode Penelitian................................................................................. 24 C. Populasi dan Sampel ............................................................................ 25 D. Teknik Pengumpulan Data ................................................................... 25 E. Pelaksanaan Eksperimen ...................................................................... 31 F. Teknik Analisis Data ............................................................................ 33
BAB IV HASIL PENELITIAN A. Deskripsi Data ...................................................................................... 37 B. Pengujian Persyaratan Analisis ............................................................ 39 1. Uji Normalitas ................................................................................ 39 2. Uji Homogenitas ............................................................................ 40 C. Pengujian Hipotesis .............................................................................. 40 1. Hasil Pengujian Hipotesis dengan Anava Satu Jalan ..................... 40 2. Hasil Komparasi Ganda Pasca Anava Satu Jalan .......................... 41 D. Pembahasan Analisis Data ................................................................... 43
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN A. Simpulan .............................................................................................. 46 B. Implikasi ............................................................................................... 46 C. Saran ..................................................................................................... 47
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Kandungan Kimia Serat Alami .......................................................... 13 Tabel 2. Sifat Mekanik Berbagai Serat Alami ................................................. 13 Tabel 3. Spesifikasi Resin Unsaturated polyester yucalac BQTN 157 ............ 19 Tabel 4. Jumlah dan Variasi Spesimen Komposit ........................................... 32 Tabel 5. Ringkasan Perhitungan Homogenitas dengan Uji Bartlett ................ 34 Tabel 6. Daftar Anava Satu Arah ..................................................................... 35 Tabel 7. Hasil Pengukuran Kekuatan Bending ................................................ 37 Tabel 8. Hasil Uji Normalitas Metode Lilliefor ............................................... 39 Tabel 9. Hasil Uji Homogenitas Dengan Metode Bartlet ................................ 40 Tabel 10. Hasil Pengujian Anava Satu Arah .................................................... 41 Table 11. Hasil Komparasi Ganda pasca Anava Satu Arah ............................. 42
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Limbah Ampas tebu dan Serbuk Kayu Jati .................................... 1 Gambar 2. Komposit Serat ............................................................................... 8 Gambar 3. Komposit Serpih............................................................................. 8 Gambar 4. Komposit Partikel........................................................................... 9 Gambar 5. Filled Composites........................................................................... 9 Gambar 6. Laminar Composites ...................................................................... 10 Gambar 7. Pembebanan 3-Point Bending ........................................................ 20 Gambar 8. Bagan Kerangka Berpikir ............................................................... 23 Gambar 9. Bahan-Bahan Penelitian ................................................................. 27 Gambar 10. Alat-Alat Penelitian ...................................................................... 29 Gambar 11. Diagram Alir Penelitian ............................................................... 30 Gambar 12. Spesimen Komposit...................................................................... 32 Gambar 13. Histogram Pengaruh Pomposisi Campuran Filler Terhadap Kekuatan Bending Komposit Ampas Tebu – Serbuk Kayu Dengan Matrik Polyester.................................................................... 38
xvi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Volume dan Massa ..................................................................... 50 Lampiran 2. Menghitung Kekuatan Bending ................................................... 53 Lampiran 3. Standar Deviasi dan Uji Normalitas ............................................ 56 Lampiran 4. Uji Homogenitas .......................................................................... 64 Lampiran 5. Uji Anava Satu Jalan ................................................................... 65 Lampiran 6. Uji Pasca Anava........................................................................... 67 Lampiran 7. Tabel-tabel Statistika ................................................................... 69 Lampiran 8. Dokumentasi Penelitian ............................................................... 73 Lampiran 9. Grafik Uji Bending ...................................................................... 77
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Indonesia merupakan negara agraris yang kaya akan tanaman penghasil kayu, yang banyak digunakan untuk berbagai keperluan. Tidak diketahui secara pasti jumlah dan potensi keanekaragaman jenis-jenis kayu di Indonesia saat ini mengingat semakin maraknya penebangan liar. Indonesia yang terletak di kawasan tropis dengan sebagian penduduknya masih bercocok tanam, merupakan salah satu negara penghasil tebu terbesar. Dengan luas lahan mencapai 373.816 Ton/ha pada tahun 2005 dapat menghasilkan tebu sebanyak 84,91 Ton/ha dimana dari proses pengolahan keseluruhan tebu tersebut menjadi gula dihasilkan 90 % ampas tebu. Selama ini pemanfaatan ampas tebu yang dihasilkan masih terbatas sebagai pakan ternak, bahan baku pembuatan pupuk, pulp, Particle Board, dan bahan bakar boiler di pabrik gula. Di samping terbatas, nilai ekonomi yang diperoleh juga belum begitu tinggi, oleh karena itu diperlukan adanya proses teknologi sehingga terjadi disversifikasi pemanfaatan lahan pertanian yang ada, salah satunya dengan pembuatan komposit serat tebu.
(a)
(b)
Gambar 1. (a) Limbah Ampas Tebu , (b) limbah serbuk kayu jati
Selain ampas tebu, limbah yang belum termanfaatkan secara optimal ialah serbuk kayu. Keberadaan limbah serbuk kayu di kota Surakarta dan
1
2
sekitarnya bukanlah suatu hal yang baru. Munculnya industri kayu dan furniture menjadi awal melimpahnya bahan ini. Peningkatan kebutuhan untuk memproduksi furniture yang bahan baku utamanya terbuat dari kayu mengakibatkan banyak produksi kayu yang akan berkurang seiring berkurangnya lahan penanaman yang digunakan penduduk untuk tempat tinggal. Oleh karena itu dibutuhkan suatu inovasi dalam pembuatan furniture yang memiliki kelebihan terutama dalam hal mereduksi penggunaan kayu baru. Untuk menyiasati hal tersebut telah banyak dilakukan penelitianpenelitian untuk memperoleh bahan yang berkualitas, ekonomis dan ramah lingkungan (mudah didaur ulang) yang mungkin bisa menggantikan bahan furniture atau logam yang semakin mahal. Material komposit yang diharapkan mampu memenuhi hal tersebut adalah material komposit dengan material pengisi (filler) serbuk kayu (grajen). Keunggulan yang dimiliki oleh serbuk kayu dibandingkan dengan material buatan adalah mudah ditemukan, ramah lingkungan, tidak beracun, dan murah harganya yang sekaligus dapat menarik perhatian khusus dari para ahli. Penggunaan serbuk kayu sebagai filler dalam komposit tersebut mempunyai tujuan utama untuk mengurangi biaya bahan baku dan memperoleh material alternatif yang lebih bagus dan bisa bermanfaat bagi kehidupan manusia. Komposit sebenarnya telah dikenal sejak dulu, tetapi baru tahun 1960-an komposit mendapatkan perhatian dari dunia industri. Dalam industri manufaktur dibutuhkan material yang memiliki sifat-sifat istimewa yang sulit didapat dari logam. Komposit merupakan material alternatif yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Penelitian mengenai pemanfaatan limbah serbuk kayu (grajen) sebagai material komposit telah dilakukan, hanya saja bahan bakunya berupa serbuk arang tempurung dan serbuk gergaji. Oleh karena itu penelitian ini akan menggunakan serbuk kayu (grajen) yang dikombinasikan dengan ampas tebu, dalam bentuk partikel sebagai bahan penguat komposit. Dengan berbagai pertimbangan dalam memilih bahan yaitu bahwa limbah serbuk kayu (grajen) dan ampas tebu relatif
3
murah dan mudah diperoleh. Dari hasil penelitian pembuatan-pembuatan komposit di atas diharapkan dapat menjadi material alternatif yang baru yang dapat memperbaiki sifat mekanisnya dan bermanfaat bagi kehidupan manusia. Melihat permasalahan tersebut di atas melatar belakangi penulis untuk membuat terobosan baru dalam memanfaatkan limbah serbuk kayu dan ampas tebu yang dikombinasikan dengan matrik polyester sehingga bisa bermanfaat bagi kehidupan manusia. Dengan pertimbangan tersebut, maka dalam penelitian ini perlu dilakukan pengujian bending terhadap komposit yang berbahan utama filler dari ampas tebu dan serbuk kayu, dan penelitian ini penulis memberi judul “Pengaruh Komposisi Campuran Filler Terhadap Kekuatan Bending Komposit Ampas Tebu-Serbuk Kayu Dalam Matrik Polyester.”
B. Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang telah di kemukakan di atas, maka didapatkan beberapa permasalahan. Untuk itu perlu suatu identifikasi terhadap permasalahan yang ada sebagai berikut: 1. Pemanfaatan limbah ampas tebu dan serbuk kayu yang belum optimal. 2. Dibutuhkan suatu inovasi dalam pembuatan furniture yang memiliki kelebihan terutama dalam hal mereduksi penggunaan kayu baru. 3. Material komposit berbahan serbuk kayu masih perlu dikembangkan.
C. Pembatasan Masalah Agar penelitian yang dilakukan lebih mengarah dan tidak menyimpang dari permasalahan yang diteliti, maka penelitian ini membatasi permasalahannya pada: 1. Filler yang digunakan adalah ampas tebu dan serbuk kayu jati. 2. Perbandingan volume antara matrik dengan filler sebesar 60% : 40%. 3. Variasi komposisi campuran filler berdasar fraksi volume. 4. Pengujian komposit berupa uji kekuatan bending dengan menggunakan Standar ASTM D 790.
4
D. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang dan identifikasi masalah tersebut di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1. Adakah pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-serbuk kayu dengan matrik polyester? 2. Manakah komposisi campuran filler yang mempunyai kekuatan bending paling besar pada komposit ampas tebu-serbuk kayu dengan matrik polyester?
E. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-serbuk kayu dengan matrik polyester. 2. Mengetahui komposisi campuran filler yang mempunyai kekuatan bending paling besar pada komposit ampas tebu-serbuk kayu dengan matrik polyester.
F. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan akan memberikan manfaat, sebagai berikut: 1. Manfaat Teoretis a. Sebagai bahan masukan atau referensi untuk penelitian selanjutnya. b. Sebagai bahan pustaka di lingkungan Universitas Sebelas Maret Surakarta khususnya di Program Pendidikan Teknik Mesin. c. Membangkitkan minat mahasiswa untuk melanjutkan penelitian tentang komposit. 2. Manfaat Praktis a. Memberikan alternatif solusi untuk memanfaatkan limbah ampas tebu dan serbuk kayu. b. Dapat digunakan sebagai acuan bagi masyarakat dalam upaya meningkatkan industri furniture berbahan komposit.
5
BAB II KAJIAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka 1. Komposit a. Pengertian Komposit Kata komposit (composite) berasal dari kata "to compose" yang berarti menyusun atau menggabung. Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda (Jones, 1975). Karena bahan
komposit
merupakan bahan gabungan secara makro, maka bahan komposit dapat didefinisikan
sebagai
suatu
sistem
material
yang
tersusun
dari
campuran/kombinasi dua atau lebih unsur-unsur utama yang secara makro berbeda di dalam bentuk dan atau komposisi material yang pada dasarnya tidak dapat dipisahkan (Schwartz, 1984). Penggabungan material yang berbeda bertujuan untuk menemukan material baru yang mempunyai sifat antara (intermediate) material penyusunnya yang tidak akan diperoleh jika material penyusunnya berdiri sendiri. Sifat material hasil penggabungan ini diharapkan saling memperbaiki kelemahan dan kekurangan material penyusunnya. Sifat-sifat yang dapat diperbaiki : kekuatan, kekakuan, ketahanan bending, berat jenis, pengaruh terhadap temperatur, isolasi termal, dan isolasi akustik (Jones, 1975).
b. Bahan Penyusun Komposit Pada umumnya material komposit terdiri dari dua unsur, yaitu serat (fiber) dan bahan pengikat serat-serat tersebut yang disebut matrik. 1) Serat Serat berperan sebagai penyangga kekuatan dari struktur komposit, beban yang awalnya diterima oleh matrik kemudian diteruskan ke serat oleh karena itu serat harus mempunyai kekuatan tarik dan elastisitas yang
5
6
lebih tinggi daripada matrik. Serat secara umum terdiri dari dua jenis yaitu serat alam dan serat sintetis. Serat alam adalah serat yang dapat langsung diperoleh dari alam. Biasanya berupa serat yang dapat langsung diperoleh dari tumbuhtumbuhan dan binatang. Serat ini telah banyak digunakan oleh manusia diantaranya adalah kapas, wol, sutera, pelepah pisang, sabut kelapa, ijuk, bambu, nanas dan kenaf atau goni. Keunggulan serat alam sebagai filler komposit dibandingkan dengan serat sintetis sudah dapat diterima dan mendapat perhatian khusus dari para ahli material di dunia. Keunggulan tersebut antara lain densitas rendah, harga lebih murah, ramah lingkungan, dan tidak beracun. Serat alam memiliki kelemahan yaitu ukuran serat yang tidak seragam, kekuatan serat sangat dipengaruhi oleh usia. Serat sintetis adalah serat yang dibuat dari bahan-bahan anorganik dengan komposisi kimia tertentu. Serat sintetis mempunyai beberapa kelebihan yaitu sifat dan ukurannya yang relatif seragam, kekuatan serat dapat diupayakan sama sepanjang serat. Serat sintetis yang telah banyak digunakan antara lain serat gelas, serat karbon, kevlar, nylon, dan lain-lain (Schwartz, 1984). 2) Matrik Menurut Gibson (1994), bahwa matrik dalam struktur komposit dapat berasal dari bahan polimer, logam, maupun keramik. Matriks adalah fasa dalam komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar (dominan). Syarat utama yang harus dimiliki oleh bahan matrik adalah bahan matrik tersebut harus dapat meneruskan beban, sehingga serat harus bisa melekat pada matrik dan kompatibel antara serat dan matrik. Umumnya matrik yang dipilih adalah matrik yang memiliki ketahanan panas yang tinggi. Matrik sebagai pengisi ruang komposit memegang peranan penting dalam mentransfer tegangan, melindungi serat dari lingkungan dan menjaga permukaan serat dari pengikisan. Matrik harus memiliki kompatibilitas yang baik dengan serat. Gibson (1994) menyatakan bahwa
7
matrik dalam struktur komposit bisa berasal dari bahan polimer, logam, maupun keramik. Matrik secara umum berfungsi untuk mengikat serat menjadi satu struktur komposit. Matrik memiliki fungsi: a) Mengikat serat menjadi satu kesatuan struktur. b) Melindungi serat dari kerusakan akibat kondisi lingkungan. c) Mentransfer dan mendistribusikan beban ke filler. d) Menyumbangkan beberapa sifat seperti: kekakuan, ketangguhan, dan tahanan listrik. Dalam proses pembuatan material komposit, matrik harus memiliki kemampuan meregang yang lebih tinggi dibandingkan dengan serat. Apabila tidak demikian, maka material komposit tersebut akan mengalami patah pada bagian matriknya terlebih dahulu. Akan tetapi apabila hal itu dipenuhi, maka material komposit tersebut akan patah secara alami bersamaan antara serat dan matrik. Berdasarkan bahan penyusunnya matrik terbagi atas matrik organik dan inorganik. Matrik organik adalah matrik yang terbuat dari bahanbahan organik. Matrik ini banyak digunakan karena proses penggunaannya menjadi komposit cepat dan mudah serta dengan biaya yang rendah. Salah satu contoh matrik organik adalah resin polyester. Sedangkan matrik inorganik adalah matrik yang terbentuk dari bahan logam yang pada umumnya memiliki berat dan kekuatan tinggi.
c. Jenis-Jenis Komposit 1) Menurut struktur dari penyusunnya Komposit dibedakan menjadi 5 kelompok menurut bentuk struktur dari penyusunnya (Schwartz, 1984), yaitu: a) Komposit serat (Fiber composite) Komposit serat merupakan jenis komposit yang menggunakan serat sebagai bahan penguatnya. Dalam pembuatan komposit, serat dapat diatur memanjang (unidirectional composites) atau dapat dipotong kemudian disusun secara acak (random fibers) serta juga
8
dapat dianyam (cross-ply laminate). Komposit serat sering digunakan dalam industri otomotif dan pesawat terbang (Schwartz, 1984).
a. unidirectional fiber composite
b. random fiber composite
Gambar 2. Komposit Serat (http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimenpada_6420.html)
b) Komposit Serpih (flake composite) Flake Composites adalah komposit dengan penambahan material berupa serpih kedalam matriksnya. Flake dapat berupa serpihan mika, glass dan metal (Schwartz, 1984).
Gambar 3. Komposit serpih (http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimenpada_6420.html)
c) Komposit butir (particulate composite) Particulate composites adalah salah satu jenis komposit di mana dalam matrik ditambahkan material lain berupa serbuk/butir. Perbedaan dengan flake dan fiber composites terletak pada distribusi
9
dari material penambahnya. Dalam particulate composites, material penambah terdistribusi secara acak atau kurang terkontrol daripada flake composites. Sebagai contoh adalah beton (Schwartz, 1984).
Gambar 4. Komposit partikel (http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimenpada_6420.html)
d) Komposit isian (filled composite) Filled composites adalah komposit dengan penambahan material ke dalam matriks dengan struktur tiga dimensi dan biasanya filler juga dalam bentuk tiga dimensi (Schwartz, 1984).
Gambar 5. Filled (skeletal) composites (http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimenpada_6420.html)
e) Komposit lapisan (laminar composite) Laminar composites adalah komposit dengan susunan dua atau lebih layer, dimana masing – masing layer dapat berbeda – beda dalam hal material, bentuk, dan orientasi penguatannya (Schwartz, 1984).
10
Gambar 6. Laminar composites (http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimenpada_6420.html) 2) Berdasarkan Matriknya Berdasarkan bentuk dari matriksnya komposit dapat dibedakan menjadi sebagai berikut (Gibson, 1994): a) Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composites – PMC) Komposit jenis ini terdiri dari polimer sebagai matriks baik itu thermoplastic maupun jenis thermosetting. Thermoplastic adalah plastik yang dapat dilunakkan berulang kali (recycle) dengan menggunakan panas. Thermoplastic merupakan polimer yang akan menjadi keras apabila didinginkan. Thermoplastic akan meleleh pada suhu tertentu, serta melekat mengikuti perubahan suhu dan mempunyai sifat dapat kembali (reversibel) kepada sifat aslinya, yaitu kembali mengeras bila didinginkan. Thermoplastic yang lazim dipergunakan sebagai matriks misalnya polyolefin (polyethylene, polypropylene), vinylic (polyvinylchloride, polystyrene, polytetrafluorethylene), nylon, polyacetal, polycarbonate, dan polyfenylene. Thermosets
tidak
dapat
mengikuti
perubahan
suhu
(irreversibel). Bila sekali pengerasan telah terjadi maka bahan tidak dapat dilunakkan kembali. Pemanasan yang tinggi tidak akan melunakkan termoset melainkan akan membentuk arang dan terurai karena sifatnya yang demikian sering digunakan sebagai tutup ketel, seperti jenis-jenis melamin. Thermosets yang banyak digunakan saat
11
ini adalah epoxy dan polyester tak jenuh. Resin polyester tak jenuh adalah matrik thermosetting yang paling banyak dipakai untuk pembuatan komposit. Resin jenis ini digunakan pada proses pembuatan dengan metode hand lay-up. b) Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composites – MMC) Metal Matrix composites adalah salah satu jenis komposit yang memiliki matrik logam. Komposit ini menggunakan suatu logam seperti alumunium sebagai matrik dan penguatnya dengan serat seperti silikon karbida. Material MMC mulai dikembangkan sejak tahun 1996. Komposit MMC berkembang pada industri otomotif digunakan sebagai bahan untuk pembuatan komponen otomotif seperti blok silinder mesin, pully, poros, dan gardan. c) Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composites – CMC) CMC merupakan material 2 fasa dengan 1 fasa berfungsi sebagai reinforcement dan 1 fasa sebagai matriks, dimana matriksnya terbuat dari keramik. Reinforcement yang umum digunakan pada CMC adalah oksida, carbide, dan nitrid. Salah satu proses pembuatan dari CMC yaitu dengan proses DIMOX, yaitu proses pembentukan komposit dengan reaksi oksidasi leburan logam untuk pertumbuhan matriks keramik di sekeliling daerah filler (penguat).
3) Berdasarkan Strukturnya a) Struktur laminate Merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri. b) Struktur sandwich Komposit sandwich merupakan gabungan dua lembar skin yang disusun pada dua sisi material ringan ( core ) serta adhesive.
12
Fungsi utama skin adalah menahan beban aksial dan bending, sedangkan core berfungsi untuk mendistribusikan beban aksial menjadi beban geser pada seluruh luasan yang terjadi akibat pembebanan gaya dari luar.
2. Tebu Tebu
(saccharum
officinarum)
merupakan
tanaman
perkebunan
semusim, yang mempunyai sifat tersendiri, sebab di dalamnya terdapat zat gula. Tebu termasuk keluarga rumput-rumputan (family graminae). Akar tanaman tebu adalah serabut dan tanaman ini termasuk ke dalam kelas monocotyledone (Supriadi 1992). Klasifikasi tanaman tebu adalah sebagai berikut : Devisi
: sphermatophyta
Sub divisi
: agiospermae
Kelas
: monocotyledone
Family
: poaceae
Genus
: saccarum
Species
: saccharum officinarum
Tanaman tebu mempunyai batang yang kurus, tidak bercabang dan tumbuh tegak. Tanaman yang tumbuh baik tingginya dapat mencapai 3-5 meter. Pada batangnya terdapat lapisan lilin yang berwarna putih atau keabuabuan. Batangnya beruas dengan panjang ruasnya 5-10 cm. Daun berpangkal pada buku batang dengan kedudukan yang bersilang. Ampas tebu atau Bagase adalah bahan sisa berserat dari batang tebu yang telah mengalami extraksi niranya dan banyak mengandung parenkin serta tidak tahan lama disimpan karena mudah terserang jamur. Serat sisa dan ampas tebu biasanya digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan energi pengolahan gula. Serat tebu selain dimanfaatkan sebagai bahan bakar pabrik juga dapat digunakan sebagai pembuatan papan partikel, kertas, media budidaya jamur dan pupuk kompos (Slamet 2004).
13
Ampas tebu merupakan hasil samping dari proses ektraksi tebu. Dari suatu pabrik dapat dihasilkan sekitar 35-40% dari berat tebu yang digiling (Penebar Swadaya 2000). Komponen kimia serat tebu dan beberapa serat lainya dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 1. Kandungan kimia serat alami Serat
Lignin (%)
Selulosa(%)
Hemiselulosa (%)
Tandan sawit
19
65
Mesocrap sawit
11
60
Serat tebu
40-50
32-43
0,15-0,25
Pisang
5
63-64
19
Sasal
10-24
66-72
12
Daun nanas
12,7
81,5
Sumber : Sreekala et al (1997) dalam Iswanto Heri (2009)
Sifat mekanis serat tebu dan beberapa serat penting yang lainya dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 2. Sifat mekanis berbagai serat alami Kekuatan tarik
Pemanjangan
Kekerasan
(Mpa)
(%)
(Mpa)
Tandan sawit
348
14
2000
Mesocrap sawit
80
17
500
Serat tebu
140
25
3200
Pisang
550
3
816
Sasal
580
4,3
1200
Daun nanas
640
2,4
970
Serat
Sumber : Sreekala et al (1997) dalam Iswanto Heri (2009)
14
3. Kayu Kayu adalah bahan yang kita dapatkan dari tumbuh-tumbuhan dan termasuk vegetasi alam. Kayu mempunyai 4 unsur esensial bagi manusia antara lain : a. Selulosa, unsur ini merupakan komponen terbesar pada kayu, meliputi 70% berat kayu. b. Lignin, merupakan komponen pembentuk kayu yang meliputi 18%-28% dari berat kayu. Komponen ini berfungsi sebagai pengikat satuan strukturil kayu dan memberikan sifat keteguhan pada kayu. c. Bahan-bahan ekstrasi, komponen ini yang memberikan sifat pada kayu, seperti: bau, warna, rasa, dan keawetan. d. Mineral pembentuk abu, komponen ini tertinggal setelah lignin dan selulosa terbakar habis. Banyaknya komponen ini sebesar 0.2% - 1% dari berat kayu. Kayu merupakan hasil hutan yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai dengan kemajuan teknologi. Kayu memiliki beberapa sifat yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. Pemilihan dan penggunaan kayu untuk suatu tujuan pemakaian, memerlukan pengetahuan tentang sifat-sifat kayu. Sifatsifat ini penting sekali dalam industri pengolahan kayu sebab dari pengetahuan sifat tersebut tidak saja dapat dipilih jenis kayu yang tepat serta macam penggunaan yang memungkinkan, akan tetapi juga dapat dipilih kemungkinan penggantian oleh jenis kayu lainnya apabila jenis yang bersangkutan sulit didapat secara kontinyu atau terlalu mahal. Kayu berasal dari berbagai jenis pohon yang memiliki sifat-sifat yang berbeda-beda. Bahkan dalam satu pohon, kayu mempunyai sifat yang berbedabeda.
Dari sekian banyak sifat-sifat kayu yang berbeda satu sama lain, ada
beberapa sifat yang umum terdapat pada semua jenis kayu yaitu : a. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa kimia berupa selulosa dan hemiselulosa serta lignin.
15
b. Semua kayu bersifat anisotropik, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya (longitudinal, radial dan tangensial). c. Kayu merupakan bahan yang bersifat higroskopis, yaitu dapat menyerap atau melepaskan kadar air (kelembaban) sebagai akibat perubahan kelembaban dan suhu udara disekelilingnya. d. Kayu dapat diserang oleh hama dan penyakit dan dapat terbakar terutama dalam keadaan kering. Kayu juga mempunyai fisik yang berbeda dengan material lainnya. Sifatsifat fisik kayu antara lain : a. Berat dan Berat Jenis Berat suatu kayu tergantung dari jumlah zat kayu, rongga sel, kadar air dan zat ekstraktif didalamnya. Berat suatu jenis kayu berbanding lurus dengan BJ-nya. Kayu mempunyai berat jenis yang berbeda-beda, berkisar antara BJ minimum 0,2 (kayu balsa) sampai BJ 1,28 (kayu nani). Umumnya makin tinggi BJ kayu, kayu semakin berat dan semakin kuat pula. b. Keawetan Keawetan adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak kayu dari luar seperti jamur, rayap, bubuk dan lain-lain. Keawetan kayu tersebut disebabkan adanya zat ekstraktif di dalam kayu yang merupakan unsur racun bagi perusak kayu. c. Nilai Dekoratif Gambar kayu tergantung dari pola penyebaran warna, arah serat, tekstur, dan pemunculan riap-riap tumbuh dalam pola-pola tertentu.
Pola
gambar ini yang membuat sesuatu jenis kayu mempunyai nilai dekoratif. d. Tekstur Tekstur adalah ukuran relatif sel-sel kayu. Berdasarkan teksturnya, kayu digolongkan ke dalam kayu bertekstur halus (contoh: giam dan kulim), kayu bertekstur sedang (contoh: jati dan sonokeling) dan kayu bertekstur kasar (contoh: kempas dan merantil).
16
e. Warna Kayu yang beraneka warna macamnya disebabkan oleh zat pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda. f. Higroskopis Kayu mempunyai sifat dapat menyerap atau melepaskan air. Makin lembab udara di sekitarnya makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Dalam kondisi kelembaban kayu sama dengan
kelembaban
udara
di
sekelilingnya
disebut
kandungan
air
keseimbangan (EMC = Equilibrium Moisture Content). g. Sifat Kayu terhadap suara, yang terdiri dari : 1) Sifat akustik, yaitu kemampuan untuk meneruskan suara berkaitan erat dengan elastisitas kayu. 2) Sifat resonansi, yaitu turut bergetarnya kayu akibat adanya gelombang suara. Kualitas nada yang dikeluarkan kayu sangat baik, sehingga kayu banyak dipakai untuk bahan pembuatan alat musik (kulintang, gitar, biola). h. Daya Hantar Panas Sifat daya hantar kayu sangat jelek sehingga kayu banyak digunakan untuk membuat barang-barang yang berhubungan langsung dengan sumber panas. i. Daya Hantar Listrik Pada umumnya kayu merupakan bahan hantar yang jelek untuk aliran listrik. Daya hantar listrik ini dipengaruhi oleh kadar air kayu. Pada kadar air 0 %, kayu akan menjadi bahan sekat listrik yang baik sekali, sebaliknya apabila kayu mengandung air maksimum (kayu basah), maka daya hantarnya boleh dikatakan sama dengan daya hantar air. Selain sifat fisik, kayu juga mempunyai sifat mekanik yang berbeda dengan material lainnya. Sifat-sifat mekanik kayu antara lain : a. Keteguhan Tarik Keteguhan tarik adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu.
Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tarik yaitu
keteguhan tarik sejajar arah serat dan keteguhan tarik tegak lurus arah serat.
17
Kekuatan tarik terbesar pada kayu ialah keteguhan tarik sejajar arah serat. Kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat. b. Keteguhan tekan / Kompresi Keteguhan tekan/kompresi adalah kekuatan kayu untuk menahan muatan/beban. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tekan yaitu keteguhan tekan sejajar arah serat dan keteguhan tekan tegak lurus arah serat. Pada semua kayu, keteguhan tegak lurus serat lebih kecil daripada keteguhan kompresi sejajar arah serat. c. Keteguhan Geser Keteguhan geser adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut turut bergeser dari bagian lain di dekatnya. Terdapat 3 (tiga) macam keteguhan yaitu : 1) Keteguhan geser sejajar arah serat 2) Keteguhan geser tegak lurus arah serat dan 3) Keteguhan geser miring Keteguhan geser tegak lurus serat jauh lebih besar dari pada keteguhan geser sejajar arah serat. d. Keteguhan lengkung (lentur) Keteguhan lengkung/lentur adalah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan beban mati maupun hidup selain beban pukulan. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan yaitu : 1) Keteguhan lengkung statik, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan-lahan. 2) Keteguhan lengkung pukul, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara mendadak. e. Kekakuan Kekakuan adalah kemampuan kayu untuk menahan perubahan bentuk atau lengkungan. Kekakuan tersebut dinyatakan dalam modulus elastisitas.
18
f. Keuletan Keuletan adalah kemampuan kayu untuk menyerap sejumlah tenaga yang relatif besar atau tahan terhadap kejutan-kejutan atau tegangan-tegangan yang berulang-ulang yang melampaui batas proporsional serta mengakibatkan perubahan bentuk yang permanen dan kerusakan sebagian. g. Kekerasan Kekerasan adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya yang membuat takik atau lekukan atau kikisan (abrasi). Bersama-sama dengan keuletan, kekerasan merupakan suatu ukuran tentang ketahanan terhadap pengausan kayu. 4. Polyester Unsaturated Polyester merupakan jenis resin thermoset yang biasa disebut dengan polyester saja. Polyester berupa resin cair dengan viskositas yang relatif rendah dan mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan gas sewaktu pengesetan seperti banyak resin lainnya. Mengenai sifat termalnya karena banyak mengandung monomer stiren, maka suhu deformasi thermal lebih rendah daripada resin thermoset lainnya dan ketahanan panas jangka panjangnya adalah kira-kira 110 - 1400 ˚C. Ketahanan dingin adalah baik secara relatif. Sifat listriknya lebih baik diantara resin thermoset. Mengenai ketahanan kimianya, pada umumnya kuat terhadap asam kecuali asam pengoksid, tetapi lemah terhadap alkali. Bila dimasukkan dalam air mendidih untuk waktu yang lama (300 jam), bahan akan pecah dan retak-retak. Bahan ini mudah mengembang dalam pelarut, yang melarutkan polimer stiren. Kemampuan terhadap cuaca sangat baik. Tahan terhadap kelembaban dan sinar ultra violet bila dibiarkan di luar, tetapi sifat tembus cahaya permukaan rusak dalam beberapa tahun. Secara luas digunakan untuk konstruksi sebagai bahan komposit. Penggunaan resin jenis ini dapat dilakukan dari proses hand lay-up sampai dengan proses yang kompleks yaitu dengan proses mekanik. Resin ini banyak digunakan dalam aplikasi komposit pada dunia industri dengan
19
pertimbangan harga relatif murah, curing yang cepat, warna jernih, kestabilan dimensional dan mudah penanganannya (Billmeyer, 1984). Tabel 3. Spesifikasi resin Unsaturated Polyester Yukalac BQTN 157 Item
Satuan
Nilai tipikal
Berat jenis
Gr/𝑐𝑚3
1.215
Kekerasan
40
Suhu distorsi panas
˚C
70
Penyerapan air
%
0.188
Kekuatan Fleksural
Kg/𝑚𝑚2
9.4
Modulus Fleksural
Kg/𝑚𝑚2
300
Daya Rentang
Kg/𝑚𝑚2
5.5
Modulus rentang
Kg/𝑚𝑚2
300
Elongasi
%
1.6
Catatan
Barcol GYZJ 934-1
1 hari
(suhu ruangan)
Sumber : Justus Kimia Raya, 1996 5. Fraksi Volume Jumlah perbandingan yang biasanya digunakan dalam pembuatan komposit adalah rasio berat (fraksi berat) dan rasio volume (fraksi volume). Hal ini dikarenakan satuan dari matrik dan serat biasa dihitung dengan satuan massa dan satuan volume. Fraksi volume serat =
𝑉 𝑠𝑒𝑟𝑎𝑡
𝑥100%
𝑉 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡 𝑚𝑓
Fraksi volume serat =
𝜌𝑓 𝑚𝑓 𝜌𝑓
Fraksi volume matrik = Fraksi volume matrik =
𝑚 + 𝑚
𝑥100%
𝜌𝑚
𝑉 𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑘 𝑉 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡 𝑚𝑚 𝜌𝑚 𝑚𝑓 𝑚 + 𝑚 𝜌𝑓 𝜌𝑚
𝑥100%
𝑥100%
Keterangan: 𝑚𝑚 = massa matrik (gr)
𝜌𝑓 = massa jenis serat (gr/mm3)
𝑚𝑓 = massa serat (gr)
𝜌𝑚 = massa jenis matrik(gr/mm3)
20
6. Uji Bending Kekuatan bending suatu material komposit dapat diketahui dengan melakukan uji bending pada material komposit mengacu pada ASTM D 790. Pada pengujian bending bagian atas spesimen akan mengalami tekanan, dan bagian bawah akan mengalami tegangan tarik. Pada uji bending, spesimen yang berbentuk batang ditempatkan pada dua tumpuan lalu diterapkan beban ditengah tumpuan tersebut dengan laju pembebanan konstan. Pembebanan ini disebut dengan metode 3-point bending.
Gambar 7. Pembebanan 3-point bending Pada material simetris kekuatan bending dapat dihitung dengan menggunakan persamaan ASTM D 790 : 𝑃𝐿 1 𝑋 𝑑 𝜎𝑏 = 4 𝑑23 𝑏𝑥 12 12. 𝑃. 𝐿. 𝑑 𝜎𝑏 = 8𝑏. 𝑑 3 3. 𝑃. 𝐿 𝜎𝑏 = 2. 𝑏. 𝑑 2 Keterangan 𝜎𝑏 = kekuatan bending (MPa) P = beban yang diberikan (N)
21
L = support span (mm) b = lebar spesimen (mm) d = tebal spesimen (mm)
B. Penelitian Yang Relevan Penelitian yang akan dilakukan ini merujuk pada penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Pantoro meneliti tentang hubungan antara variasi ukuran filler dengan perilaku mekanik dan fisik dari material komposit resin serbuk kayu yang dikenai pembebanan statik berupa beban tarik dan beban bending. Dalam Tugas Akhir ini komposit dibuat dari resin dengan variasi ukuran serbuk kayu (30 mesh, 40 mesh, 60 mesh, 80 mesh) dan jenis serbuk kayu adalah kayu jati (Tectona grandis) dan kayu kamper (Cinamommum camphora). Fraksi volume yang digunakan adalah 40%. Dari penelitian Tugas Akhir ini didapatkan bahwa kekuatan tarik terbesar dimiliki oleh komposit dengan penguat serbuk kayu jati pada ukuran filler 80 mesh dengan nilai 0.3128 kg/mm. Sedangkan modulus elastisitas bending terbesar dimiliki komposit dengan penguat serbuk kayu jati dengan ukuran filler 80 mesh sebesar 512.4614 2 kg/mm. Akhirnya dari analisa diperoleh kesimpulan bahwa variasi ukuran filler dan jenis filler berpengaruh terhadap kekuatan mekanik komposit. Budi kurniawan melakukan penelitian tentang pengaruh panjang serat terhadap keausan, kekuatan tarik, dan impact komposit serat ampas tebu bermatrik polyester. Pada penelitian ini serat yang digunakan adalah serat ampas tebu dengan fraksi volume 40%, panjang serat 10mm, 20mm, 30mm, dan 40mm. Dari hasil penelitian disimpulkan bahwa perbandingan panjang serat tidak begitu berpengaruh terhadap kekuatan impact. Agus Santoso melakukan penelitian tentang pengaruh variasi fraksi volume pada komposit serbuk kayu dan resin katalis dengan variasi perbandingan 75%:25%, 65%:35% dan 55%:45% terhadap peningkatan kekuatan tarik dan bending. Dalam penelitian ini, Agus Santoso menggunakan massa jenis serbuk kayu jati sebesar 0.65 g/cm3.
22
C. Kerangka Berpikir Salah satu unsur penyusun bahan komposit adalah serat. Serat inilah yang terutama menentukan karakteristik komposit seperti kekakuan, kekuatan serta sifat-sifat mekanik lainnya. Serat dalam bahan komposit berperan sebagai bagian utama yang menahan beban, sehingga besar kecilnya kekuatan bahan komposit sangat tergantung dengan kekuatan pembentuknya. Orientasi dan kandungan serat akan menentukan kekuatan mekanis dari komposit. Perbandingan antara matrik dan serat juga merupakan faktor yang sangat menentukan dalam memberikan karakteristik mekanis produk yang dihasilkan. Jika serat pada komposit terdiri dari lebih dari satu serat, maka perbandingan antara serat yang satu dengan yang lain juga diduga menjadi faktor yang sangat menentukan dalam memberikan karakteristik mekanis produk yang dihasilkan. Komposit dengan ukuran serat yang lebih kecil diduga mempunyai kemampuan untuk mengisi bagian-bagian kosong/rongga dalam komposit. Berkurangnya jumlah rongga yang dihasilkan diduga akan menyebabkan kekuatan bending semakin meningkat. Keberadaan rongga yang semakin berkurang diduga akan berpengaruh pada berkurangnya peluang terjadinya retakan awal yang akan berkembang menjadi perpatahan. Berkurangnya peluang terjadinya perpatahan diduga akan menghasilkan nilai kekuatan bending yang tinggi. Pada penelitian ini, bahan punyusun utama spesimen komposit terdiri dari matrik polyester dan serat alam. Serat alam yang digunakan yaitu ampas tebu dan serbuk kayu. Ampas tebu yang digunakan berukuran mesh 40 sedangkan serbuk kayu berukuran mesh 80. Perbandingan fraksi volume antara matrik dengan serat yaitu 60% : 40%. Dalam penelitian ini yang menjadi variasi ialah perbandingan fraksi volume antara ampas tebu dengan serbuk kayu. Ampas tebu dengan serbuk kayu mempunyai kandungan dan karakteristik yang berbeda, sehingga variasi komposisi di antara keduanya akan menghasilkan kekuatan bending yang berbeda-beda pada komposit. Dalam penelitian ini, variasi perbandingan fraksi volume antara ampas tebu dengan serbuk kayu sebesar : 10% : 30%; 20% : 20%; 30% : 10%.
23
Berdasarkan uraian di atas ditentukan paradigma penelitian sebagai berikut :
𝑋1
X
Y
𝑋2 𝑋3 Gambar 8. Kerangka Berpikir
Keterangan : X : Variasi komposisi campuran (fraksi volume) filler 𝑋1 : Komposisi campuran filler dengan ampas tebu 10% dan serbuk kayu 30% 𝑋2 : Komposisi campuran filler dengan ampas tebu 20% dan serbuk kayu 20% 𝑋3 : Komposisi campuran filler dengan ampas tebu 30% dan serbuk kayu 10% 𝑌 : Kekuatan bending komposit
D. Hipotesis Penelitian Berdasarkan rumusan masalah dan kerangka pemikiran di atas dapat diambil hipotesis yaitu sebagai berikut : 1. Ada pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu-serbuk kayu dengan matrik polyester. 2. Komposisi campuran filler ampas tebu 20% dan serbuk kayu 20% mempunyai kekuatan bending terbesar pada komposit ampas tebu-serbuk kayu dengan matrik polyester.
24
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian 1. Tempat Penelitian Tempat penelitian merupakan lokasi dimana informasi diperoleh untuk menyatakan kebenaran penelitian. Penelitian dilakukan di Laboratorium Material Teknik Mesin UNS. 2. Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan kurang lebih 5 bulan, dari bulan Juli 2011 sampai bulan Nopember 2011. Adapun pelaksanaan kegiatan penelitian sebagai berikut : a. Pengajuan Judul
: 21 Juli 2011
b. Pembuatan Proposal
: 25 Juli – 12 Agustus 2011
c. Seminar proposal
: 18 Agustus 2011
d. Revisi proposal
: 19 – 29 Agustus 2011
e. Perijinan
: 5 – 16 September 2011
f. Proses penelitian
: 27 September – 27 Oktober 2011
g. Analisis data
: 28 - 31 Oktober 2011
h. Penulisan laporan
: 1- 28 Nopember 2011
B. Metode Penelitian Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah metode eksperimen dan merupakan penelitian kuantitatif yaitu memaparkan secara jelas hasil eksperimen di laboratorium terhadap sejumlah benda uji, kemudian analisis datanya dengan menggunakan angka-angka. Penelitian eksperimen adalah penelitian yang dilakukan dengan mengadakan manipulasi terhadap obyek penelitian serta adanya pengawasan produk. Penelitian ini diadakan untuk mengetahui pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-serbuk kayu bermatrik polyester.
25
C. Populasi dan Sampel 1. Populasi Penelitian Populasi penelitian ini adalah keseluruhan komposit ampas tebu-serbuk kayu dengan matrik polyester. 2. Sampel Penelitian Dalam penelitian ini, sampel penelitiannya diambil dengan menggunakan Purposive Sampling. Sampel dalam penelitian ini adalah komposit ampas tebuserbuk kayu dengan matrik polyester yang mempunyai komposisi campuran filler sebagai berikut : a. Ampas tebu 10% dan serbuk kayu 30% b. Ampas tebu 20% dan serbuk kayu 20% c. Ampas tebu 30% dan serbuk kayu 10%
D. Teknik Pengumpulan Data 1. Identifikasi Variabel Variabel adalah obyek penelitian atau apa yang menjadi titik perhatian suatu penelitian. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Variabel Bebas Variabel bebas merupakan variabel yang menjadi sebab timbulnya atau berubahnya variabel terikat. Munculnya variabel ini tidak dipengaruhi atau tidak ditentukan oleh ada atau tidaknya variabel lain. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi komposisi campuran filler komposit ampas tebu-serbuk kayu dengan matrik polyester, yaitu : 1) komposisi campuran filler ampas tebu 10% dan serbuk kayu 30% 2) komposisi campuran filler ampas tebu 20% dan serbuk kayu 20% 3) komposisi campuran filler ampas tebu 30% dan serbuk kayu 10%
26
b. Variabel Terikat Variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi karena adanya variabel bebas. Dengan kata lain, ada atau tidaknya variabel terikat tergantung ada atau tidaknya variabel bebas. Variabel terikat pada penelitian ini adalah kekuatan bending komposit ampas tebu-serbuk kayu dengan matrik polyester. c. Variabel Kontrol Variabel kontrol merupakan himpunan sejumlah gejala yang memiliki berbagai aspek atau unsur di dalamnya, yang berfungsi untuk mengendalikan agar variabel terikat yang muncul bukan karena pengaruh variabel lain, tetapi benar-benar karena pengaruh variabel bebas yang tertentu. Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah : 1) Matrik polyester BQTN 157 dengan fraksi volume 60% 2) Serbuk kayu dengan ukuran mesh 80 3) Ampas tebu dengan ukuran mesh 40
2. Instrumen Eksperimen Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah: a. Ampas tebu b. Serbuk kayu c. Resin Unsaturated Polyester Yucalac 157 BQTN-EX d. Katalis MEXPO (Methil Ethyl Ketone Perokside) e. Realeaser Mirror Glase Wax
27
(a)
(c)
(b)
(d)
(e)
Gambar 9. Bahan-bahan Penelitian (a) ampas tebu, (b) serbuk kayu, (c) Unsaturated Polyester Yucalac 157 BQTN-EX, (d) Katalis MEXPO, (e) Realeaser Mirror Glase Wax
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah : a. Crushing Machine Alat ini digunakan untuk menggiling/menghancurkan serat ampas tebu sebelum disaring menggunakan mesh. b. Mesh Alat ini digunakan untuk mendapatkan ukuran serbuk ampas tebu setelah dicrushing. c. Oven elektrik Alat ini digunakan untuk mengeringkan ampas tebu dan serbuk kayu sebelum diolah serta digunakan untuk mengeringkan komposit sebelum dilakukan
28
pengujian (proses post cure). Pada alat ini dilengkapi dengan pengatur suhu dan waktu sehingga alat dapat diseting sesuai kebutuhan. d. Timbangan digital Alat ini digunakan untuk mengukur massa bahan komposit. e. Wood moisture meter Wood moisture meter digunakan untuk mengukur kadar air yang terkandung didalam komposit. f. Universal Testing Mechine (UTM) Alat ini digunakan untuk uji bending pada spesimen komposit. Ada di Laboratorium Material Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta. g. Gelas ukur Alat ini digunakan untuk mengukur volume polyester. h. Perangkat cetakan Cetakan yang digunakan terbuat dari potongan-potongan kaca yang berukuran 190mmx40mmx4mm yang dirangkai menjadi satu cetakan. i. Astralon Astralon merupakan bahan seperti mika plastik yang berfungsi sebagai pelapis alas cetakan agar spesimen tidak lengket dengan cetakan. j. Jangka sorong Alat ini digunakan untuk mengukur spesimen uji bending. k. Alat-alat bantu Alat-alat ini berupa gunting, suntikan, gelas bekas air mineral, solasi bolakbalik, kayu pengaduk/lidi, dan nampan.
29
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
Gambar 10. Alat-alat Penelitian, (a) Mesin Crushing Machine, (b) Universal Testing Mechine (UTM), (c) oven elektrik, (d) timbangan digital, (e) cetakan kaca, (f) Wood moisture meter
30
3. Diagram alir Penelitian
Persiapan alat bahan
Ampas tebu: Penggilingan Penyaringan Oven 700 C,1 jam
Serbuk kayu: Penggilingan Penyaringan Oven 700 C,1 jam
Polyester + katalis 1%
Pembuatan Spesimen
Variasi volume 60%:10%:30%
Variasi volume 60%:20%:20%
Variasi volume 60%:30%:10%
Post cure, 4 jam 620C Pengujian Bending Analisa Data Kesimpulan
Gambar 11. Diagram Alir Penelitian
31
E. Pelaksanaan Eksperimen 1. Persiapan Awal a. Menyiapkan alat dan bahan. b. Perlakuan awal serat : 1) Ampas tebu dan serbuk kayu dikeringkan dengan cara dijemur. 2) Ampas
tebu
dan
serbuk
kayu
yang
sudah
kering
kemudian
dihancurkan/digiling secara terpisah dengan menggunakan mesin Crusher hingga berbentuk butiran-butiran. 3) Butiran-butiran ampas tebu disaring dengan menggunakan mesh dan dipilih yang masuk ke ukuran mesh 40. 4) Butiran-butiran serbuk kayu disaring dengan menggunakan mesh dan dipilih yang masuk ke ukuran mesh 80. 5) Butiran-butiran ampas tebu dan serbuk kayu yang sudah disaring sesuai ukuran kemudian dioven 700 C selama 1jam hingga mencapai kadar air 1015%.
2. Pembuatan Spesimen Pembuatan spesimen komposit dilakukan dengan cara hand lay up, untuk lebih jelasnya adalah sebagai berikut : a. Persiapan cetakan 1) Menyiapkan dua kaca sebagai alas cetakan dan penutup cetakan. 2) Mengolesi dua lembar astralon dengan wax secara merata. 3) Melapisi alas dan penutup cetakan dengan astralon yang sudah diolesi dengan wax. 4) Menyusun cetakan kaca di atas alas cetakan b. Persiapan bahan 1) Menyiapkan polyester, katalis MEKPO, ampas tebu, dan serbuk kayu sesuai takaran volumenya. 2) Mencampur ampas tebu dan serbuk kayu yang telah disiapkan. 3) Menambahkan katalis sebesar 1% ke dalam resin polyester.
32
c. Pencetakan bahan 1) Menuangkan kurang lebih seperempat volume polyester ke dalam cetakan, kemudian meratakannya. 2) Mencampurkan kurang lebih setengah volume polyester ke dalam campuran ampas tebu dan serbuk kayu, kemudian mengaduknya sampai benar – benar tercampur. 3) Memasukkan campuran bahan-bahan ke dalam cetakan sampai merata. 4) Menuangkan sisa polyester yang ada ke atas bahan-bahan yang berada di cetakan, kemudian ditekan-tekan/ditusuk-tusuk dengan menggunakan lidi sampai polyester masuk ke dalam cetakan. 5) Menutup cetakan dengan kaca penutup yang sudah dilapisi astralon yang sudah diolesi wax. 6) Menaruh beban ke atas cetakan. 7) Menunggu sampai spesimen mengeras, kurang lebih 3jam.
Gambar 12. Spesimen komposit Pembuatan spesimen komposit menggunakan fraksi volume 40 % yaitu perbandingan volume antara serat/filler dan matrik sebesar 40 % serat/filler dan 60% matrik. Dalam penelitian ini memerlukan 4 macam spesimen di mana tiap spesimen mempunyai variasi volume ampas tebu dan serbuk kayu yang berbeda. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini : Tabel 4. Jumlah dan variasi spesimen komposit Spesimen
Variasi Volume
Jumlah Spesimen
Polyester
Ampas tebu
Serbuk kayu
I
60%
10%
30%
4
II
60%
20%
20%
4
III
60%
30%
10%
4
Jumlah Spesimen
12
33
3. Pengujian Bending Setelah spesimen komposit jadi, kemudian diuji dengan menggunakan mesin uji Universal Testing Machine (UTM) yang ada di Laboratorium Material Teknik Jurusan Teknik Mesin FT. UNS. Model pengujian yang akan dilakukan mengacu pada standart ASTM D 790.
F. Teknik Analisis Data
Teknik analisis data dalam penelitian ini adalah menggunakan analisis varian satu arah dan dilanjutkan uji pasca anava. Namun sebelumnya dilakukan uji persyaratan analisis yaitu uji normalitas dan uji homogenitas. 1. Uji Persyaratan Analisis Data a. Uji Normalitas Uji ini bertujuan untuk mengetahui apakah data pada variabel-variabel penelitian berasal dari data yang berdistribusi normal atau tidak, Uji normalitas yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji normalitas Lilliefors. Adapun prosedur yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1) Tentukan hipotesis H0 = Sampel berasal dari populasi berdistribusi normal. H1 = Sampel tidak berasal dari populasi berdistribusi normal. 2) Tentukan taraf nyata α = 0,01 3) Menentukan harga S dengan rumus : 𝑛𝛴𝑋𝑖2 − (𝛴𝑋𝑖 )² SD = 𝑛(𝑛 − 1) Keterangan : SD
= Simpangan Baku atau Deviasi Standar.
n
= Jumlah Baris.
Xi2
= Jumlah keseluruhan kolom pangkat dua.
ΣXi2
= hasil pangkat dua Xi2 kemudian dijumlahkan keseluruhan.
34
4) Pengamatan X1 , X2 , …….., Xn dijadikan bilangan Z1 , Z2 , . . . . . . . Zn dengan menggunakan rumus : Zi =
Xi − 𝑋 SD
Statistik uji yang digunakan L = Maks. | F(Zi ) – S (Zi ) | Dengan F(Zi ) = P(Z ≤ Zi ); Z ∽ N (0,1) S(Zi ) =
banyaknya Z 1 ,Z 2 ,Z 3 ,Z 4 ≤Z n n
Daerah kritik uji DK = { L | L > L𝛼;𝑛 } H0 ditolak apabila L0 Maks > L tabel H1 diterima apabila L0 Maks < L tabel (Sumber: Budiyono, 2004:170)
b. Uji Homogenitas Apabila data tersebut normal selanjutnya di uji homogenitas. Uji homogenitas pada data hasil penelitian ini menggunakan uji Bartlett, karena k > 2. Tabel 5. Ringkasan Perhitungan Homogenitas dengan Uji Bartlett. Sampel Ke-
dk
1/dk
𝑆𝑖2
Log 𝑆𝑖2
(dk)Log 𝑆𝑖2
dk 𝑆𝑖2
1
𝑛1 -1
1/𝑛𝑖 -1
𝑆12
Log 𝑆12
(𝑛1 -1) Log 𝑆12
(𝑛1 -1) 𝑆12
2
𝑛2 -1
1/𝑛2 -1
𝑆22
Log 𝑆22
(𝑛2 -1) Log 𝑆22
(𝑛2 -1) 𝑆22
K
𝑛𝑘 -1
1/𝑛𝑘 -1
𝑆𝑘2
Log 𝑆𝑘2
(𝑛𝑘 -1) Log 𝑆𝑘2
(𝑛3 -1) 𝑆32
Jumlah
𝚺𝑛𝑖 -1
𝛴(𝑛𝑖 -1) Log 𝑆𝑖2
𝛴(𝑛𝑖 -1) 𝑆𝑖2
Perhitungan varians gabungan (S²) dari semua sampel : S2 =
𝛴𝑑𝑘 𝑆𝑖2 𝛴𝑑𝑘
Untuk menghitung harga satuan B : B = (log S 2 ) 𝚺dk Untuk menghitung chi kuadrat : X ² = (ln10){B-(𝚺dk.log𝑆𝑖2 )} Kesimpulan :
35
2 2 Bila didapat 𝑋𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 < 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
𝛼 (𝑘−1)
maka data homogen. (Sumber : Sudjana, 1996: 263)
2. Uji Analisis Data a. Anava Satu Arah Untuk mengetahui ada atau tidaknya pengaruh komposisi campuran filler komposit dilakukan uji analisis varian satu arah. Rumus yang digunakan dalam anava satu arah, yaitu : Tabel 6. Daftar Anava Satu Arah Sumber Variansi
dk
Jk
KT
Rata-rata
1
Ry
R=Ry/1
Antar Kelompok
k-1
Ay
A=Ay/(k-1)
Dalam Kelompok
𝚺(𝑛𝑖 -1)
Dy
D=Dy/(𝑛𝑖 − 1)
Total
𝚺𝑛𝑖
𝚺Y²
-
F
A/D
dk = derajat kebebasan Jk = jumlah kuadrat KT = kuadrat tengah Ry = J²/𝚺𝑛𝑖 dengan J1 , J2 , … … … , Jn Ay = (Ji2 /n1 ) – Ry 𝚺Y² = jumlah kuadrat-kuadrat (Jk) dari semua hasil pengamatan Dy = 𝚺Y²-Ry-Ay
Kesimpulan: Bila harga F0 ≤Ft dalam taraf 1% maka hipotesis nihil (H0 ) diterima dan hipotesis kerja (H1 ) ditolak, kemudian sebaliknya bila F0 >Ft maka hipotesis kerja diterima dan hipotesis nihil (H0 ) ditolak. (Sumber : Sudjana, 1996: 304)
36
b. Komparasi Ganda Pasca Anava Komparasi ganda pasca anava bertujuan untuk mengetahui rerata mana yang berbeda atau rerata mana yang sama. Dalam penelitian ini, komparasi ganda yang digunakan untuk tindak lanjut pasca anava adalah dengan memakai metode Scheffe. Langkah-langkah yang harus ditempuh pada metode Scheffe adalah sebagai berikut : 1) Mengidentifikasikan semua pasangan komparasi rataan yang ada. 2) Menentukan tingkat signifikansi L = 0,01 3) Mencari nilai statistik uji F dengan menggunakan rumus: Fi−j =
(𝑋 𝑖 − 𝑋 𝑗 )² 1 𝑛𝑖
𝑅𝐾𝐺 ( +
1 ) 𝑛𝑗
dengan : Fi−j
= Nilai Fobs pada pembandingan perlakuan ke-i dan perlakuan ke-j;
𝑋𝑖
= Rataan pada sampel ke-i;
𝑋𝑗
= Rataan pada sampel ke-j;
RKG
= E = Rataan kuadrat galat;
ni
= Ukuran sampel baris ke-i;
nj
= Ukuran sampel baris ke-j;
4) tentukan daerah kritik dengan formula berikut: Dk = { F │F > (p-1)Ftabel} 4) Menentukan keputusan uji untuk masing-masing komparasi ganda. 5) Mengambil keputusan kesimpulan uji yang ada. (Sumber : Budiyono, 2000 :201)
37
BAB IV HASIL PENELITIAN A. Deskripsi Data Telah dijelaskan pada Bab III, bahwa dalam penelitian ini data diperoleh berupa angka-angka (nilai) kekuatan bending komposit ampas tebu – serbuk kayu. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen yang melibatkan satu faktor bebas. Faktor tersebut adalah perlakuan variasi komposisi filler ampas tebu dengan serbuk kayu (10% : 30% ; 20% : 20% ; 30% : 30%). Variabel terikatnya dalam penelitian ini adalah kekuatan bending komposit ampas tebu - serbuk kayu dengan matrik polyester. Jumlah keseluruhan sampel dalam penelitian sebanyak 3 buah yang dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali perlakuan sehingga total data sebanyak 12 data pengamatan. Data penelitian yang berjumlah 12 data tersebut dilihat pada tabel berikut ini:
Tabel 7. Hasil Pengukuran Kekuatan Bending Berdasarkan Variasi Komposisi Filler Komposit Ampas tebu – Serbuk Kayu Dengan Matrik Polyester Komposisi Filler Sumber Varian
Ampas tebu 10%
Ampas tebu 20%
Ampas tebu 30%
serbuk kayu 30%
serbuk kayu 20%
serbuk kayu 10%
Nilai kekuatan
36.1
44.17
32.72
bending
37.55
45.77
32.72
komposit
37.55
47.41
36.1
(Mpa)
39.15
47.41
36.1
Jumlah
150.35
184.76
137.64
Banyaknya
4
4
4
37.6
46.19
34.41
Pengamatan Rata-rata (Mpa)
38
Dari hasil penelitian yang diperoleh dalam perhitungan kekuatan bending berdasarkan variasi komposisi filler komposit ampas tebu – serbuk kayu dengan matrik polyester, maka dapat digambarkan dengan histogram dan grafik sebagai berikut :
50
Histogram Pengaruh Komposisi Campuran Filler Terhadap Kekuatan Bending Komposit Ampas Tebu - Serbuk Kayu Dengan Matrik Polyester
45
ampas tebu 10% : serbuk kayu 30%
kekuatan bending (MPa)
40 ampas tebu 20% : serbuk kayu 20%
35 30
ampas tebu 30% : serbuk kayu 10% 25 20 15 10 5 0 komposisi filler
Gambar 13. Histogram Pengaruh Komposisi Campuran Filler Terhadap Kekuatan Bending Komposit Ampas Tebu - Serbuk Kayu Dengan Matrik Polyester
39
B. Pengujian Persyaratan Analisis Penelitian ini merupakan jenis penelitian yang termasuk dalam kategori penelitian kuantitatif, maka data yang diperoleh sebelum dianalisis dengan uji analisis varian satu jalan, maka dilakukan uji prasyarat analisis dengan menggunakan uji normalitas dan homogenitas. 1. Uji Normalitas Sebelum dilakukan uji analisis varians satu arah, data harus memenuhi syarat kenormalan. Oleh karena itu data diuji dengan uji normalitas, sedangkan uji normalitas yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji normalitas Lilliefors, dengan taraf signifikansi 1%. Selanjutnya mencari harga L𝑚𝑎𝑘𝑠 = │F(Zi) – S(Zi)│ pada masing-masing kelompok perlakuan. Kemudian harga L𝑚𝑎𝑘𝑠 dikonsultasikan ke tabel dengan harga n = 4 dan diperoleh L𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 sebesar 0,417. Jika hasil perhitungan mendapatkan harga L𝑚𝑎𝑘𝑠 lebih kecil dari harga L𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 , maka data berdistribusi normal. Adapun keputusan uji normalitas data selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 8 di bawah ini :
Tabel 8. Hasil Uji Normalitas Metode Lilliefors Sumber Perlakuan
Data Hasil Uji
Keputusan uji
(ampas tebu 10%
L𝑜𝑏𝑠 = 0,366 < L0,01,4 =
Sampel berdistribusi
serbuk kayu 30%) (ampas tebu 20% serbuk kayu 20%) (ampas tebu 30% serbuk kayu 10%)
0,417 L𝑜𝑏𝑠 = 0,317 < L0,01,4 = 0,417 L𝑜𝑏𝑠 = 0,407 < L0,01,4 = 0,417
normal Sampel berdistribusi normal Sampel berdistribusi normal
Karena L𝑚𝑎𝑘𝑠 dari perlakuan tidak berada pada daerah kritik atau lebih kecil dari L𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 maka H0 masing-masing perlakuan diterima. Jadi data hasil pengukuran kekuatan bending pada komposit ampas tebu – serbuk kayu dengan matrik polyester dalam penelitian ini secara keseluruhan sampel tersebut dinyatakan mempunyai data yang berdistribusi normal.
40
2. Uji Homogenitas Uji homogenitas digunakan untuk menguji kesamaan beberapa buah ratarata. Pada penelitian ini, digunakan metode Bartlett untuk uji homogenitas. Dan pengambilan kesimpulan dengan taraf signifikansi 1%. Jika didapatkan harga X² hitung lebih besar dari harga X² tabel , berarti data yang didapat berasal dari sampel yang tidak homogen. Tetapi apabila didapat harga X² hitung lebih kecil dari harga X² tabel , berarti data yang didapat berasal dari sampel yang homogen. Adapun keputusan uji homogenitas data selengkapnya tersebut dapat terlihat dalam tabel di bawah ini :
Tabel 9. Hasil Uji Homogenitas Dengan Metode Bartlet Sumber Perlakuan
𝐗² 𝐡𝐢𝐭𝐮𝐧𝐠
𝐗² 𝐭𝐚𝐛𝐞𝐥 (X2(1-α)(k-1))
0.545
9.21
Keputusan Uji
10% : 30% ; H0 diterima 20% : 20% ; 30% : 10%
Tabel 9 di atas menunjukkan populasi - populasi yang diperbandingkan mempunyai variansi-variansi yang sama atau dengan kata lain sumber variansi berasal dari populasi yang homogen. Hal ini dikarenakan masing-masing sumber perlakuan mempunyai harga X² hitung < X² tabel , sehingga X² hitung tidak terdapat pada daerah kritik dan H0 diterima.
C. Pengujian Hipotesis 1. Hasil Pengujian Hipotesis Analisis Varian Satu Jalan Pengujian hipotesis
merupakan langkah untuk
menguji
apakah
pernyataan yang dikemukakan dalam perumusan hipotesis diterima atau ditolak. Dalam penelitian ini pengujian hipotesis digunakan untuk mengetahui apakah ada
41
pengaruh variasi komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu – serbuk kayu dengan matrik polyester atau tidak. Pengujian hipotesis yang digunakan adalah menggunakan Uji Analisis Varians Satu Arah seperti Tabel 10 berikut: Tabel 10. Hasil Pengujian Anava Satu Arah Sumber Variasi
dk
JK
KT
Rata-rata
1
18624.38
18624.38
Antar Kelompok
2
297.155
148.5775
Dalam Kelompok
9
23.315
2.59
Total
12
18944.85
-
Fobs
Ftabel
α
57.365
8.02
0,01
Hasil perhitungan anava satu arah memperlihatkan bahwa harga Fobs = 57,365 sedangkan Ftabel dengan dk pembilang 2 dan penyebut 9 dengan taraf nyata α = 0,01 didapat Ftabel = 8,02 , jadi Fobs > Ftabel , sehingga hipotesis yang menyatakan “Tidak ada pengaruh variasi komposisi filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu – serbuk kayu dengan matrik polyester” ditolak, sedangkan hipotesis kerja yang menyatakan “Ada pengaruh variasi komposisi filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu – serbuk kayu dengan matrik polyester” diterima. Dengan demikian Ada pengaruh variasi komposisi filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu – serbuk kayu dengan matrik polyester.
2. Hasil Komparasi Ganda Pasca Anava Satu Jalan Setelah melakukan analisis dengan menggunakan analisis variansi satu arah, maka untuk melihat perbedaan reratanya agar menjadi lebih jelas, dilanjutkan dengan uji komparasi ganda pasca anava. Komparasi ganda setelah anava yang dilakukan di sini adalah dengan menggunakan uji scheffe untuk analisis variansi satu arah. Rataan masing-masing komparasi untuk komparasi ganda pasca anava dapat dilihat pada lampiran hasil perhitungan uji scheffe untuk analisis variansi satu arah.
42
Tabel 11 . Hasil Komparasi Ganda No. 1
2
3
komparasi
Fobservasi
(k-1)(𝐹𝛼 ;𝑝−1,𝑁−𝑘 )
kesimpulan
10%:30% ><
107.28
16.04
Berbeda signifikan
7.8
16.04
57.04
16.04
20%:20% 10%:30% >< 30%:10% 20%:20% ><
Tidak Berbeda signifikan Berbeda signifikan
30%:10%
Berdasarkan ringkasan Uji Scheffe pada tabel di atas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : a. Perbandingan antara komposisi campuran filler ampas tebu 10% serbuk kayu 30% dengan komposisi campuran filler ampas tebu 20% serbuk kayu 20% Tabel 11 menunjukkan bahwa F𝑜𝑏𝑠 = 107.28 dan (k-1)(𝐹𝛼 ;𝑝−1,𝑁−𝑘 ) = 16.04, sehingga nilai F𝑜𝑏𝑠 > (k-1)(𝐹𝛼;𝑝−1,𝑁−𝑘 ). Jadi dapat disimpulkan bahwa hipotesis kerja (H1 ) diterima dan hipotesis nihil (H0 ) ditolak. Dengan demikian komposisi campuran filler ampas tebu 10% serbuk kayu 30% dengan komposisi campuran filler ampas tebu 20% serbuk kayu 20% berbeda signifikan. b. Perbandingan antara komposisi campuran filler ampas tebu 10% serbuk kayu 30% dengan komposisi campuran filler ampas tebu 30% serbuk kayu 10% Tabel 11 menunjukkan bahwa F𝑜𝑏𝑠 = 7.8 dan (k-1)(𝐹𝛼 ;𝑝−1,𝑁−𝑘 ) = 16.04, sehingga nilai F𝑜𝑏𝑠 < (k-1)(𝐹𝛼;𝑝−1,𝑁−𝑘 ). Jadi dapat disimpulkan bahwa hipotesis kerja (H1 ) ditolak dan hipotesis nihil (H0 ) diterima. Dengan demikian komposisi campuran filler ampas tebu 10% serbuk kayu 30% dengan komposisi campuran filler ampas tebu 30% serbuk kayu 10% tidak berbeda signifikan. c. Perbandingan antara komposisi campuran filler ampas tebu 20% serbuk kayu 20% dengan komposisi campuran filler ampas tebu 30% serbuk kayu 10%
43
Tabel 11 menunjukkan bahwa F𝑜𝑏𝑠 = 57.04 dan (k-1)(𝐹𝛼 ;𝑝−1,𝑁−𝑘 ) = 16.04, sehingga nilai F𝑜𝑏𝑠 > (k-1)(𝐹𝛼;𝑝−1,𝑁−𝑘 ). Jadi dapat disimpulkan bahwa hipotesis kerja (H1 ) diterima dan hipotesis nihil (H0 ) ditolak. Dengan demikian komposisi campuran filler ampas tebu 20% serbuk kayu 20% dengan komposisi campuran filler ampas tebu 30% serbuk kayu 10% berbeda signifikan.
D. Pembahasan Hasil Penelitian Berdasarkan analisis data hasil eksperimen dapat dikemukakan faktafakta sebagai berikut : 1. Tabel
10
menunjukkan
F𝑜𝑏𝑠
bahwa
lebih
besar
dari
pada
Ftabel dengan taraf signifikan 0,01, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa ada pengaruh yang signifikan komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu - serbuk kayu dengan matrik polyester. Hal ini dikarenakan ampas tebu dan serbuk kayu yang berperan sebagai filler dalam komposit ini mempunyai sifat karakteristik yang berbeda. Ampas tebu yang berukuran mesh 40 akan menjadi bahan penguat dalam komposit, sedangkan serbuk kayu yang berukuran mesh 80 jauh lebih kecil daripada ampas tebu cenderung akan menjadi pengisi dalam komposit. Jadi, jika komposisi campuran ampas tebu dan serbuk kayu berbeda, maka akan menghasilkan kekuatan bending komposit yang berbeda. 2. Tabel 7 menunjukkan kekuatan bending tertinggi terjadi pada campuran filler dengan komposisi ampas tebu 20% dan serbuk kayu 20%, yaitu sebesar 46.19 MPa. Volume ampas tebu dan serbuk kayu yang sama akan membuat adanya ikatan yang baik pada bahan komposit. Hal ini dikarenakan serbuk kayu yang ukurannya kecil akan mampu mengisi ruang-ruang kosong yang ada dalam komposit
sehingga
meminimalisir
adanya
rongga-rongga
yang
akan
menurunkan nilai kekuatan bending. Dengan semakin sedikitnya rongga maka kekuatan bending yang dihasilkan akan semakin tinggi. Selain serbuk kayu, ampas tebu juga berperan dalam tingginya kekuatan bending. Ampas tebu yang
44
berfungsi sebagai bahan penguat akan mempunyai kemampuan menahan beban yang mengenai komposit. Kekuatan bending yang rendah terjadi pada campuran filler dengan komposisi ampas tebu 10% dan serbuk kayu 30% yang sebesar 37.6 MPa, serta pada campuran filler dengan komposisi ampas tebu 30% dan serbuk kayu 10% yang sebesar 34.41 MPa. Hal ini dikarenakan kedua komposisi ini tidak terjadi keseimbangan. Pada campuran filler dengan komposisi ampas tebu 10% dan serbuk kayu 30%, jumlah ampas tebu lebih sedikit daripada jumlah serbuk kayu maka ampas tebu kurang mampu menahan beban sehingga kekuatan bending komposit akan menurun. Sedangkan pada campuran filler dengan komposisi ampas tebu 30% dan serbuk kayu 10%, jumlah serbuk kayu lebih sedikit daripada jumlah ampas tebu maka komposit akan kekurangan pengisi sehingga terjadi banyak rongga-rongga. Semakin banyak rongga-rongga maka kekuatan bending akan semakin rendah. 3. Tabel 11 menunjukkan tidak ada perbedaan signifikan antara campuran filler dengan komposisi ampas tebu 10% dan serbuk kayu 30% dengan campuran filler dengan komposisi ampas tebu 30% dan serbuk kayu 10% karena F𝑜𝑏𝑠 < F 𝛼 ,0,01
(𝑃−1)
pada taraf signifikan 0,01. Hal ini dikarenakan kedua komposisi
campuran filler ini sama-sama mempunyai jumlah ampas tebu dan serbuk kayu yang tidak seimbang sehingga tidak terjadi ikatan yang baik. Hal ini menyebabkan kekuatan bending menjadi lebih rendah. Tabel 11 juga menunjukkan bahwa ada perbedaan signifikan antara campuran filler dengan komposisi ampas tebu 10% dan serbuk kayu 30% dengan campuran filler dengan komposisi ampas tebu 20% dan serbuk kayu 20%, serta antara campuran filler dengan komposisi ampas tebu 20% dan serbuk kayu 20% dengan campuran filler dengan komposisi ampas tebu 30% dan serbuk kayu 10% karena F𝑜𝑏𝑠 > F 𝛼,0,01
(𝑃−1) .
Hal ini dikarenakan campuran filler
dengan komposisi ampas tebu 20% dan serbuk kayu 20% terjadi ikatan yang baik sehingga mempunyai nilai kekuatan bending yang tinggi. Hal ini berbeda dengan campuran filler dengan komposisi ampas tebu 10% dan serbuk kayu 30% serta campuran filler dengan komposisi ampas tebu 30% dan serbuk kayu
45
10% yang mempunyai ikatan kurang baik sehingga kekuatan bendingnya lebih rendah. Jadi dalam penelitian ini semua hipotesis dapat diterima dalam taraf signifikansi yang ditetapkan sebesar 1%.
46
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
A. Simpulan Penelitian Berdasarkan hasil penelitian yang telah diuraikan pada BAB IV dengan mengacu pada perumusan masalah, maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: 1. Ada pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu – serbuk kayu dengan matrik polyester. Ini dapat dilihat pada hasil uji bending yang menyatakan bahwa kekuatan bending pada komposisi campuran filler ampas tebu – serbuk kayu 10%:30%, 20%:20%, dan 30%:10% berturut-turut adalah 37.6 MPa, 46.19 MPa, dan 34.41MPa. 2. Kekuatan bending tertinggi terjadi pada komposisi campuran filler ampas tebu 20% - serbuk kayu 20% yaitu rata-rata kekuatan bending sebesar 46.19 MPa.
B. Implikasi Berdasarkan hasil penelitian yang didukung oleh landasan teori yang telah dikemukakan, tentang pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu – serbuk kayu dengan matrik polyester, dapat diterapkan ke dalam beberapa implikasi yang dapat dikemukakan sebagai berikut: 1. Implikasi Teoretis Penelitian ini menyelidiki pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu – serbuk kayu dengan matrik polyester. Dengan variasi komposisi campuran filler dengan ampas tebu 10% - serbuk kayu 30%, ampas tebu 20% - serbuk kayu 20%, ampas tebu 30% - serbuk kayu 10%, diketahui jumlah ampas tebu dan serbuk kayu yang sama akan menghasilkan kekuatan bending yang tinggi. Dengan hasil penelitian ini dapat dijadikan dasar pengembangan penelitian selanjutnya yang relevan dengan masalah yang dibahas dalam penelitian ini. Disamping itu, sebagai bukti bahwa komposisi campuran
47
filler dapat mempengaruhi kekuatan bending komposit ampas tebu – serbuk kayu dengan matrik polyester.
2. Implikasi Praktis Penelitian ini dapat digunakan untuk diaplikasikan pada proses pembuatan skin bahan komposit, bahan interior mobil, lantai mobil, dan dashboard. Hal ini juga dapat digunakan untuk menggantikan bahan logam yang semakin mahal. Selain itu juga digunakan sebagai bahan industri furniture guna mengurangi penggunaan kayu di Indonesia yang terus meningkat C. Saran Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh dan implikasi yang ditimbulkan, maka dapat disampaikan saran-saran sebagai berikut: 1. Pemanfaatan ampas tebu harus dilakukan hingga menemukan titik optimal. Penelitian lanjutan harus dilakukan untuk dapat meningkatkan nilai mekanik komposit sehingga sumber daya ampas tebu dan serbuk kayu tidak terbuang percuma dan memiliki nilai ekonomis yang tinggi. 2. Untuk penelitian selanjutnya yang sejenis dapat dilakukan dengan pengujian impact, pengujian tarik, pengujian ketahanan panas, atau pengujian mekanis lainnya. 3. Untuk penelitian selanjutnya yang sejenis dapat dilakukan dengan penggunaan
variasi fraksi volume.
48
DAFTAR PUSTAKA Agus Santoso. 2011. Pengaruh Variasi Fraksi Volume pada Komposit Serbuk Kayu dan Resin Katalis dengan Variasi Perbandingan 75% : 25%, 65% : 35%, 55% : 45% Terhadap Peningkatan Kekuatan Tarik dan Bending. Surakarta: UMS. Billmayer, F. 1984. Text Book of Polymer Science. New York: Shonwiley & Sons. Budiyono. 2000. Statika Dasar untuk Penelitian. Surakarta: UNS Press. Budiyono. 2004. Statistika Dasar untuk Penelitian. Surakarta: UNS Press. Budi Kurniawan. 2010. Pengaruh Panjang Serat Terhadap Keausan Tarik dan Impact Komposit Serat Ampas tebu Bermatrik Polyester. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta. Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2009. Pedoman Penulisan Skripsi 2009. Surakarta: UNS Press. Gibson, R.F. 1994. Principles of Composites Material Mechanics. Singapore: Mc. Graw Hill. http://www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimen-pada_6420.html diakses 5 Agustus 2011 Heri Iswanto. 2009. Papan Partikel Dari Ampas tebu (Saccarum Officinarum). Sumatera: Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Jones, R.M. 1975. Mechanics of Composite Materials. Washington DC: Scripta Book Company. Kaw, A.K. 2007. Mechanics of Composites Material. Boca Raton: CRC Press. Penebar Swadaya. 2000. Pembudidayaan Tebu di Lahan Sawah dan Tegalan. Jakarta: Penebar Swadaya. Prianto, Woro Ari. 2004. Pengaruh Fraksi Berat Sekam Terhadap Sifat Mekanik dan Fisik Komposit Unsaturated Polyester Resin. Surakarta: Universitas Sebelas Maret. Ratri Pantoro. 2009. Studi Komparasi Sifat Mekanik Komposit Resin Polyester Dengan Variasi Filler Serbuk Kayu. Surabaya: ITS. diakses tanggal 6 Agustus 2011 dari http://digilib.its.ac.id/ITS-Undergraduate3100007028939/6962.html Schwartz, M.M. 1984. Composite Material Handbook. New York: Mc. Graw Hill.
49
Slamet. 2002. Tebu (Saccarum Officinarum). Diakses pada tanggal 5 Agustus 2011 dari http://warintek.progresio.or.id/tebu/perkebun/warintek/merintis bisnis/progresio.html Sudjana. 1996. Metoda Statistika. Bandung: Tarsito. Sugiyono. 2007. Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif R&D. Bandung: Alfabeta. Suharsimi Arikunto. 1996. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktek. Jakarta: Rineka Cipta. Suharsimi Arikunto. 2002. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktek. Jakarta: Rineka Cipta. Supriadi, A. 1992. Rendemen Tebu : Liku-Liku Permasalahannya. Jogjakarta: Kanisius
50
Menghitung Volume dan Massa
Gambar spesimen :
Volume spesimen : V=pxlxt V = 190 mm x 24 mm x 4mm V = 18240 mm3
Massa = massa jenis x volume m =ρxV dengan : V = volume p = panjang (mm) l = lebar (mm) t = tinggi (mm) m = massa (gr) ρ = massa jenis (gr/cm3)
Diketahui perbandingan volume polyester dengan filler sebesar 60% : 40%, maka:
1. Volume polyester Vpolyester
= 60% x Vspesimen = 60% x 18240 mm3 = 10944 mm3 => 10.94 cm3
2. Volume filler Vfiller
= 40% x Vspesimen = 40% x 18240 mm3 = 7296 mm3 => 7.29 cm3
51
3. Volume Dan Massa Ampas Tebu Diketahui : massa jenis ampas tebu (ρampas tebu) = 0.368 gr/cm3 a. Volume ampas tebu 10% (Va10%) Va10%
= 10% x Vspesimen = 10% x 18240 mm3 = 1824 mm3 => 1.82 cm3
massa (ma10%) = ρampas tebu x Va10% ma10% = 0.368 gr/cm3 x 1.82 cm3 ma10% = 0.669 gr => jadi massa ampas tebu 10% = 0.7 gr b. Volume ampas tebu 20% (Va20%) Va20%
= 20% x Vspesimen = 20% x 18240 mm3 = 3648 mm3 => 3.65 cm3
massa (ma10%) = ρampas tebu x Va20% ma20% = 0.368 gr/cm3 x 3.65 cm3 ma20% = 1.34 gr => jadi massa ampas tebu 20% = 1.3 gr c. Volume ampas tebu 30% (Va30%) Va30%
= 30% x Vspesimen = 30% x 18240 mm3 = 5472 mm3 => 5.47 cm3
massa (ma30%) = ρampas tebu x Va30% ma30% = 0.368 gr/cm3 x 5.47 cm3 ma30% = 2.012 gr => jadi massa ampas tebu 30% = 2.01gr
52
4. Volume Dan Massa Serbuk Kayu Diketahui : massa jenis serbuk kayu (ρserbuk kayu) = 0.65 gr/cm3 a. Volume serbuk kayu 10% (Vs10%) Vs10%
= 10% x Vspesimen = 10% x 18240 mm3 = 1824 mm3 => 1.82 cm3
massa (ms10%)
= ρserbuk kayu x Vs10%
ms10%
= 0.65 gr/cm3 x 1.82 cm3
ms10%
= 1.185 gr => jadi massa serbuk kayu 10% = 1.2 gr
b. Volume serbuk kayu 20% Vs20%
= 20% x Vspesimen = 20% x 18240 mm3 = 3648 mm3 => 3.65 cm3
massa (ms20%)
= ρserbuk kayu x Vs20%
ms20%
= 0.65 gr/cm3 x 3.65 cm3
ms20%
= 2.37 gr => jadi massa serbuk kayu 20% = 2.4 gr
c. Volume serbuk kayu 30% Vs30%
= 30% x Vspesimen = 30% x 18240 mm3 = 5472 mm3 => 5.47 cm3
massa (ms30%) = ρserbuk kayu x Vs30% ms30% = 0.65 gr/cm3 x 5.47 cm3 ms30% = 3.55 gr => jadi massa serbuk kayu 30% = 3.6 gr
53 Lampiran 2
Menghitung Kekuatan Bending
Data Hasil Perhitungan Kekuatan Bending Pada Komposisi Campuran Filler (Ampas Tebu – Serbuk Kayu) 10% : 30% : No. 1 2 3 4
Komposisi campuran filler (ampas tebu – serbuk kayu) 30% : 10% p (mm) l (mm) t (mm) P (N) 𝝈𝒃 (Mpa) 190 24 4 71.1 36.1 190 24 4.1 77.7 37.55 190 24 4.1 77.7 37.55 190 24 4.1 81 39.15
Data Hasil Perhitungan Kekuatan Bending Pada Komposisi Campuran Filler (Ampas Tebu – Serbuk Kayu) 20% : 20% : No. 1 2 3 4
Komposisi campuran filler (ampas tebu – serbuk kayu) 20% : 20% p (mm) l (mm) t (mm) P (N) 𝝈𝒃 (Mpa) 190 24 4.1 94.7 45.77 190 24 4.1 98.1 47.41 190 24 4.1 98.1 47.41 190 24 4.1 91.4 44.17
Data Hasil Perhitungan Kekuatan Bending Pada Komposisi Campuran Filler (Ampas Tebu – Serbuk Kayu) 30% : 10% : No. 1 2 3 4
Komposisi campuran filler (ampas tebu – serbuk kayu) 30% : 10% p (mm) l (mm) t (mm) P (N) 𝝈𝒃 (Mpa) 190 24 4.1 67.7 32.72 190 24 4 71.1 36.1 190 24 4 71.1 36.1 190 24 4.1 67.7 32.72
Diketahui : p = panjang (mm) l = lebar (mm) t = tinggi (mm) P = beban yang diberikan (N)
54 Lampiran 2
Formula kekuatan bending : 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
Keterangan : 𝜎𝑏 = kekuatan bending (MPa) P = beban yang diberikan (N) L = support spam (mm) b = lebar spesimen (mm) d = tebal spesimen (mm) 1. Kekuatan bending dari komposisi campuran filler (ampas tebu – serbuk kayu) 10% : 30% a. Spesimen I 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
=
3 𝑥 71.1 𝑥 130 2 𝑥 24 𝑥 (4)2
= 36.10 Mpa
b. Spesimen II 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
3 𝑥 77.7 𝑥 130
= 2 𝑥 24 𝑥 (4.1)2 = 37.55 Mpa
c. Spesimen III 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
3 𝑥 77.7 𝑥 130
= 2 𝑥 24 𝑥 (4.1)2 = 37.55 Mpa
d. Spesimen IV 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
=
3 𝑥 81 𝑥 130 2 𝑥 24 𝑥 (4.1)2
= 39.15 Mpa
2. Kekuatan bending dari komposisi campuran filler (ampas tebu – serbuk kayu) 20% : 20% a. Spesimen I 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
=
3 𝑥 91.44 𝑥 130 2 𝑥 24 𝑥 (4.1)2
= 44.17 Mpa
b. Spesimen II 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
3 𝑥 94.7 𝑥 130
= 2 𝑥 24 𝑥 (4.1)2 = 45.77 Mpa
55 Lampiran 2
c. Spesimen III 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
3 𝑥 98.1 𝑥 130
= 2 𝑥 24 𝑥 (4.1)2 = 47.41 Mpa
d. Spesimen IV 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
3 𝑥 98.1 𝑥 130
= 2 𝑥 24 𝑥 (4.1)2 = 47.41 Mpa
3. Kekuatan bending dari komposisi campuran filler (ampas tebu – serbuk kayu) 30% : 10% a. Spesimen I 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
3 𝑥 67.7 𝑥 130
= 2 𝑥 24 𝑥 (4.1)2 = 32.72 Mpa
b. Spesimen II 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
=
3 𝑥 71.1 𝑥 130 2 𝑥 24 𝑥 (4)2
= 36.10 Mpa
c. Spesimen III 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
=
3 𝑥 71.1 𝑥 130 2 𝑥 24 𝑥 (4)2
= 36.10 Mpa
d. Spesimen IV 𝜎𝑏 =
3.𝑃.𝐿 2.𝑏.𝑑 2
3 𝑥 67.7 𝑥 130
= 2 𝑥 24 𝑥 (4.1)2 = 32.72 Mpa
56
Lampiran 3 Standar Deviasi Untuk Uji Normalitas
1. Standar Deviasi Untuk Komposisi Campuran Filler Ampas Tebu 10% dan Serbuk Kayu 30% diketahui : n
=4
𝚺xi1 = (36.10+37.55+37.55+39.15)
= 150.35
𝚺𝑥𝑖2 =(1303.21+1410+1410+1532.72)
= 5655.93
Ditanyakan
: SD …………..?
Perhitungannya
:
SD² = SD² = SD² =
𝑛𝛴𝑥 𝑖2 −(𝛴𝑥𝑖 1 )² 𝑛(𝑛−1) 4 5655 .93 −(150.35)² 4(4−1) 22623 .72−22605 .12 12
18.6
SD² = 12
SD² = 1.55 SD = 1.24
2. Standar Deviasi Untuk Komposisi Campuran Filler Ampas Tebu 20% dan Serbuk Kayu 20% diketahui : n
=4
𝚺xi1
= (44.17 +45.77+47.41+47.41)
= 184.76
𝚺𝑥𝑖2
= (1950.99+2094.89+2247.71+2247.71)
= 8541.3
Ditanyakan
: SD …………..?
Perhitungannya
:
SD² = SD² = SD² =
𝑛𝛴𝑥 𝑖2 −(𝛴𝑥𝑖 1 )² 𝑛(𝑛−1) 4 8541 .3 −(184.76)² 4(4−1) 34165 .2−34136 .26 12
57
Lampiran 3 28.94
SD² =
12
SD² = 2.41 SD = 1.55
3. Standar Deviasi Untuk Komposisi Campuran Filler Ampas Tebu 30% dan Serbuk Kayu 10% n
=4
𝚺xi1 = (32.72+32.72+36.1+36.1)
= 137.64
𝚺𝑥𝑖2 =(1070.6+1070.6+1303.21+1303.21)
= 4747.62
Ditanyakan
: SD …………..?
Perhitungannya
:
SD² = SD² = SD² =
𝑛𝛴𝑥 𝑖2 −(𝛴𝑥𝑖 1 )² 𝑛(𝑛−1) 4 4747 .62 −(137.64)² 4(4−1) 18990.48−18944 .77 12
45.71
SD² =
12
SD² = 3.8 SD = 1.95
58
Lampiran 3 Uji Normalitas
A. Uji Normalitas Untuk Komposisi Campuran Filler Ampas Tebu 10% dan Serbuk Kayu 30% 1. Hipotesis : H0 = sampel berasal dari populasi yang berdistribusi normal H1 = sampel berasal dari populasi yang berdistribusi tidak normal 2. α = 0,01 Perhitungannya : (36.10+37.55+37.55+39.15) = 150.35 Jadi X =
150.35
Z𝑖 =
a. mencari Z1
= =
= 37.6
4
𝑥 𝑖 −X 𝑆𝐷
𝑥 1 −X 𝑆𝐷 36.1−37.6 1.24 −1.5
Z3 = =
𝑥 3 −X 𝑆𝐷 37.55−37.6 1.24 −0.05
= 1.24
=
= -1.21
= -0.04
Z2 = = =
𝑥 2 −X 𝑆𝐷 37.55−37.6 1.24 −0.05 1.24
= -0.04
Z4 = =
1.24
𝑥 4 −X 𝑆𝐷 39.15−37.6 1.24 1.55
= 1.24 = 1.25
b. mencari f (Z𝑖 ) = P * (Z𝑖 ) f (Z1 ) = P * (Z1 )
f (Z2 ) = P * (Z2 )
= P * (-1.21)
= P * (-0.04)
= 0.4 – (0.3869)
= 0.4 - (0.016)
= 0,0131
= 0.384
59
Lampiran 3 f (Z3 ) = P * (Z3 )
f (Z4 ) = P * (Z4 )
= P * (-0.04)
= P * (1.25)
= 0.4 - (0.016)
= 0.4 + (0.3944)
= 0.384
= 0,7944 d. mencari │ F(Z𝑖 )- S(Z𝑖 )│
c. mencari S (Z𝑖 ) 1
│ F(Z1 )- S(Z1 )│
S (1) = 4 = 0.25
= 0,0131 – 0.25 = 0.2369
2
S (2) = 4 = 0.5
│ F(Z2 )- S(Z2 )│
3
= 0.384– 0.5
S (3) = 4 = 0.75
= 0.116
4
│ F(Z3 )- S(Z3 )│
S (4) = 4 = 1
= 0.384 – 0.75 = 0.384
│ F(Z4 )- S(Z4 )│
= 0.7944 – 1 = 0.044
No
Xi
Zi
F(Zi)
S(Zi)
│ F(𝒁𝒊 )- S(𝒁𝒊 )│
1
36.10
-1.21
0,0131
0.25
0.2369
2
37.55
-0.04
0.384
0.5
0.116
3
37.55
-0.04
0.384
0.75
0.366
1.25
0.7944
1
0.044
39.15 4 3. Komputasi
Dari hasil perhitungan diperoleh nilai : X A1 = 37.6
SDA1 = 1.24
4. Statistik Uji Dari tabel diperoleh Lobs = maks │ F(Z𝑖 )- S(Z𝑖 )│ = 0.366 5. Daerah Kritik (daerah penolakan H0 ) H0 ditolak jika Lhitung > L(α,n) 6. Keputusan Uji H0 diterima karena Lobs = 0.366 < L(0,01,4) = 0,417 pada taraf signifikansi 0,01 berarti sampel berasal dari populasi yang berdistribusi normal.
60
Lampiran 3
B. Uji Normalitas Untuk Komposisi Campuran Filler Ampas Tebu 20% dan Serbuk Kayu 20% 1. Hipotesis : H0 = sampel berasal dari populasi yang berdistribusi normal H1 = sampel berasal dari populasi yang berdistribusi tidak normal 2. α = 0,01 Perhitungannya : (44.17+45.77+47.41+47.41) = 184.76 Jadi X =
184.76 4
Z𝑖 =
a. mencari Z1
= = =
= 46.19 𝑥 𝑖 −X 𝑆𝐷
𝑥 1 −X 𝑆𝐷 44.17−46.19 1.55 −2.02 1.55
= -1.3 Z2 = = =
𝑥 2 −X 𝑆𝐷 45.77−46.19 1.55 −0.42 1.55
= -0.27
Z3 = =
𝑥 3 −X 𝑆𝐷 47.41−46.19 1.55 1.22
= 1.55 = 0.78 Z4 = =
𝑥 4 −X 𝑆𝐷 47.41−46.19 1.55 1.22
= 1.55 = 0.78
b. mencari f (Z𝑖 ) = P * (Z𝑖 ) f (Z1 ) = P * (Z1 )
f (Z3 ) = P * (Z3 )
= P * (-1.3)
= P * (0.78)
= 0.4 – (0.4032)
= 0.4 + (0.2823)
= 0,0032
= 0.6823
f (Z2 ) = P * (Z2 )
f (Z4 ) = P * (Z4 )
= P * (-0.27)
= P * (0.78)
= 0.4 - (0.1064)
= 0.4 + (0.2823)
= 0.2936
= 0.6823
61
Lampiran 3
d. mencari │ F(Z𝑖 )- S(Z𝑖 )│
c. mencari S (Z𝑖 ) 1
│ F(Z1 )- S(Z1 )│= │-0,0032 – 0.25│
S (1) = 4 = 0.25
= 0.2532
2
S (2) = 4 = 0.5
│ F(Z2 )- S(Z2 )│= │0.2936– 0.5│
3
S (3) = 4 = 0.75
= 0.2064
4
│ F(Z3 )- S(Z3 )│= │0.6823 – 0.75│
S (4) = = 1 4
= 0.0677 │ F(Z4 )- S(Z4 )│= │0.6823 – 1│ = 0.3177
No
Xi
Zi
F(Zi)
S(Zi)
│ F(𝒁𝒊 )- S(𝒁𝒊 )│
1
44.17
-1.3
-0,0032
0.25
0.2532
2
45.77
-0.27
0.2936
0.5
0.2064
3
47.41
0.78
0.6823
0.75
0.0677
4
47.41
0.78
0.6823
1
0.3177
3. Komputasi Dari hasil perhitungan diperoleh nilai : X A1 = 46.19
SDA1 = 1.55
4. Statistik Uji Dari tabel diperoleh Lobs = maks │ F(Z𝑖 )- S(Z𝑖 )│ = 0.3177 5. Daerah Kritik (daerah penolakan H0 ) H0 ditolak jika Lhitung > L(α,n) 6. Keputusan Uji H0 diterima karena Lobs = 0.3177 < L(0,01,4) = 0,417 pada taraf signifikansi 0,01 berarti sampel berasal dari populasi yang berdistribusi normal.
62
Lampiran 3 C. Uji Normalitas Untuk Komposisi Campuran Filler Ampas Tebu 30% dan Serbuk Kayu 10% 1. Hipotesis : H0 = sampel berasal dari populasi yang berdistribusi normal H1 = sampel berasal dari populasi yang berdistribusi tidak normal 2. α = 0,01 Perhitungannya : (32.72+32.72+36.1+36.1) = 137.64 Jadi X =
137.64 4
Z𝑖 =
e. mencari Z1
= = =
= 34.41 𝑥 𝑖 −X 𝑆𝐷
𝑥 1 −X 𝑆𝐷 32.72−34.41 1.95 −1.69 1.95
= -0.87 Z2 = = =
𝑥 2 −X 𝑆𝐷 32.72−34.41 1.95 −1.69 1.95
= -0.87
Z3 = =
𝑥 3 −X 𝑆𝐷 36.10−34.41 1.95 1.69
= 1.95 = 0.87 Z4 = =
𝑥 4 −X 𝑆𝐷 36.10−34.41 1.95 1.69
= 1.95 = 0.87
f. mencari f (Z𝑖 ) = P * (Z𝑖 ) f (Z1 ) = P * (Z1 )
f (Z3 ) = P * (Z3 )
= P * (-0.87)
= P * (0.87)
= 0.4 – (0.3078)
= 0.4 + (0.3078)
= 0.0922
= 0.7078
f (Z2 ) = P * (Z2 )
f (Z4 ) = P * (Z4 )
= P * (-0.87)
= P * (0.87)
= 0.4 – (0.3078)
= 0.4 + (0.3078)
= 0.0922
= 0.7078
63
Lampiran 3 = 0.1578
g. mencari S (Z𝑖 )
│ F(Z2 )- S(Z2 )│= │0.0922– 0.5│
1
S (1) = 4 = 0.25
= 0.4078
2
S (2) = 4 = 0.5
│ F(Z3 )- S(Z3 )│= │0.7078– 0.75│
3
S (3) = 4 = 0.75
= 0.0422
4
│ F(Z4 )- S(Z4 )│= │0.7078– 1│
S (4) = = 1 4
= 0.2922
h. mencari │ F(Z𝑖 )- S(Z𝑖 )│ │ F(Z1 )- S(Z1 )│= │0.0922– 0.25│
No
Xi
Zi
F(Zi)
S(Zi)
│ F(𝒁𝒊 )- S(𝒁𝒊 )│
1
32.72
- 0.87
0.0922
0.25
0.1578
2
32.72
- 0.87
0.0922
0.5
0.4078
3
36.1
0.87
0.7078
0.75
0.0422
4
36.1
0.87
0.7078
1
0.2922
3. Komputasi Dari hasil perhitungan diperoleh nilai : X A1 = 34.41
SDA1 = 1.95
4. Statistik Uji Dari tabel diperoleh Lobs = maks │ F(Z𝑖 )- S(Z𝑖 )│ = 0.4078 5. Daerah Kritik (daerah penolakan H0 ) H0 ditolak jika Lhitung > L(α,n) 6. Keputusan Uji H0 diterima karena Lobs = 0.4078 < L(0,01,4) = 0,417 pada taraf signifikansi 0,01 berarti sampel berasal dari populasi yang berdistribusi normal.
64
Lampiran 3 Uji Homogenitas
Hasil Uji Homogen Dengan Metoda Bartlett Sampel Ke-
dk
1/dk
𝑆𝑖2
Log 𝑆𝑖2
(dk)Log 𝑆𝑖2
dk 𝑆𝑖2
1
3
0,33
3.8
0.579
1.737
11.4
2
3
0,33
2.41
0.382
1.146
7.23
3
3
0,33
1.55
0.190
0.57
4.65
Jumlah
9
3.453
23.28
S2 = S2 =
𝛴𝑑𝑘 𝑆𝑖2 𝛴𝑑𝑘 23.28 9
S 2 = 2.587 log S 2 = 0.41 B = (log S 2 ) 𝚺dk = 0.41 x 9 = 3.69 Statistik uji = (ln10){B-(𝚺dk.log𝑆𝑖2 )} X 2 = { (2,3025){(3.69)-(3.453)} = (2,3025) (0.237) = 0.5456 Daerah kritik (daerah penolakan H0 ) 2 2 H0 diterima jika 𝑋𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 < 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 (0,01,2) 2 2 Diketahui bahwa 𝑋𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 = 0.5456 dan 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 (0,01,2) = 9.210 2 2 Sehingga 𝑋𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 < 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 (0,01,3) maka sampel berasal dari populasi yang
homogen.
65
Lampiran 3 UJI ANALISIS VARIANSI SATU JALAN
1. Hipotesis: 𝐻0 = Tidak terdapat pengaruh yang signifikan komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-serbuk kayu dengan matrik polyester. 𝐻1 = Terdapat pengaruh yang signifikan komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-serbuk kayu dengan matrik polyester.. 2. α = 0,01 Hasil perhitungan Uji anava satu arah : Sumber variansi
dk
JK
KT
Rata-rata
1
18624.38
18624.38
Antar Kelompok
2
297.155
148.5775
Dalam Kelompok
9
23.315
2.59
Jumlah
12
18944.85
-
𝐽2
R 𝑦 = 𝛴𝑛 = = =
𝑖
(137.64+184.76+150.35)² 12 (472.75)² 12 223492 .563 20
= 18624.38 𝐽²
𝐴𝑦 = 𝚺( 𝑛 ) - 𝑅𝑦 𝑖
={( =(
(137.64)²
(184.76)²
(150.35)²
4
4
4
18944 .77 4
)+(
+
34136 .26 4
)+(
+
22605 .12 4
)} – 18624.38
) – 18624.38
= (4736.19 + 8534.065 + 5651.28) – 18624.38 = 18921.535 – 18624.38 = 297.155
F
57.365
66
Lampiran 3 𝚺𝑌 2 = jumlah kuadrat dari semua nilai persyaratan 𝚺𝑌 2 = (32.72)² + (36.10)² + (37.55)² + …………..+ (47.41)² = 4747.62 + 8541.3+ 5655.93 = 18944.85 𝐷𝑦 = 𝚺𝑦 2 - 𝑅𝑦 - 𝐴𝑦 = 18944.85– 18624.38– 297.155 = 23.315 𝐴𝑦
A = (𝑘−1) = 𝐷𝑦
297.155
D = 𝛴(𝑛−1) = 𝐴
F=𝐷=
2 23.315
148.5775 2.59
9
= 148.5775 = 2.59
= 57.365
Dari daftar distribusi F dengan dk pembilang 2 dan dk penyebut 9 serta taraf nyata 0,01 didapat F sebesar 8.02. Ternyata 𝐹𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 = 57.365 > dari 𝐹𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 = 8.02. Jadi 𝐻0 ditolak dalam taraf signifikansi 0,01.
67
Lampiran 3 Uji Pasca Anava Satu Jalan
Hipotesis : H0 = tidak terdapat perbedaan yang signifikan H1 = terdapat perbedaan yang signifikan A1 = komposisi campuran filler ampas tebu 10% dan serbuk kayu 30% A2 = komposisi campuran filler ampas tebu 20% dan serbuk kayu 20% A3 = komposisi campuran filler ampas tebu 30% dan serbuk kayu 10%
Komputasi : 𝑛𝐴1 = 4
X𝐴1 = 34.41
𝑛𝐴2 = 4
X𝐴2 = 46.19
𝑛𝐴3 = 4
X𝐴3 = 37.6
RKG =
𝛴𝑑𝑘 𝑆𝑖2 𝛴𝑑𝑘
=
23.28 9
= 2.587
1. Uji komparasi antara komposisi campuran filler ampas tebu 10% dan serbuk kayu 30% dengan komposisi campuran filler ampas tebu 20% dan serbuk kayu 20%. FA 1 A 2 = =
(𝑋 𝐴1 − 𝑋 𝐴2 )² 𝑅𝐾𝐺 (
1 1 + ) 𝑛𝐴1 𝑛𝐴2
(34.41−46.19)² 1 1 4 4
2.587( + ) (−11.78)²
= 2.587(0,5) =
138.7684 1.2935
= 107.28 Dikonsultasikan dengan 𝐹𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
(2,9,1%)
= 8.02
Jika 𝐹𝑘𝑜𝑚𝑝𝑎𝑟𝑎𝑠𝑖 > (k-1) 𝐹𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 , maka H1 diterima 107.28 > (2)(8.02) 107.28 > 16.04 , sehingga keputusan H1 diterima dan H0 ditolak.
68
Lampiran 3 2. Uji komparasi antara komposisi campuran filler ampas tebu 10% dan serbuk kayu 30% dengan komposisi campuran filler ampas tebu 30% dan serbuk kayu 10%. FA 1 A 3 = =
(𝑋 𝐴1 − 𝑋 𝐴3 )² 𝑅𝐾𝐺 (
1 1 + ) 𝑛𝐴1 𝑛𝐴3
(34.41−37.6)² 1 1 4 4
2.587( + ) (−3.19)²
= 2.587(0,5) =
10.1761 1.2935
= 7.867 Dikonsultasikan dengan 𝐹𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
(2,9,1%)
= 8.02
Jika 𝐹𝑘𝑜𝑚𝑝𝑎𝑟𝑎𝑠𝑖 > (k-1) 𝐹𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 , maka H1 diterima 7.876 < (2)(8.02) 7.876 < 16.04 , sehingga keputusan H1 ditolak dan H0 diterima. 3. Uji komparasi antara komposisi campuran filler ampas tebu 20% dan serbuk kayu 20% dengan komposisi campuran filler ampas tebu 300% dan serbuk kayu 10%. FA 2 A 3 = =
(𝑋 𝐴2 − 𝑋 𝐴3 )² 𝑅𝐾𝐺 (
1 1 + ) 𝑛𝐴2 𝑛𝐴3
(46.19−37.6)² 1 1 4 4
2.587( + ) (8.59)²
= 2.587(0,5) =
73.7881 1.2935
= 57.04 Dikonsultasikan dengan 𝐹𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
(2,9,1%)
= 8.02
Jika 𝐹𝑘𝑜𝑚𝑝𝑎𝑟𝑎𝑠𝑖 > (k-1) 𝐹𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 , maka H1 diterima 57.04 > (2)(8.02) 57.04 > 16.04 , sehingga keputusan H1 diterima dan H0 ditolak
69
Lampiran 3 Tabel Distribusi Normal Baku
70
Lampiran 3 Tabel Nilai Kritik Uji Lilliefors
71
Lampiran 3
Tabel Nilai
72
Lampiran 3 Tabel Nilai F0,01;v1,v2
73
Lampiran 8 Dokumentasi Penelitian
Alat-Alat Penelitian :
(a)
(b)
Gambar Mesh, (a) mesh 80, (b) mesh 40
Gambar Gelas Ukur
Gambar Astralon
Gambar Jangka sorong
Gambar Nampan
Gambar Double tip
Gambar Suntikan/spet
74
Lampiran 8 Perlakuan awal serat :
Gambar Penyaringan/mesh
Gambar Pengovenan
Proses Pencetakan :
Gambar cetakan
Gambar Bahan penelitian
Gambar Pencampuran bahan-bahan
75
Lampiran 8
Gambar Proses Pencetakan
76
Lampiran 8
Gambar Hasil Spesimen komposit
Gambar pengujian Bending
77
Lampiran 8
78
Lampiran 8
79
Lampiran 8
80
Lampiran 8
81
Lampiran 8
82
Lampiran 8
83
Lampiran 8
84
Lampiran 8
85
Lampiran 8
86
Lampiran 8
87
Lampiran 8
88
Lampiran 8
