JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
1
Pengaruh Penambahan Prosentase Fraksi Volume Hollow Glass Microsphere Komposit Hibrid Sandwich Terhadap Karakteristik Tarik dan Bending Sandy Noviandra Putra, dan Wajan Berata Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail:
[email protected] Krisis energi adalah salah satu isu yang menjadi perhatian masyarakat baik nasional maupun internasional. Di dalam dunia industri otomotif, penerbangan maupun perkapalan menanggapi isu global tentang krisis energi, maka diproduksi mesin kendaraan dengan efisiensi tinggi (hemat bahan bakar). Salah satu yang perlu dikembangan yaitu body dari material yang ringan (lightweight material).maka sifat mekanik seperti kekuatan tarik (tensile strength) dan kekuatan bending (bend strength) perlu diperhitungkan dalam produksi maupun pemilihan material polimer komposit. Penelitian diawali dengan proses pembuatan komposit hibrida sandwich dengan perbandingan 32% WR-600 (reinforce) banding 68% resin polyester menggunakan metode hand lay up. Polyester Yukalac 157 BTQN-EX (matriks) dituangkan pada cetakan yang divariasikan volume Hollow Glass Microsphere (HGM) yaitu 0%, 10%, 20% dan 30%. Resin polyester diberi 1% katalis MEKPO sebagai hardener. Kemudian 3 lapisan woven roving diletakkan di atasnya dan diberi resin polyester kembali untuk diratakan dengan kuas. 3 lapisan woven rovings selanjutnya diletakkan di atasnya dan diberi resin polyester untuk diratakan kemudian ditutup dengan pemberat selama 24 jam (proses curing). Spesimen dipotong menggunakan gerinda sesuai dengan ASTM D 3039M-02 untuk pengujian tarik dan ASTM 790M-84 untuk pengujian bending. Setelah dilakukan pengujian tarik dan bending, telah didapatkan data-data. Dengan penambahan hollow glass microsphere, maka dapat meningkatkan tegangan dan regangan tarik dari komposit hibrida sandwich. Penambahan hollow glass microsphere sebanyak 30% didapatkan tegangan dan regangan tarik tertinggi sebesar 152,96 MPa dan 3,89%. Pada pengujian bending, penambahan hollow glass microsphere dapat meningkatkan tegangan dan modulus elastisitas bending dari komposit hibrida sandwich. Penambahan hollow glass microsphere sebanyak 30% didapatkan tegangan dan modulus elastisitas bending tertinggi sebesar 448,50 MPa dan 28,17GPa. . Kata Kunci : komposit foam hibrida sandwich, hollow glass microsphere, hand lay up, tarik, bending, struktur mikro.
D
perkapalan hingga penerbangan disebabkan sifat kekuatan spesifik tekan yang tinggi, kemampuan absorbsi yang rendah dan stabilitas thermal yang baik. Komposit dibedakan berdasarkan jenis matriks dan jenis penguatnya (reinforce). Berdasarkan penguatnya, komposit terdiri atas: komposit berpenguat partikel, komposit berpenguat serat dan komposit hibrida. Komposit hibrid merupakan komposit dimana laminanya terdiri lebih dari satu jenis penguat. Komposit hibrid ini dapat berbentuk laminar maupun sandwich. Adapun tujuan dari hibridisasi adalah untuk mendapatkan material yang memiliki kombinasi sifat menggunakan dari masing-masing penguat. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa pengaruh penambahan jumlah berat Hollow Glass Microspheres (HGM) terhadap karakteristik tarik dan bending komposit hibrida sandwich dalam volume fraksi tetap II. METODE PENELITIAN A. Alat dan Bahan
(1)
(2)
(3)
Gambar 1. (1) Mesin uji tekan-bending Wolfert, (2)Alat cetakan komposit tampak atas, (3) tampak samping dimensi dalam mm
I. PENDAHULUAN
alam rangka memenuhi permintaan material yang ringan dan aman untuk body, maka saat ini dikembangkan material berupa polimer foam komposit. Material ini diproduksi dengan cara mencampur resin dengan jenis filler Hollow Glass Microspheres (HGM). Filler (HGM) tersebut berbentuk spherical dan terdiri dari permukaan kaca yang kaku serta mengandung inert gas di dalamnya [1] sehingga memiliki sifat yang unik seperti berat jenis yang rendah (0,3 – 0,6 g /cc) [1] , kekuatan tekan tinggi (3000- 30.000 psi) [1] serta titik leleh yang tinggi (600 oC) [1] dan konduktivitas thermal yang rendah [1]. Aplikasi dari polimer foam komposit ini mulai dari bidang otomotif,
(1)
(2)
Gambar 2. (1)Mikroskop Stereo Zeiss STEMI DV4, (2) Scanning Electron Microscope Zeiss EVO MA 10
Bahan yang digunakan yaitu matriks (resin polyester Yukalac 157 BTQN-EX), fiber (woven rovings 600), filler (Hollow Glass Microsphere), katalis dan wax. B. Pembuatan Komposit Tahap persiapan terdiri atas :
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 1. Membuat batas ketinggian (± 6 mm) pada sisi sudut cetakan. 2. Melapisi bagian cetakan dan tutup yang akan terkena resin polyester Yukalac 157 dengan wax, agar spesimen yang dihasilkan tidak lengket pada cetakan Tahap pembuatan : 1. Lapisi cetakan dan tutup cetakan dengan wax agar spesimen setelah kering dapat dengan mudah dilepas dari cetakaannya. Oleskan wax didiamkan selama 5 menit sampai kering. 2. Resin dicampurkan katalis sebesar 1% dari fraksi volume resin polyethilen. Resin dicampurkan dengan HGM sesuai dengan masing-masing tingkat penambahan fraksi volume, kemudian dioleskan ke cetakan dengan menggunakan kuas/roller agar merata. Fiberglass pertama diletakkan diatas cetakan yang telah dioleskan resin dan kemudian diratakan kembali dengan menggunakan kuas/roller/kapi. Campuran resin dan HGM dituangkan hingga mencapai ketinggian yang diinginkan, kemudian fiberglass diletakkan dan dioleskan resin diatasnya. 3. Setelah diperoleh ketebalan lapisan yg diinginkan, tutup cetakan dan diberi pemberat. 4. Kemudian diamkan pada temperature ruang hingga kurang lebih 24 jam agar spesimen mengeras. Spesimen dilepas dari cetakan
2
6. Pencatatan data yang didapatkan berupa kekuatan bending dan defleksi.
Gambar 5. Spesimen uji bending (dimensi dalam mm)
III. HASIL DAN DISKUSI A. Hasil Pengujian Tarik Komposit Hibrida Sandwich Tabel 1 Hasil Uji Tarik Komposit Hibrida Sandwich
Gambar 3. konfigurasi spesimen sandwich
C. Prosedur Uji Tarik (ASTM D3039-76) Langkah-langkah pengujian tarik adalah sebagai berikut: 1. Masing-masing spesimen diberi label sesuai variabel yang digunakan. 2. Pencatatan dimensi awal dari spesimen, yaitu : - Panjang awal (L0) = 360 mm - Lebar (b) = 30 mm - Tebal (d) = 6 mm 3. Memasang spesimen pada penjepit/chuck. 4. Pembebanan pada spesimen hingga patah. 5. Setelah patah, spesimen dilepas dari penjepit. Pencatatan data yang didapatkan dari mesin berupa P∆L serta kekuatan tarik.
Gambar 4. Spesimen uji tarik (dimensi dalam mm)
Gambar 6. Perbandingan tegangan tarik komposit hibrida sandwich
Dari tabel 1. didapatkan tegangan tarik tertinggi pada spesimen komposit hibrida dengan penambahan volume Hollow Glass Microsphere sebanyak 30% dari volume resin polyester dengan kekuatan tarik 152,96 MPa. Sedangkan tegangan tarik terendah adalah spesimen komposit hibrida dengan penambahan volume Hollow Glass Microsphere 0% dari volume resin polyester, dengan nilai kekuatan bending sebesar 102,78 MPa. Dari tabel 1 terlihat tren nilai tegangan tarik yang didapatkan semakin besar dengan bertambahnya prosentase volume hollow glass microsphere, meskipun kenaikan tegangan tiap prosentase tidak sama. Hal ini mengindikasikan bahwa material komposit hibrida dengan penambahan fraksi volume Hollow Glass Microsphere didapatkan peningkatan kekuatan tarik komposit hibrida.
D. Prosedur Uji Bending
Prosedur pengujian bending adalah sebagai berikut: 1. Masing-masing spesimen diberi label sesuai variabel yang digunakan. 2. Pencatatan dimensi awal dari spesimen, yaitu : - Panjang awal (L0) = 125 mm - Lebar (b) = 25 mm - Tebal (d) = 6 mm 3. Memasang spesimen pada penjepit/chuck. 4. Pembebanan pada spesimen hingga patah. 5. Setelah patah, spesimen dilepas dari penjepit.
Gambar 7. Perbandingan tegangan tarik komposit hibrida sandwich
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) Dari gambar 7. Didapatkan adanya peningkatan regangan tarik komposit hibrida dari penambahan fraksi volume Hollow Glass Microsphere dengan lapisan sandwich komposit hibrida. Regangan tarik terbesar adalah spesimen dengan penambahan volume Hollow Glass Microsphere 30% dari volume resin polyester yaitu sebesar 3,89%. Sedangkan regangan tarik terkecil adalah spesimen dengan penambahan volume Hollow Glass Microsphere 0% dari volume resin polyester dengan nilai regangan tarik sebesar 2,96%. Dari tabel 4.1 terlihat tren nilai pertambahan panjang (∆L) tarik yang didapatkan semakin besar dengan bertambahnya prosentase volume hollow glass microsphere, meskipun kenaikan ∆L tiap prosentase tidak sama. Hal ini mengindikasikan bahwa material komposit hibrida dengan penambahan fraksi volume Hollow Glass Microsphere didapatkan peningkatan regangan tarik komposit hibrida
3
Kemudian diikuti retakan pada matriks yang berada pada sekitar bagian tengah spesimen (sandwich). Matrix and filler cracking pada bagian sandwich ini disebabkan karena retakan dari matriks bercampur dengan hollow glass microsphere sebanyak 10% dari volume matriks akibat regangan yang diterima matriks dan filler telah melebihi batas regangan dari matriks dan filler tersebut. Delaminasi antara 3 lapisan atas dengan sandwich yang disebabkan karena lapisan ikatan antara resin polyester dan serat kaca tidak kuat menerima beban tarik.
B. Hasil Pengamatan Patahan Spesimen Uji Tarik Gambar 10. Foto makro patahan spesimen 20% tarik dengan perbesaran 10x
Gambar 8. Foto makro patahan spesimen 0% tarik dengan perbesaran 10x
Pada gambar 8. komposit serat kaca dengan penambahan volume 0% Hollow Glass Microsphere terlihat mekanisme kegagalan berupa fiber fracture, matrix cracking, dan delaminasi. Fenomena retakan yang terjadi terlebih dahulu pada pengujian tarik yaitu pada fiber. Hal ini sesuai teori berupa grafik tegangan-regangan bahwa karakteristik dari fiber memiliki regangan maksimum yang sejajar dengan regangan maksimum dari komposit. Sehingga spesimen uji tarik akan terjadi fiber fracture pada fiber terlebih dahulu. Kemudian diikuti retakan pada matriks yang berada pada sekitar bagian tengah spesimen (sandwich). Matrix cracking ini disebabkan karena retakan dari matriks akibat regangan yang diterima matriks telah melebihi batas regangan dari matriks tersebut. Delaminasi pada 3 lapisan bawah yang disebabkan karena lapisan ikatan antara resin polyester dan serat kaca tidak kuat menerima beban tarik [2].
Dari gambar 10, pada komposit serat kaca dengan penambahan volume 20% Hollow Glass Microsphere terlihat mekanisme kegagalan berupa fiber fracture, matrix and filler cracking. Fenomena retakan yang terjadi terlebih dahulu pada pengujian tarik yaitu pada fiber. Hal ini sesuai teori berupa grafik tegangan-regangan bahwa karakteristik dari fiber memiliki regangan maksimum yang sejajar dengan regangan maksimum dari komposit. Fiber fracture terjadi pada bagian atas tarik dari spesimen, terlihat fiber keluar dari susunan pembentuknya. Kemudian diikuti retakan pada matriks yang bercampur dengan filler yang berada pada sekitar bagian tengah spesimen (sandwich). Matrix and filler cracking pada bagian sandwich ini disebabkan karena retakan dari matriks bercampur dengan hollow glass microsphere sebanyak 20% dari volume matriks akibat regangan yang diterima matriks dan filler telah melebihi batas regangan dari matriks dan filler tersebut [3].
Gambar 11. Foto makro patahan spesimen 30% tarik dengan perbesaran 10x
Gambar 9. Foto makro patahan spesimen 10% tarik dengan perbesaran 10x
Pada gambar 9. penambahan volume 10% Hollow Glass Microsphere terlihat mekanisme kegagalan berupa fiber fracture, matrix and filler cracking dan delaminasi. Fenomena retakan yang terjadi terlebih dahulu pada pengujian tarik yaitu pada fiber [4]. Hal ini sesuai teori berupa grafik tegangan-regangan bahwa karakteristik dari fiber memiliki regangan maksimum yang sejajar dengan regangan maksimum dari komposit. Sehingga spesimen uji tarik akan terjadi fiber fracture pada fiber terlebih dahulu.
Dari gambar 4.6, pada komposit serat kaca dengan penambahan volume 30% Hollow Glass Microsphere terlihat mekanisme kegagalan berupa fiber fracture, matrix cracking. Fenomena retakan yang terjadi terlebih dahulu pada pengujian tarik yaitu pada fiber. Hal ini sesuai teori berupa grafik tegangan-regangan bahwa karakteristik dari fiber memiliki regangan maksimum yang sejajar dengan regangan maksimum dari komposit [3]. Sehingga spesimen uji tarik akan terjadi fiber fracture pada fiber terlebih dahulu. Fiber fracture terjadi pada bagian atas tarik dari spesimen, terlihat fiber keluar dari susunan pembentuknya. Kemudian diikuti retakan pada matriks yangbercampur dengan filler berada pada sekitar bagian tengah spesimen (sandwich). Matrix and filler cracking pada bagian sandwich ini disebabkan karena retakan dari matriks
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) bercampur dengan hollow glass microsphere sebanyak 30% dari volume matriks akibat regangan yang diterima matriks dan filler telah melebihi batas regangan dari matriks dan filler tersebut. C. Hasil Pengujian Bending Komposit Hibrida Sandwich Tabel 2. Hasil Uji Bending Komposit Hibrida Sandwich
4
Dari gambar 13, didapatkan adanya peningkatan modulus elastisitas bending komposit hibrida dari penambahan fraksi volume Hollow Glass Microsphere dengan lapisan sandwich komposit hibrida. Modulus elastisitas terbesar adalah spesimen dengan penambahan volume Hollow Glass Microsphere 30% dari volume resin polyester yaitu sebesar 28,17 GPa. Sedangkan modulus elastisitas terkecil adalah spesimen dengan penambahan volume Hollow Glass Microsphere 0% dari volume resin polyester dengan nilai modulus elastisitas sebesar 21,31 GPa. Dari tabel 2. terlihat bahwa nilai defleksi yang diakibatkan semakin kecil. Hal ini mengindikasikan bahwa komposit hibrida dengan penambahan fraksi volume Hollow Glass Microsphere didapatkan peningkatan kekakuan. Begitu pula dengan pengujian pada metode lamina dengan penguat woven roving dan metode lamina dengan penguat serat acak didapatkan peningkatan hasil modulus elastisitas bending tiap penambahan Hollow Glass Microsphere. D. Hasil Pengamatan Patahan Spesimen Uji Bending
Gambar 14. Foto makro patahan spesimen 0% dengan perbesaran 10x
Gambar 12. Perbandingan tegangan bending komposit hibrida sandwich
Dari gambar 12, didapatkan adanya peningkatan tegangan bending komposit dari pengaruh penambahan fraksi volume Hollow Glass Microsphere dengan lapisan sandwich komposit hibrida. Perhitungan tegangan bending ini didapatkan berdasarkan persamaan (17). Dari tabel 2. didapatkan tegangan bending tertinggi pada spesimen komposit hibrida dengan penambahan volume Hollow Glass Microsphere sebanyak 30% dari volume resin polyester. Tegangan bending didapatkan 448,50 MPa. Sedangkan tegangan bending terendah adalah spesimen komposit hibrida dengan penambahan volume Hollow Glass Microsphere 0% dari volume resin polyester, dengan nilai tegangan bending sebesar 341,44 MPa. Dari tabel 4.2 terlihat nilai tegangan bending yang didapatkan semakin besar. Hal ini mengindikasikan bahwa material komposit hibrida dengan penambahan fraksi volume Hollow Glass Microsphere didapatkan peningkatan tegangan bending.
Dari gambar 14. pada komposit serat kaca dengan penambahan volume 0% Hollow Glass Microsphere terlihat mekanisme kegagalan berupa matrix cracking, delaminasi dan fiber pull out. Fenomena kegagalan yang terjadi pada pengujian bending yaitu Fiber pull out. Fiber pull out terjadi pada bagian bawah/sisi tarik dari spesimen. Hal tersebut terjadi karena penguat serat kaca tercabut akibat tidak kuat dalam menerima beban tarik akibat pengujian bending. Matrix cracking berada pada sekitar bagian tengah spesimen. Hal ini dikarenakan spesimen bagian tengah hanya terdapat resin polyester [5]. Matrix cracking ini disebabkan karena retakan dari matriks akibat regangan yang diterima matriks telah melebihi batas regangan dari matriks tersebut. Delaminasi pada 3 lapisan bawah yang disebabkan karena beban yang terus diterima oleh komposit maka akan terjadi gaya geser sebelum terjadi kegagalan pada komposit tersebut.
Gambar 15. Foto makro patahan spesimen 10% dengan perbesaran 10x
Gambar 13. Perbandingan modulus elastisitas bending komposit hibrida sandwich
Pada gambar 15. komposit penambahan volume 10% Hollow terlihat mekanisme kegagalan berupa and filler cracking dan delaminasi. yang terjadi pada pengujian bending
serat kaca dengan Glass Microsphere fiber pull out, matrix Fenomena kegagalan yaitu Fiber pull out.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
5
Fiber pull out terjadi pada lapisan bagian atas spesimen. Hal tersebut terjadi karena penguat serat kaca tercabut akibat tidak kuat dalam menerima beban tarik akibat pengujian bending. Kemudian patahan yang terjadi selanjutnya adalah matrix and filler cracking yang berada pada bagian sandwich spesimen. Matrix and filler cracking ini disebabkan karena retakan dari matriks akibat regangan yang diterima matriks telah melebihi batas kemampuan dari matriks untuk menerima beban [6]. Delaminasi pada 3 lapisan bawah yang disebabkan karena beban yang terus diterima oleh komposit maka akan terjadi gaya geser sebelum terjadi kegagalan pada komposit tersebut.
sandwich dengan penambahan 10% dari jumlah resin polyester didapatkan selisih sebesar 136% dibandingkan dengan hasil perhitungan secara teori. Pada komposit hibrida sandwich dengan penambahan 20% dari jumlah resin polyester didapatkan selisih sebesar 110% dibandingkan dengan hasil perhitungan secara teori. Sedangkan pada komposit hibrida sandwich dengan penambahan 30% dari jumlah resin polyester didapatkan selisih sebesar 87,6% dibandingkan dengan hasil perhitungan secara teori
Gambar 16. Foto makro patahan spesimen 20% dengan perbesaran 10x
Gambar 18. Perbandingan antara Tegangan Hasil Pengujian dengan Tegangan Teoritis Hasil Perhitungan
Pada gambar 16. komposit serat kaca dengan penambahan volume 20% hollow glass microsphere terlihat mekanisme kegagalan berupa matrix and filler cracking. Nampak dengan jelas terjadi matrix and filler cracking berada pada sekitar bagian tengah spesimen (sandwich). Matrix and filler cracking ini disebabkan karena retakan dari matriks akibat regangan yang diterima matriks telah melebihi batas kemampuan dari matriks untuk menerima beban.
.
F. Pengamatan Mikro Patahan pada Uji Tarik
Gambar 19. Penampakan spesimen tarik 0% HGM dengan perbesaran 250x
Gambar 17. , Foto makro patahan spesimen 30% dengan perbesaran 10x
Pada gambar 17. komposit serat kaca dengan penambahan volume 30% hollow glass microsphere terlihat mekanisme kegagalan berupa matrix and filler cracking dan delaminasi. Matrix and filler cracking berada pada sekitar bagian tengah spesimen (sandwich). Matrix and filler cracking ini disebabkan karena retakan dari matriks akibat regangan yang diterima matriks telah melebihi batas kemampuan dari matriks tersebut menerima beban. Delaminasi pada 3 lapisan bawah yang disebabkan karena karena beban yang terus diterima oleh komposit maka akan terjadi gaya geser sebelum terjadi kegagalan pada komposit tersebut [2]. E. Perbandingan perhitungan Teori dan Hasil Uji Tarik Dari grafik di atas maka diketahui terjadi perbedaan antara tegangan hasil pengujian dengan hasil perhitungan. Pada komposit serat kaca sandwich tanpa Hollow Glass Microsphere terjadi selisih sebesar 150% dibandingkan dengan hasil perhitungan secara teori. Pada komposit hibrida
Pada gambar 19. ini dapat diamati fenomena kegagalan spesimen tarik tanpa Hollow Glass Microsphere pada salah satu lamina bagian atas, terjadi fiber fracture pada serat kaca. Hal ini disebabkan karena ketidakmampuan fiber dalam menahan beban tarik pada bagian bawah, sehingga mengakibatkan terjadinya fiber fracture.
Gambar 20. Penampakan spesimen tarik penambahan 10% HGM dengan perbesaran 300x
Pada gambar 20. selain dapat diamati fenomena kegagalan matrix and filler cracking, tetapi juga terdapat pecahnya Hollow Glass Microsphere akibat beban tarik. Hollow Glass Microsphere yang tercampur dengan resin polyester, memiliki tegangan tarik yang cukup tinggi sehingga dapat meningkatkan tegangan tarik dari pada
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) matriks komposit. Hollow glass microsphere ini berbentuk partikel kecil berdimensi 5-50μm [3]. Matrik polyester yang mempunyai tegangan tarik yang rendah akan tetapi bersifat ulet dapat ditingkatkan nilai tegangan tariknya dengan penambahan rposentase volume hollow glass microsphere. G. Pengamatan Mikro Patahan pada Uji Bending
Gambar 21. Penampakan spesimen bending tanpa HGM dengan perbesaran 1000x
Pada gambar 21. dengan perbesaran 1000x terlihat fenomena patahan fiber fracture yang disebabkan akibat ketidakmampuan serat kaca menerima beban tekan dari pengujian bending pada komposit hibrida sandwich. Selain itu terdapat fenomena debonding yang disebabkan lemahnya iktakan antara matriks dengan fiber. Debonding ini terjadi pada bagian bawah spesimen yang mengalami gaya tarik akibat uji bending. Pada Annual Book of ASTM Standards, D 790M-84 [10] dijelaskan bahwa pada pengujian bending terdapat dua gaya yang didapatkan, yaitu gaya tekan pada bagian atas spesimen dan gaya tarik pada bagian bawah spesimen. Fenomena debonding ini disebabkan oleh gaya tarik yang didapatkan pada bagian bawah spesimen.
Gambar 21. Penampakan spesimen bending penambahan 10% HGM perbesaran 1000x
Fenomena pada gambar 5.17 ini merupakan pola pecahan dari Hollow Glass Microsphere yang tercampur dengan resin polyester sebagai matriks. Nampak terlihat butiran Hollow Glass Microsphere yang masih utuh. Akan tetapi terdapat pula pola cekungan akibat pecahnya Hollow Glass Microsphere pada matriks. Tegangan maksimum yang cukup tinggi pada Hollow Glass Microsphere ini membantu meningkatkan tegangan maksimum pada matriks yang lebih kecil jika dibandingkan dengan tegangan maksimum dari Hollow Glass Microsphere. IV. KESIMPULAN DAN SARAN Setelah dilakukan rangkaian pengujian dan analisa data, maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Penambahan prosentase fraksi volume hollow glass microsphere pada komposit hibrida sandwich dapat meningkatkan tegangan tarik serta regangan tarik. Pada
6
penambahan 0% HGM didapatkan tegangan tarik sebesar 102,78 MPa dan regangan tarik sebesar 2,96%. Pada penambahan 10% HGM didapatkan tegangan tarik sebesar 113,15 MPa dan regangan tarik sebesar 3,52%. Pada penambahan 20% didapatkan tegangan tarik sebesar 131,30 MPa dan regangan tarik sebesar 3,70%. Pada penambahan 30% didapatkan tegangan tarik sebesar 152,96 MPa dan regangan tarik sebesar 3,89%. 2. Penambahan prosentase fraksi volume hollow glass microsphere pada komposit hibrida sandwich dapat meningkatkan tegangan bending serta modulus elastisitas bending. Pada penambahan 0% didapatkan tegangan bending sebesar 341,44 MPa dan modulus elastisitas bending sebesar 21,31 GPa. Pada penambahan 10% didapatkan tegangan bending sebesar 358,80 MPa dan modulus elastisitas bending sebesar 24,70 GPa. Pada penambahan 20% didapatkan tegangan bending sebesar 102,78 MPa dan modulus elastisitas bending sebesar 2,96 GPa. Pada penambahan 30% didapatkan tegangan bending sebesar 102,78 MPa dan modulus elastisitas bending sebesar 2,96 GPa. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis berterimakasih kepada kedua orang tua penulis serta keluarga besar jurusan Teknik Mesin ITS Surabaya yang telah memberikan banyak pelajaran berharga kepada penulis. DAFTAR PUSTAKA [ 1 ] 3M Company, iM30K Technical Data Sheet, St.Paul (2011). [ 2 ] Erwin M. Wouterson, Freddy Y.C. Boey, Xiao Hu, Shing-Chung Wong, Spesific Properties and Fracture Toughness of Syntatic Foam : Effect of Foam Microstructure, Composite Science and Technology 65 (2005) 1840-1850. [ 3 ] Erwin M. Wouterson, Freddy Y.C. Boey, Xiao Hu, Shing-Chung Wong, Effect of Fibre Reinforcement on Tensile, Fracture and Thermal Properties of Syntatic Foam, Polymer 48 (2007) 3183-3191 [ 4 ] Guohe Hu, Demei Yu, Tensile, Thermal and Dynamic Mechanical Properties of Hollow Polymer ParticleFilled Epoxy Syntatic Foam, Material Science and Engineering A 528 (2011) 5177-5183 [ 5 ] Ferreira J.A.M, Capela C., Costa J.D, A Study of the Mechanical Behaviour on Fibre Reinforced Hollow Microspheres Hybrid Composites , Composites Part A 41 (2010) 345-352 [ 6 ] Yung K.C., Zhu B.L., Yue T.M, Xie C.S, Preparation and Properties of Hollow Glass Microsphere-filled Epoxy-Matrix Composites, Composite Science and Technology 69 (2009) 260-264.
