PENGARUH VARIASI JENIS CORE TERHADAP KEKUATAN IMPAK KOMPOSIT SANDWICH CANTULA 3D

PENGARUH VARIASI JENIS CORE TERHADAP  KEKUATAN IMPAK KOMPOSIT  SANDWICH CANTULA 3D SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

Oleh : EFFENDI NUR HASAN NIM. I1406503

JURUSAN TEKNIK MESIN  FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2009

HALAMAN PENGESAHAN PENGARUH VARIASI JENIS CORE TERHADAP  KEKUATAN IMPAK KOMPOSIT  SANDWICH CANTULA 3D Disusun oleh

Effendi Nur Hasan NIM. I 1406503 Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Dody Ariawan, ST., MT. NIP. 19730804 199903 1 003

Ir. Wijang Wisnu Raharjo, MT. NIP. 19681004 199903 1 002

Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari Kamis tanggal 30 Juli 2009 1. Joko Triyono, ST., MT. NIP. 19690625 199702 1 001

………………………

2. Bambang Kusharjanta, ST., MT. NIP. 19691116 199702 1 001

………………………

3. Wahyu Purwo Rahardjo, ST., MT. NIP. 19720229 200012 1 001

……………………... Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Koordinator Tugas Akhir

Dody Ariawan, ST., MT. NIP. 19730804 199903 1 003

Syamsul Hadi, ST., MT. NIP. 1971065 199802 1 002

MOTTO

‘Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka jika kamu telah selesai (dari sesuatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap.’ (Al Insyiroh :6-8) ‘Kemenangan bukanlah akhir dari segalanya, karena mempertahankannya akan jauh lebih sulit dan banyak rintangan’ (Effendi Nur Hasan)

PERSEMBAHAN Dengan segala kerendahan hati, segenap cinta dan kasih sayang, penulis persembahkan skripsi ini untuk : 1. Ibu, Bapak dan seluruh keluarga tercinta yang telah senantiasa memberikan do’a, semangat dan dukungan baik moral, spiritual dan material tanpa henti. 2. Teman-teman ”Solidarty Forever” UNS khususnya angkatan 2006 yang telah menjadi

saudara

selama

masa

perkuliahan

dan

insyaAllah

saudara

selamanya. 3. Generasi penerus bangsa yang akan menggunakan skripsi ini sebagai referensi.

The Influence of The Variation of The Core To The Impact Strength of Cantula 3D  Sandwich Composite Effendi Nur Hasan ABSTRACT The aim of this research is to investigate the influence of the variation of the core to the impact  strength of cantula 3D sandwich composite. The cores used in this research is waste (dry leaves, HDPE  plastic, newspapers), corrugated cardboard, sengon laut wood (albazia falcataria) and polyurethane  foam (PU Foam). The skin is made from the angle interlock woven of cantula 3D fiber with unsaturated   polyester Yukalac® 157 BQTN­EX resin matrik. The composite is made with hand lay up method with   cantula fiber weight measurement 0,4. Charpy impact testing based on ASTM D 5942 to investigate charpy impact strength of cantula   3D   sandwich   composite.   Meanwhile   drop   weight   testing   to   investigate   the   toughness   of   sandwich  composite repeatly weight. The result of this research shows that sandwich composite with the highest impact strength does  not become the strongest in the drop weight testing. In charpy impact testing, the sengon laut core has   highest average impact strength 92,66 kJ/m2, but in drop weight testing, sengon laut core only endure  until impact between 40­60 times from 100 times impact that has been done to other types of core. The   difference of the impact strength is caused by impact fatigue factor and the ability of deformation of the   core.

Keyword: Sandwich composite, cantula fiber, unsaturated polyester resin, core, impact strength.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat, hidayah dan bimbingan­Nyalah  penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Pengaruh Variasi Jenis Core Terhadap  Kekuatan Impak Komposit Sandwich Cantula 3D.”. Adapun tujuan penulisan skripsi ini adalah  untuk memenuhi sebagian persyaratan guna mencapai gelar Sarjana Teknik di Teknik Mesin Fakultas  Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyampaikan terima kasih yang sangat mendalam kepada semua pihak yang telah  berpartisipasi dalam penelitian dan penulisan skripsi ini, khususnya kepada : 4.

Allah SWT atas kemudahan dan kelancaran yang telah diberikan.

5.

Ibu, Bapak, dan kakak­kakakku tercinta, atas do’a, kasih sayang dan semangat yang diberikan  sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

6.

Bapak Dody Ariawan, ST., MT. selaku pembimbing I dan Bapak Ir. Wijang Wisnu Raharjo,  MT. selaku pembimbing II yang dengan sabar dan penuh pengertian telah memberikan banyak  bantuan dalam penelitian dan penulisan skripsi ini.

7. Bapak Ir. Mukahar, MSCE. selaku Dekan Fakultas Teknik UNS. 8.

Bapak Dody Ariawan, ST., MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik UNS.

9.

Bapak Bambang Kusharjanta, ST., MT., Bapak Joko Triyono, ST, MT. dan Bapak Wahyu Purwo  Rahardjo, ST., MT. selaku dosen penguji.

10.

Bapak Budi Kristiawan, ST., MT. selaku pembimbing akademik.

11. Dosen­dosen Teknik Mesin FT UNS yang telah membuka wacana keilmuan penulis. 12. Edwin Yusrizal, ST., B. Gunawan BM, ST., Rohmad Jarwanto, ST. yang telah melakukan  penelitian bersama­sama dengan penulis. 13. Teman­teman “Solidarty Forever” Teknik Mesin FT. UNS dan Alumni DIII Teknik Mesin  UNDIP angkatan 2002 yang telah memberikan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan  skripsi.  14. Bapak Ibu Amir dan keluarga beserta teman­teman kost atas kebersamaan dan menjadi tempat tak  terlupakan. 15. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas bantuan dan dorongan semangat  serta do’anya, terima kasih. Penulis menyadari, bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena 

itu, bila ada saran, koreksi dan kritik demi kesempurnaan skripsi ini, akan penulis terima dengan ikhlas  dan dengan ucapan terima kasih. Dengan segala keterbatasan yang ada, penulis berharap skripsi ini dapat digunakan  sebagaimana mestinya. Surakarta, Juli 2009              Penulis 

DAFTAR ISI Halaman

ABSTRAK .....................................................................................................        v ABSTRACT.................................................................................................... vi KATA PENGANTAR...................................................................................... vii DAFTAR ISI.................................................................................................... ix DAFTAR TABEL............................................................................................ xi DAFTAR GAMBAR........................................................................................ xii DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL................................................................. xiii DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN................................................................................. 1 4. Latar Belakang Masalah.................................................................................. 5. Perumusan Masalah......................................................................................... 6. Tujuan Penelitian.............................................................................................. 7. Manfaat Penelitian........................................................................................... 8. Batasan Masalah.............................................................................................. 9. Sistematika Penulisan......................................................................................

1 2 2 3 3 3

BAB II LANDASAN TEORI.......................................................................... 5 2.1 Tinjauan Pustaka.............................................................................................. 5 2.2 Pengertian Komposit........................................................................................ 6 2.3 Serat Cantula.................................................................................................... 6 2.4 Matrik ......................................................................................................7 2.5 Katalis ......................................................................................................8 2.6 Core ......................................................................................................9 2.7 Anyaman 3D.................................................................................................... 9 2.8 Komposit Sandwich......................................................................................... 10 2.9 Fraksi Berat Komposit..................................................................................... 10 2.10 Kekuatan Impak........................................................................... 11 2.10.1 Impak Charpy................................................................... 2.10.2 Impak Drop Weight.......................................................... 2.11 Penentuan Prosentase Kerusakan............................................... 14 2.11.1 Pengukuran Perambatan Retak........................................ 2.11.2 Pengukuran Kedalaman Kawah....................................... 2.11.3 Pengukuran Luas Kawah.................................................. 2.12 Energi Potensial........................................................................... 15 BAB III METODOLOGI PENELITIAN......................................................... 16 16. Alat Dan Bahan Penelitian............................................................................... 16 3.1.1 Alat­Alat yang Digunakan dalam Penelitian.................................................... 3.1.2 Bahan­Bahan yang Digunakan dalam Penelitian............................................. 17. Jumlah Spesimen 17 18. Alur Penelitian................................................................................................. 18

11 12 14 14 15

16 16

19. Pembuatan Skin............................................................................................... 18 20. Pembuatan Core............................................................................................... 19 3.5.1Sampah Kota ..........................................................................................19 3.5.2 Honeycomb Kardus (Corrugated Cardboard)................. 20 3.5.3 Sengon Laut..................................................................... 21 3.5.4 Polyurethane Foam (PU Foam)....................................................................... 21 21. Pembuatan Komposit Sandwich....................................................................... 22 22. Pengujian Spesimen......................................................................................... 22 23. Prosentase Kerusakan...................................................................................... 23 24. Perhitungan Energi........................................................................................... 23 BAB IV DATA DAN ANALISA..................................................................... 24 4.1 Pengujian Impak Charpy.................................................................................. 24 4.2 Mode Kerusakan.............................................................................................. 25 4.2.1Core Sampah ..........................................................................................25 4.2.2 Core Sengon Laut............................................................ 4.2.3 Core Corrugated Cardboard............................................ 4.2.4 Core Polyurethane Foam.................................................. 4.3 Pengujian Impak Drop Weight......................................................................... 27 4.4 Karakteristik Kerusakan.................................................................................. 28 4.4.1Core Sampah ..........................................................................................28 4.4.2 Core Sengon Laut............................................................ 4.4.3 Core Corrugated Cardboard............................................ 4.4.4 Core Polyurethane Foam.................................................. BAB V PENUTUP........................................................................................... 31 5.1 Kesimpulan ......................................................................................................31 5.2 Saran ......................................................................................................31 DAFTAR PUSTAKA....................................................................................... LAMPIRAN.....................................................................................................

32 34

25 26 26

29 29 30

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Sifat Resin UP 157 BQTN­EX setelah mengeras............................

8

Tabel 3.1. Jumlah spesimen..............................................................................

17

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1

Anyaman  3D Angle Interlock (AI) ............................................

9

Gambar 2.2

Konstruksi komposit sandwich..................................................

10

Gambar 2.3

Alat uji impak drop weight........................................................

13

Gambar 2.4

Sketsa perambatan retak pada spesimen uji impak drop weight

....................................................................................................14

Gambar 2.5

Sketsa pengukuran kedalaman kawah........................................

Gambar 2.6

Sketsa pengukuran diameter pada spesimen uji impak drop weight.................................................................................

14 15

Gambar 3.1

Diagram alir penelitian..............................................................

18

Gambar 3.2

Ukuran C­Flute corrugated cardboard yang dipakai.................

20

Gambar 3.3

Dimensi geometri dan tipe flute corrugated cardboard.............

20

Gambar 3.4

(a). Polyisocyanate dan Polyol Compound, (b) busa polyurethane.................................................................

21

Gambar 3.5

Spesimen uji impak charpy .......................................................

22

Gambar 3.6

Spesimen uji impak drop weight................................................

22

Gambar 4.1

Core Shear yang terjadi pada core sampah................................

25

Gambar 4.2

Kerusakan pada core sengon laut..............................................

25

Gambar 4.3

Kerusakan pada core corrugated cardboard..............................

26

Gambar 4.4

Kerusakan pada core polyurethane............................................

26

Gambar 4.5

Potongan penampang core sampah............................................

28

Gambar 4.6

Potongan penampang core sengon laut......................................

29

Gambar 4.7

Potongan penampang core corrugated cardboard.....................

29

Gambar 4.8

Potongan penampang core polyurethane...................................

30

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

α

= 

Sudut pendulum sebelum diayunkan

β

= 

Sudut ayunan pendulum setelah mematahkan spesimen

α'

= 

Sudut ayunan pendulum tanpa spesimen

b 

= 

Lebar spesimen (mm)

D

=

Diameter indentor (mm)

d

=

diameter kawah hasil tumbukan (mm)

Ep

= 

Energi potensial (Joule)

E gesek  

=

Energi   potensial   yang   dibutuhkan   pendulum   sebelum   mematahkan   spesimen 

(Joule) E patah  

=

Energi potensial yang dibutuhkan pendulum setelah mematahkan spesimen (Joule)

Eserap

= 

Energi yang diperlukan pendulum mematahkan spesimen (Joule)

g

= 

Percepatan gravitasi (m/s2)

h

= 

Tebal spesimen (mm)

m

= 

Massa benda (kg)

R

= 

Jarak antara pusat gravitasi dan sumbu pendulum (m)

S 

= 

Kekuatan impak charpy (kJ/m2)

W

= 

Berat pendulum (Newton)

Wc

= 

Berat total komposit 

wf

= 

Fraksi berat serat

Wf

= 

Berat serat (gr) 

wi

= 

Fraksi berat komponen material i

Wi

= 

Berat komponen material i

wm

= 

Fraksi berat matrik

Wm

= 

Berat matrik (gr)

wv

= 

Fraksi berat void

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran A

Data Pengujian Impak Charpy.................................................

34

Lampiran B

Data Pengujian Impak Drop Weight........................................

35

Lampiran C

Foto Alat­Alat Penelitian.........................................................

39

Lampiran D

Foto Spesimen Hasil Pengujian Impak Charpy.......................

40

Lampiran E

Foto Spesimen Hasil Pengujian Impak Drop Weight..............

41

Lampiran F

Data Sheet Polyurethane Foam................................................

42

BAB I PENDAHULUAN 4.4.5

Latar Belakang Masalah Komposit  sandwich  merupakan  salah   satu  jenis   komposit  struktur  yang 

sangat   potensial   untuk   dikembangkan   dalam   industri   manufaktur.  Komposit  sandwich  merupakan gabungan dua lembar skin yang disusun pada sisi luar dan  terdapat  core  di tengahnya. Komposit sandwich membutuhkan inti /  core  yang  ringan dan murah sebagai pengisi di antara dua skin komposit, core yang biasa di  gunakan seperti   honeycomb, PVC, foam  dan sekarang ini mulai dikembangkan  core yang berasal dari alam seperti kayu dan sampah organik. Penggunaan serat alam (jute, rami, kenaf dll) sebagai material komposit  sudah   banyak  dilakukan,   seperti   terlihat   pada   interior   mobil,   peredam   akustik,  panel   pintu   dll,   peningkatan   ini   disebabkan   penggunaan   komposit   dapat  mengurangi berat sampai 80 % (Schuh, 1999). Serat cantula adalah salah satu  serat yang diperoleh dari ekstrasi daun tanaman Agave Cantula Roxb. Pada saat ini  serat tersebut digunakan sebagai bahan kerajinan tangan. Serat cantula mempunyai  kandungan selulosa sebesar 64,23 % , sehingga berpotensi sebagai bahan penguat  komposit (Raharjo dan Ariawan, 2003). Hal ini disebabkan karena adanya ikatan  yang kuat antara selulosa dengan  maleic anhydride  sebagai salah satu senyawa  penyusun resin thermosetting (Rana, 1997). Banyak   penelitian­penelitian   yang   menggunakan  natural   composite  sebagai bahan kajian. Tersedianya bahan baku merupakan faktor yang menjadi  pertimbangan   tertentu   bagi   para   peneliti.   Dengan   struktur  honeycomb,   kardus  yang biasa digunakan sebagai tempat untuk packing ternyata bisa menghasilkan  material   komposit   yang   ramah   lingkungan.   Selain   kardus,   limbah   sampah   dan  kayu  juga   mulai   digunakan   sebagai   material  core.   Sampah   yang   dimanfaatkan  untuk   material  core  antara   lain   sampah   organik   (kertas,   daun)   dan   sampah  anorganik (kaca, plastik). Prayetno (2007) telah memanfaatkan kayu sengon laut  sebagai  core  dalam   penelitiannya.   Kayu   sengon   laut   lebih   dikenal   sehari­hari 

1

sebagai   bahan  baku untuk pengecoran.  Biasanya kayu ini akan  menjadi kayu bakar setelah   selesai  proses   pengecoran.   Dengan   teknologi   komposit,   sampah   dan   limbah   kayu   tersebut   bisa   menjadi  material alternative untuk aplikasi struktur. Beban terhadap aplikasi struktur tidak hanya diperoleh dari beban statis  (static loading) tetapi  juga dari beban dinamis (dynamic loading). Kekuatan Impak suatu material menunjukkan kemampuan  dari material tersebut untuk menyerap dan menghilangkan energi pada saat menerima benturan atau  beban kejut (Mallick, 1998). Pengujian impak  drop weight  atau uji tumbukan  (crash test)  dilakukan  untuk   mengetahui   nilai   tegangan   lentur   material   komposit.   Pengujian   ini   biasanya   dilakukan   pada  material untuk aplikasi otomotif dan aerospace. Pada tahun 1980, FIA melakukan pengujian crash box  pada  prototype  CN2.  crash test  digunakan sebagai acuan seberapa besar material dapat melakukan  peredaman  tumbukan sehingga mengurangi kerugian yang serius ketika terjadi kecelakaan.  Dupont  Polimers   juga   melakukan   uji  durabilty  pada   material   plastik   untuk   mengetahui   fenomena  impact  fatigue. Menggunakan alat uji drop weight, material di uji ketahanannya dengan 100 kali tumbukan. Oleh karena material komposit sedang dikembangkan untuk panel transportasi publik, maka  pengujian impak dilakukan untuk mengetahui seberapa kuat pengaruh  core  pada komposit sandwich  untuk bisa meredam tumbukan. Dengan dukungan bahan baku yang melimpah, penelitian ini diajukan  untuk  lebih   memperkaya   informasi   karakteristik   mekanis   (khususnya   kekuatan   impak)   material  komposit berbasis serat alam.  4.4.6

Perumusan Masalah Penelitian ini dilakukan atas dasar satu pertanyaan, “Bagaimana pengaruh jenis  core  terhadap 

kekuatan   impak  komposit  sandwich  cantula   3D?”   Dengan   pengujian   impak   charpy   akan   diperoleh  energi  serap   untuk  mendapatkan  kekuatan   impak  charpy.  Sedangkan  pengujian  impak  drop   weight  dilakukan untuk mengetahui prosentase kerusakan material. 4.4.7

Tujuan Penelitian Tujuan   dari   penelitian   ini   adalah   untuk   mengetahui   pengaruh   variasi  jenis   core  terhadap 

kekuatan impak komposit sandwich cantula  3D.  4.4.8

Manfaat Penelitian

4.5 Memberikan informasi tentang kekuatan impak dari komposit sandwich cantula 3D dengan variasi  jenis core.

4.6 Memberikan   kontribusi   positif   dan   memperkaya   inovasi   bagi   ilmu   pengetahuan   dan   teknologi  terhadap pemanfaatan serat cantula dengan berbagai variasi jenis core. 4.7 Pemanfaatan   serat   cantula   dan   limbah   sampah   sehingga   menjadi   barang   yang   bermanfaat   dan  mempunyai nilai jual. 2.13

Batasan Masalah Untuk menentukan arah penelitian yang baik, ditentukan batasan masalah sebagai berikut:

2.11

Bahan yang digunakan pada komposit sandwich adalah skin UPRs­cantula anyaman 3D Angle 

Interlock (AI). 2.12

Pengikat   (binder)   yang   digunakan   dalam   pembuatan   benda   uji   adalah   Resin  Unsaturated 

Polyester (UPRs) Yukalac type 157® BQTN EX. 2.13

Jenis core yang di uji adalah sampah, corrugated cardboard, polyerethane foam (PU foam), dan 

kayu sengon laut. 2.14

Kekuatan mekanik yang ingin diketahui adalah kekuatan impak charpy dan drop weight.

2.15

Pengujian impak drop weight menggunakan indentor bola dengan berat (m) 1,77 kg, diameter 

(d) 81 mm dan tinggi jatuh (h) 2 meter. 2.16

Pengujian impak drop weight dengan energi potensial sebesar 34,72 Joule. Sistematika Penulisan

2.14

Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I

:

Pendahuluan, menjelaskan tentang latar belakang masalah, tujuan dan manfaat 

penelitian, perumusan masalah, batasan masalah serta sistematika penulisan. BAB II

:

Landasan   teori   yang   berisi   tinjauan   pustaka,   pengertian   dan   klasifikasi 

komposit, komposit serat alam, resin / matrik, fraksi, komposisi, kekuatan impak charpy  dan drop weight. BAB III

:

Metodologi   penelitian,   menjelaskan   peralatan   yang   digunakan,   tempat   dan 

pelaksanaan penelitian, pembuatan spesimen dan proses pendambilan data. BAB IV

:

Data  dan  Analisa,  menjelaskan  data  hasil  pengujian,  perhitungan  data   hasil 

pengujian serta analisa hasil perhitungan. BAB V

:

Penutup, berisi tentang kesimpulan dan saran.

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

BAB II LANDASAN TEORI

Lampiran G

Tinjauan Pustaka

Serat alam sebagai  filler  komposit polimer mulai banyak digunakan sebagai pengganti  filler  sintetik dalam kehidupan sehari­hari, mengingat serat alam ini memiliki banyak kelebihan dibanding  serat   buatan.   Kelebihan­kelebihan   utama   menggunakan   serat   alam   sebagai  filler  pada   plastik   yaitu  densitasnya rendah, non abrasif, mudah didaur ulang, mampu hancur sendiri dialam (biodegradable),  mampu sebagai bahan pengisi dengan level tinggi sehingga menghasilkan sifat kekakuan yang tinggi,  tidak mudah patah, jenis dan variasinya banyak, hemat energi, dan murah (Rowell, dkk, 1997). Ariawan dan Raharjo (2005) melakukan penelitian tentang penentuan kekuatan optimum serat  agave   cantula  dengan   menggunakan   perlakuan   termal.   Hasil   penelitian   menunjukkan   bahwa  pemanasan optimal serat terjadi pada suhu 1100C selama 45 menit, yang menghasilkan penurunan kadar  air sebesar 10% dan peningkatan kekuatan tarik serat (37 kg/mm2). Pemanasan yang dilakukan pada  temperatur dan waktu yang berbeda menghasilkan penurunan kekuatan tarik serat. Ariawan   (2008),   menyatakan   bahwa  komposit   UPRs­Cantula   3D  akan   mengalami   kenaikan  karakteristik mekanik (meliputi kekuatan dan modulus tarik, kekuatan dan moduls bending serta energi  serap dan kekuatan impak) seiring dengan bertambahnya fraksi berat dan mencapai nilai tertinggi pada  fraksi berat 60%. Penelitian oleh Muehl, dkk, (2004) menyimpulkan bahwa panel komposit yang terbuat  dari  sampah kertas memiliki sifat mekanik yang rendah ketika dipadukan dengan  phenollic resin  5% dan  10%  polypropylene  dibandingkan dengan panel komposit dari serat kenaf. Meskipun demikian, panel  komposit dari sampah kertas lebih tahan terhadap kelembaban daripada panel komposit dari kenaf,  selain itu dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa penggunaan  polypropylene  dapat menurunkan  sifat mekanik panel komposit. Ariawan  (2008) melakukan penelitian tentang pengaruh variasi susunan    core  pada komposit  sandwich. Hasil penelitian bahwa arah susunan  core honeycomb  gelombang dua arah menghasilkan  kekuatan   desak  flatwise  yang lebih besar dari pada arah susunan  core honeycomb  satu arah.   Pada  komposit  sandwich  UPRS­cantula  3D   dengan   variasi   arah   susunan  core   honeycomb  horisontal  gelombang   dua   arah     mempunyai   kekuatan   bending   lebih   besar   dari   variasi   arah   susunan  core  honeycomb lainnya.

Menurut  Febrianto dan Diharjo (2004), pada komposit hibrid  sandwich  berpenguat serat  E– glass acak 300 gr/m2 dan kenaf anyam 810 gr/m2 pada vf  = 30% bermatrik polyester dengan core kayu  sengon laut setebal 10 mm, kekuatan bending dengan  core  arah serat kayu horisontal adalah 263,28  MPa,   lebih   besar   181%   di   atas   komposit  hybrid   sandwich  dengan  core  kayu   vertikal   97,5   MPa.  Kekuatan   impak   komposit  sandwich  dengan  core  vertikal   0,0604   J/mm2,   lebih   besar   4,4%   di   atas  kekuatan impak dengan core arah serat kayu horisontal 0,0578 J/mm2. Shuma (2004) telah meneliti pengaruh massa jenis foam dalam material skin pada karakterisasi  percobaan struktur  komposit sandwich polyurethane. Capaian maksimum peredaman tertinggi di dapat  pada suhu 00C pada specimen komposit sandwich polyester/glass PUF­Polyester/Glass (PPP)  dengan  massa jenis  foam  0,6 gr/cm3. Semakin tebal  core  polyurethane  menyebabkan besarnya energi serap  komposit sandwich semakin besar. Penambahan  core  polyurethane  akan meningkatkan besar energi  serap maksimum melebihi energi serap maksimum lapisan depan komposit sandwich (Sudiono, 2005). Lampiran H

Pengertian Komposit

Kata komposit (composite) merupakan kata sifat yang berarti susunan atau gabungan. Komposit  berasal dari kata kerja “to compose” yang berarti menyusun atau menggabung. Jadi secara sederhana  bahan   komposit   berarti   bahan   gabungan   dari   dua   atau   lebih   bahan   yang   berlainan.  Dalam   hal   ini  gabungan bahan ada dua macam : 2.11.4 Gabungan makro : •

Bisa dibedakan secara visual 

•

Penggabungan lebih secara fisis dan mekanis 

•

Bisa dipisahkan secara fisis dan mekanis

2.11.5 Gabungan mikro : •

Tidak bisa dibedakan secara visual

•

Penggabungan ini lebih secara kimia

•

Sulit dipisahkan, tetapi dapat dilakukan secara kimia 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  unsur­unsur utamanya yang secara makro berbeda di dalam bentuk dan atau komposisi material pada  dasarnya tidak dapat dipisahkan. (Schwartz, 1984)

Gambar 2.7

Serat Cantula

Salah   satu   tanaman   serat   alam   yang   banyak   tumbuh   di   Pulau   Jawa   adalah   tanaman  agave  cantula. Untuk memperoleh serat yang terkandung di dalamnya, maka daun tersebut harus diekstraksi  hingga keluar seratnya. Agave cantula ini dapat berkembang dengan baik pada daerah yang bermusim  kemarau   yang   kuat,   ditambah   tanah   yang   berlempung.  Tanaman   ini   mempunyai   ciri   fisik   sebagai  berikut: Gambar 4.9

Daun berwarna hijau dengan duri­duri pada bagian tepi.

Gambar 4.10 Daun mempunyai panjang 1­2 m, dan lebar 3­6 cm. Keuntungan dari serat  agave cantula  ini adalah fleksibilitasnya sehingga dapat dipintal  dan  dibuat anyaman. 2.15

Matrik Gibson R.F, (1994) mengatakan bahwa 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 : 10.

Mengikat serat menjadi satu kesatuan struktur

11.

Melindungi serat dari kerusakan akibat kondisi lingkungan

12.

Mentransfer dan mendistribusikan beban ke serat 

13.

Menyumbangkan beberapa sifat seperti, kekakuan, ketangguhan dan tahanan listrik. Diantara jenis matrik yang ada, matrik polimer adalah yang paling luas penggunaannya. Salah 

satu jenis  polymer  yang paling sering dipakai pada proses pembetukan komposit adalah  unsaturated  polyester Resin (UPRs).  Unsaturated polyester Resin (UPRs) merupakan resin cair dengan viskositas  rendah, dan akan mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis. Resin yang akan digunakan  adalah resin Yukalac® 157 BQTN­EX. Resin ini secara dominan menggunakan orthopthalic anhydride  sebagai  komponen asam jenuhnya. Kemudian didalam formulanya ditambahkan lagi dengan  glycol.  Polimer ini mempunyai ikatan yang kuat dan membentuk rantai crosslinking saat membeku. Sifat­sifat  yang   membuatnya  sering   digunakan   adalah   murah,   mudah   digunakan,   tidak   menimbulkan   gas   dan  mempunyai kekuatan yang cukup tinggi. Resin UP 157 BQTN­EX ini mulai curing segera setelah  katalis ditambahkan, sedang kecepatan reaksinya tergantung pada suhu dan reaktifitas katalisnya. Tabel 2.1. Sifat Resin UP 157 BQTN­EX setelah mengeras Satuan

Nilai Tipikal

Keterangan

Berat jenis Kekerasan Suhu Distorsi Panas Penyerapan air (Suhu ruang)

°C % Kg/mm2 Kg/mm2 Kg/mm2 Kg/mm2 %

Flexural strength Flexural modulus Tensile strength Tensile modulus Elongasi

1.215 40 70 0.188 0.466 9.4 300 5.5 300 1.6

25 °C Barcol GYZJ 934­1 24 jam 7 jam

  Sumber : PT. Justus Kimia Raya, 2007

2.16

Katalis Katalis  adalah cairan kimia yang berfungsi untuk mempercepat jalannya reaksi pada  proses 

polimerisasi tanpa ikut bereaksi dengan bahan tersebut. Tanpa adanya katalis proses pengerasan resin  dapat berlangsung sangat lama pada temperatur ruangan.  Jenis   katalis   yang   digunakan   dalam   penelitian   ini   adalah   MEKP   (Methyl   Ethyl   Ketone  Peroksida)   dengan konsentrasi 1 %. Dengan tambahan  katalis  ini, resin  akan mengeras  seperti   gel  dalam 15 menit dan mengeras sepenuhnya dalam 24 jam.  (i)  

Core Inti / core sebuah komposit sandwich dibuat ringan, harganya murah, harus mampu menjamin 

permukaan   yang   didukung   dan   dipisahkan,   dapat   bekerja   sebagai   satu   kesatuan   serta   harus   tahan  terhadap beban geser transversal dan normal transversal.  Material  core  yang sering digunakan dalam  penelitian antara lain kayu (sengon laut, balsa), Foam (PVC,PU), stuktur honeycomb dan lain­lain. 2.17

Anyaman 3D Untuk mengatasi permasalahan yang timbul pada komposit tekstil 2D tersebut dikembangkan 

suatu teknologi baru, yaitu anyaman serat 3D. Pada anyaman 3D, serat dianyam kearah sumbu X,Y dan  Z sehingga diperoleh anyaman yang memiliki panjang, lebar sekaligus tebal.  

    filler   Stuffer (straight warp)    Warp weaver

Gambar 2.1. Anyaman  3D Angle Interlock (AI)  Mohamed H.M dan Schartow R (2003) menjelaskan bahwa anyaman 3D memiliki beberapa  keunggulan jika dibandingkan dengan anyaman 2D yaitu: Gambar 3.7

Meningkatnya performa komposit karena distribusi serat yang baik.

Gambar 3.8

Minimalnya takikan pada persimpangan serat arah X dan Y.

Gambar 3.9

Permeabilitas resin yang lebih baik akibat banyaknya susunan rongga.

Gambar 3.10

Meningkatnya   ketahanan   terhadap   gaya   geser   dan  delaminasi   akibat   adanya  serat 

tambahan arah Z. Gambar 3.11

Anyaman  yang  lebih   tebal   sehingga   lebih  hemat   waktu   dan  tenaga  dalam   proses 

pembuatan komposit.

2.18

  Komposit Sandwich Sandwich struktur terdiri dari dua permukaan tipis dan kaku diluar (skin), yang diikat dengan 

suatu perekat (adhesive) yang tipis dan inti yang lemah. Core berfungsi mendistribusikan beban geser,  sedangkan lapisan luar sebagai pelindung dan penahan beban bending. Gabungan dari kekuatan dan  kekakuan yang tinggi dengan kemampuan menyerap bunyi dan menghambat panas membuat komposit  sandwich ideal untuk desain struktural (Gdoutos, 2008). Konstruksi  sandwich  telah digunakan secara luas dalam beberapa industri dimana dibutuhkan  suatu konstruksi yang ringan dan kaku, dari lambung kapal sampai struktur pesawat terbang, dari sisi  luar truk sampai dengan panel gedung, dari platform ruangan sampai geladak jembatan. Pemakaian  secara  luas  komposit jenis   ini tidak terlepas  dari   sifat unggul yang dimilikinya seperti, keutuhan  struktur, konduktivitas panas rendah, kemampuan menumpu beban aerodinamik, kemampuan menahan  beban lentur, impak maupun meredam getaran dan suara. Top skin

Core

Bottom skin Adhesive

Gambar 2.2. Konstruksi komposit sandwich 2.19

Fraksi Berat Komposit Fraksi   berat   komposit   adalah   perbandingan   jumlah   berat   suatu   unsur   penyusun   komposit 

terhadap jumlah berat total komposit. Untuk material komposit yang terdiri dari beberapa komponen  pembentuk,   jumlah   fraksi   berat   untuk   tiap   komponen   pembentuk   komposit   tersebut   adalah   satu  (Gibson, 1994), dan berlaku persamaan: n

∑w i =1

i

=1

dengan:  wi =

.......................................... (2.1)

Wi   Wc wi

= Fraksi berat komponen material i

Wi

= Berat komponen material i

Wc

= Berat total komposit 

Untuk komposit dengan penguatan serat, persamaan di atas menjadi: w f +wm +wv = 1

dengan:

wf

= Fraksi berat serat

wm

= Fraksi berat matrik

wv

= Fraksi berat void

.......................................... (2.2)

jika jumlah void diabaikan, maka diperoleh w f +wm =1 , karena wv=0

.......................................... (2.3)

Sehingga nilai fraksi berat serat dapat ditentukan dengan persamaan berikut  wf =

dengan:

Wf

.......................................... (2.4)

W f + Wm

wf

= Fraksi berat serat

Wf

= Berat serat  (gr)

Wm

= Berat matrik (gr)

2.20

Kekuatan Impak Dengan   uji   impak   dapat   diketahui   ketangguhan   suatu   material.   Kekuatan     impak   komposit 

sangat tergantung pada ikatan antar penyusun material komposit tersebut. Semakin kuat ikatan tersebut  maka semakin kuat pula kekuatan impaknya. 3.5.5

Impak Charpy Pada penelitian ini digunakan metode pengujian  impact charpy dengan mengacu pada standar 

ASTM D 5942 untuk pengujian flat­wise, unnotched. Secara umum pengujian impak ditujukan untuk  mengetahui tingkat ketangguhan atau keuletan suatu bahan dengan tenaga pematah yaitu pendulum 

(

)

yang diangkat dengan sudut α  90 0 sehingga terdapat Energi potensial (E A ). Besarnya energi potensial yang dibutuhkan pendulum sebelum mematahkan spesimen adalah E gesek

 dan besarnya: E gesek = m.g .h1

....................................... (2.5)

E gesek =WR(1 − cos α ')

Besarnya energi potensial yang dibutuhkan pendulum setelah mematahkan spesimen adalah E patah

 dan besarnya: E patah = m.g .h2

…………………………(2.6)

E patah = WR(1 − cos β )

Sehingga besarnya energi yang digunakan untuk mematahkan spesimen adalah: E serap = E gesek − E patah

………………………... (2.7)

E serap = WR(1 − cos α ') − [WR(1 − cos β ) ] = WR( cos β − cos α ')

Dimana: Eserap

= 

Energi yang diperlukan pendulum mematahkan spesimen (Joule).

W

=   Berat pendulum (Newton).

R

=  Jarak antara pusat gravitasi dan sumbu pendulum (m).

α

=  Sudut pendulum sebelum diayunkan (900)

β

=  Sudut ayunan pendulum setelah mematahkan spesimen.

α'

=  Sudut ayunan pendulum tanpa spesimen.

Kekuatan impak charpy ( acU ) diperoleh dengan rumus :

E serap S =  hxb

x1000

 

…………………………...(2.8)

di mana ; S

 =  Kekuatan impak charpy (kJ/m2)

Eserap

 

h

 =  Tebal spesimen (mm)

b

 =  Lebar spesimen (mm)

=  Energi yang diserap (Joule)

Impak Drop Weight

3.5.6

Popov   (1996)   menyatakan   bahwa   sebuah   massa   jatuh   bebas   atau   benda   bergerak,   yang  menabrak sebuah struktur memberikan apa yang dinamakan beban atau gaya dinamik atau tumbuk  (dynamic   impact   load   or   force).  Drop   weight   test  adalah   cara   mudah   dan   bermanfaat   untuk  mengevaluasi dampak kekuatan impak dari berbagai material dalam berbagai ukuran dan hasilnya dapat  digunakan dalam permodelan matematika dari tumbukan bola (Genc, 2004). Dampak dari  low velocity impact  dapat di analisa dengan menggunakan alat uji impak  drop  weight. Prinsip dari alat uji impak  drop weight adalah suatu beban (pendulum) dibiarkan jatuh bebas  dengan   jarak   tertentu   sehingga   menumbuk   spesimen   (Seangatith,   2008).  Dari   pengujian   ini   dapat  dilihat kerusakan spesimen yang mengalami impak dan ketahanan spesimen setelah mengalami beban  berulang.

Gambar 2.3. Alat uji impak drop weight Pada   pengujian  drop   weight,  kendala   yang   dihadapi   adalah  indentor  tidak   jatuh   tepat   pada  bagian yang ditentukan. Oleh karena itu, dilakukan proses meminimalisir kendala tersebut, antara lain  dengan: 25. Pengujian   dilakukan   dengan   bantuan  pulley,   sehingga  indentor  tersebut   akan   tetap   pada  tempatnya ketika akan dijatuhkan. 26. Sebelum bola dijatuhkan, indentor dalam keadaan diam. Sehingga, indentor tersebut jatuh pada  tempat yang sudah ditentukan pada spesimen. 27. Pipa paralon 4” digunakan sebagai alat bantu agar indentor fokus dan jatuh tepat pada bagian  spesimen yang telah ditentukan. 4.2.5

Penentuan Prosentase Kerusakan Prosentase kerusakan pada pengujian  drop weight  dapat ditentukan dari beberapa cara, antara 

lain: 2.10.3

Pengukuran Perambatan Retak Cara ini dilakukan dengan mengukur perambatan retak yang terjadi setelah spesimen diuji drop 

weight. Panjang retakan dan jumlah retakan menjadi referensi dalam penentuan kerusakan.  Semakin  panjang dan banyak jumlah retakan, berarti kualitas komposit tersebut semakin buruk.

retakan tidak  beraturan

spesimen

Gambar 2.4. Sketsa perambatan retak pada spesimen uji impak drop weight. Kesulitan dari cara ini adalah dalam penentuan panjang retakan. Karena jumlah retakan yang  banyak dan letaknya tidak beraturan akan menyulitkan dalam pengukuran. Sehingga, hasil yang didapat  tidak valid untuk dijadikan referensi prosentase kerusakan. 

2.10.4

Pengukuran Kedalaman Kawah Dalam   cara   ini   yang   diukur   adalah   kedalaman   kawah   bekas   tumbukan.  Kedalaman   bekas 

tumbukan akan menjadi ukuran dalam penentuan prosentase kerusakan. defleksi

defleksi

Gambar 2.5. Sketsa pengukuran kedalaman kawah. Cara ini akan mengalami kesulitan pada waktu pengukuran. Karena spesimen telah mengalami  defleksi, sehingga kedalaman kawah akan sulit terukur dan hasil pengukuran tersebut tidak valid untuk  database. 2.10.5

Pengukuran Luas Kawah Dalam metode ini yang diukur adalah luas kawah bekas tumbukan indentor.

Gambar 2.6. Sketsa pengukuran diameter pada spesimen uji impak drop weight. Pada   metode   ini,   pengukuran   dilakukan   pada   bekas   tumbukan   yang   berupa   kawah,   diukur  diameter kawah tersebut, kemudian dicari luasan kawahnya. Metode ini paling rasional untuk dilakukan  karena bekas tumbukan jelas terlihat pada spesimen. 2.17

Energi Potensial (Ep) Energi   potensial   adalah   kemampuan   benda   melakukan   usaha   karena   kedudukannya   dalam 

medan gravitasi. Adapun rumus energi potensial adalah sebagai berikut: Ep = m x g x h Dimana;

...................................... (2.7)

Ep

=  Energi potensial (Joule)

m

=  Massa benda (kg)

g

=  Percepatan gravitasi (9,81 m/s2)

h

= Tinggi jatuh (m)

BAB III METODOLOGI PENELITIAN Lampiran I

Alat dan Bahan Penelitian

5.3 Alat­alat yang digunakan dalam penelitian 3.5.7

Cetakan skin

Terbuat   dari   kaca   tebal   4   mm   dengan   ukuran   200   x   200   mm   untuk  spesimen   uji   impak  drop   weight  dan   ukuran   80   x   10   mm   untuk   uji  impak charpy. 3.5.8

Oven pengering BINDER

Digunakan   untuk   perlakuan   awal   serat   dan  post   cure.  Pengovenan  dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia UNS. 3.5.9

Timbangan HR 200 AND

Alat untuk mengukur massa serat, resin dan skin komposit sandwich. 3.5.10

Alat penggiling tepung

Digunakan   untuk   menghaluskan   kertas,   daun   dan   plastik   sebagai  material core sampah 3.5.11

Dongkrak hidrolik

Digunakan untuk pengepresan pada pembuatan core sampah 3.5.12

Alat uji impak charpy

Digunakan   untuk   pengujian   impak   charpy.   Pengujian   dilakukan   di  Laboratorium Material Teknik Mesin UNS 3.5.13

Alat uji impak drop weight

Digunakan untuk pengujian ketahan material terhadap beban berulang. 5.4 Bahan­bahan yang digunakan dalam penelitian 14. Serat alam Sumber

: Serat Cantula (Agave Cantula Roxb). :

Koperasi   Rami   Lestari   Desa 

Sidomulyo, Kecamatan Pengasih, Kulon Progo.  15. Resin

:

Unsaturated polyester  (orthophtalic  157 BQTN­

16

EX) Sumber 16. Katalis

: PT. Justus Kimia Raya, Semarang. :

MEKPO (Methyl Ethyl Kethone Peroksida)

Sumber

: PT. Justus Kimia Raya, Semarang.

17. Releaser :

Mirror Glaze Meguiar’s (Maximum Mold Release Wax).

Sumber 18. Core

: PT. Justus Kimia Raya, Semarang.  :

Sampah (plastik, kaca, kertas, dan daun)  Sumber 

: TPS Putri Cempo Mojosongo.

Sengon laut (Albazia) Sumber 

: Kecamatan Manisrenggo, Klaten.

Kardus (corrugated cardboard) Sumber 

: CV. Buana Karton Box, Jl. Joko Tingkir 17, Solo.

Polyurethane (PU Foam) Sumber 

: PT. Justus Kimia Raya, Semarang.

19. Ahesive : 

Chloroprene dan PVAc bermerek dagang FOX.

Sumber 3.1.3

: PT. Dyena Indria, Jakarta. Jumlah Spesimen

Jumlah spesimen yang diuji dalam penelitian dapat dilihat dari tabel berikut: Tabel 3.1 Jumlah spesimen. No

Sampel  Spesimen

Jenis core

Jumlah Spesimen 

Jumlah Spesimen

Impak Charpy

Impak Dinamis

1

Sampel 1

Sampah Kota

5

5

2

Sampel 2

Honeycomb

5

5

3

Sampel 3

PU Foam

5

5

4

Sampel 4

Sengon Laut

5

5

Jumlah

20

20

Total

40 spesimen

3.1.4

Alur Penelitian Mulai Pengadaan Material

Bahan Core: Sampah, Corrugated  Cardboard ,Sengon Laut,  Polyurethane Foam

Serat cantula Di anyam tipe AI Dipanaskan suhu  1100C selama 45  menit

Pembuatan Core Resin UPRs BQTN  EX 157 dan MEKPO

Cetak Skin Panaskan 600 C selama 4 jam

Cetak komposit sandwich Pengujian Impak charpy dan dinamis Analisa Selesai

Gambar 3.1. Diagram alir penelitian

3.1.5

Pembuatan Skin Pembuatan  skin dilakukan dengan proses hand lay­up, dimana potongan mats diletakkan pada 

cetakan kemudian campuran resin dengan  katalis  dituang untuk membentuk komposit.  Proses  hand  lay­up  merupakan proses laminasi serat secara manual.  Metode  hand lay­up  lebih ditekankan untuk  pembuatan produk yang sederhana dan hanya menuntut satu sisi saja yang memiliki permukaan halus.  Kemudian spesimen dibekukan pada temperatur ruang selama 24 jam dan dibekukan lanjut pada suhu  600C selama 4 jam (post cure)guna mendapat ikatan antar matrik yang kuat (cross link). 3.1.6

Pembuatan Core

4.8 Sampah Kota Sampah   yang   diambil   berasal   dari   bahan   organik   dan   anorganik.   Sampah   organik   yang  digunakan berasal dari sampah dedaunan dan kertas, sedangkan sampah anorganik yang digunakan  berasal dari sampah plastik. Adapun sampah kota yang digunakan berasal dari Tempat Pembuangan  Akhir (TPA) Putri Cempo di daerah kelurahan Mojosongo Kota Surakarta.  Sampah   yang   telah   diambil   dan   diklasifikasikan,   kemudian   dibersihkan   dengan   air   dan  dikeringkan secara alami dengan sinar matahari selama ± 3 hari. Hal ini bertujuan untuk mengurangi  kadar air agar memudahkan dalam proses penggilingan.Sampah kota yang telah dikeringkan kemudian  dipisahkan antara material organik dengan material anorganik. Sampah kota yang telah dibersihkan dan dikeringkan, kemudian digiling dengan mesin giling.  Untuk   bahan   jenis   kertas   dan   daun.   Namun   untuk   bahan   jenis   plastik,   penggilingan   tidak   dapat  langsung   dilakukan   karena   sifat   plastik   yang   elastis.   Agar   dapat   digiling   menjadi   serbuk,   plastik  dipanaskan   dalam  bejana  sampai  melebur. Kemudian  leburan  plastik  dituang  kedalam  bejana   yang  berisi   air,   sehingga   didapatkan   gumpalan­gumpalan   plastik   yang   getas.   Gumpalan   plastik   tersebut  kemudian dikeringkan secara alami / dijemur dibawah terik sinar matahari. Gumpalan plastik yang  telah kering kemudian digiling dengan mesin giling, sehingga didapatkan serbuk plastik. Semua serbuk  kemudian di ayak menggunakan ayakan dengan ukuran mesh ­20. Serbuk yang dihasilkan dioven pada suhu 100oC selama 1 jam untuk menghilangkan pengaruh  perlakuan sebelumnya dan  untuk mematikan atau memperlambat proses pembusukan secara biologis  sehingga panel yang dihasilkan akan awet, kemudian serbuk disimpan dalam wadah tertutup rapat dan  diberi  silica gel, agar kelembabannya relatif stabil.  Serbuk yang telah dihasilkan kemudian dicampur  dengan   bahan   pengikat   (binder)   yang   berupa   resin   UPRs   (Unsaturated   Polymer   Resin).   Dengan 

perbandingan   60%   serbuk   sampah   dan   40%   resin.   Adapun   komposisi   serbuk   sampah   adalah   70%  sampah   organik  (35% daun, 35% kertas)   dan 30% sampah anorganik (serbuk plastik). Kemudian  dicetak dalam cetakan dan dipress pada tekanan 76 kg/cm2. 4.9 Honeycomb Kardus (Corrugated Cardboard) Pembuatan  spesimen  core  dilakukan   dengan   menyusun   dan   merakit   potongan   kardus   yang  dibuat dengan susunan gelombang dua arah, bahan yang digunakan untuk menyusun core adalah PVAc­ Fox. Pada   penelitian   ini   digunakan   kardus   dengan   tipe   C­flute  yang   disusun   dengan   susunan  gelombang dua arah. Dengan tebal kardus = 4 mm, tebal kertas = 0,5 mm dan  λ  = 8 mm. Susunan   gelombang dua arah akan memberikan distribusi beban yang lebih merata sehingga akan terbentuk  susunan yang lebih kuat.  tL = 0,5 mm t = 4 mm

tM = 0,5 mm λ =8 mm

Gambar 3.2. Ukuran C­Flute corrugated cardboard yang dipakai

(Sumber : Pflug, J dkk, 1999)

Gambar 3.3. Dimensi geometri dan tipe flute corrugated cardboard

4.10

Sengon Laut Kayu sengon laut yang  akan digunakan sebagai core berumur 4­5 tahun. Batang pohon yang 

digunakan sebagai core komposit sandwich adalah kayu dari tengah batang pohon sampai bawah. Kayu  tersebut dipotong pada arah melintang (tegak lurus serat kayu) sehingga tidak mengalami perubahan  dimensi setelah menjadi komposit sandwich.  Untuk  menghasilkan kekuatan yang tinggi pada komposit  sandwich, maka kegagalan   akibat  terjadinya   delaminasi   antara   komposit  skin  dengan  core  tidak   boleh   terjadi.   Hal   ini   dapat   tercapai  dengan mengurangi kadar air kayu sengon laut. Kadar air bebas pada serat dan kayu harus dihilangkan,  namun kadar air terikat di dalam sel harus dipertahankan agar tidak terjadi degradasi kekuatan serat  selulosa pada kayu sengon laut. Kayu dikontrol kadar airnya dengan dipanaskan di dalam oven pada  suhu   60  oC   selama   45   menit   untuk   menghilangkan   kadar   air   bebas   pada   kayu   sebelum   proses  pembuatan komposit. Kayu yang sudah kering siap digunakan sebagai core komposit sandwich.

4.11

Polyurethane Foam (PU Foam) Polyurethane dihasilkan dari penggabungan dua bahan kimia  Polyisocyanate  (MILLIONATE 

MR­200)   dan  Polyol   Compound  (JKR­7631   L).  Kedua   bahan   kimia   dicampur   dengan   ratio  perbandingan   antara  Polyisocyanate  dan  Polyol  Compound  adalah  3:2  (Sumber  :  PT.  Justus   Kimia  Raya). Campuran bahan kimia tersebut akan mengembang selama kurang lebih 10 menit dan akan  mengeras menjadi bentuk busa padat  (solid foam).  Baru kemudian di potong sesuai ukuran dengan  menggunakan cutter.

(a)

(b)

Gambar 3. 4. (a). Polyisocyanate dan Polyol Compound, (b) busa polyurethane 3.1.7

Pembuatan Komposit Sandwich Dilakukan secara manual, dimana dua buah  skin  digabungkan dengan  core  memakai  bahan 

perekat (adhesive) . Dalam hal ini perekat yang digunakan adalah Chloroprene karena perekat ini lebih  cepat   mengeras.   Ketebalan   perekat   sangat   tipis   sehingga   diasumsikan   perekat   tidak   berpengaruh  terhadap proses pengujian. Setelah kering kemudian dilakukan proses pengujian spesimen. 3.1.8

Pengujian Specimen Untuk   pengujian   impak   charpy   komposit   mengacu   pada  ASTM   D   5942­96   dengan   alat   uji 

impak charpy di Laboratorium Material Teknik Mesin UNS.  Sedangkan untuk pengujian ketahanan  material (endurance) menggunakan alat uji impak drop weight.

Gambar 3.5. Spesimen uji impak charpy 

Gambar 3.6. Spesimen uji impak drop weight

Gambar 3.12

Prosentase Kerusakan

Dalam penelitian ini cara penentuan prosentase kerusakan dengan menggunakan pengukuran  Luas  Kawah luas   kawah.kerusakan   Bekas   tumbukan  indentor  yang   jelas   terlihat Prosentase = x 100 %   pada   spesimen   memudahkan   dalam  Luas Permukaan Indentor =

(πD)( D − D 2 − d 2 x 100% 1 2 ( 4πr ) 2

pengukuran. Dengan perbandingan luas kawah dengan luas permukaan  indentor  (½ luas bola) maka  akan didapat prosentase kerusakan. Rumus yang dipakai sebagai berikut: ...........................( 3.1)

Gambar 3.13

Perhitungan Energi

Pada pengujian ini hanya menghitung energi potensial. Energi potensial yang dilepaskan oleh  pendulum dalam pengujian impak drop weight sebesar: Ep =m x g x h =1,77 kg x 9,81 =34,72 Joule

m x2m s2

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Gambar 2.8

Pengujian Impak Charpy

Besarnya kekuatan impak charpy untuk masing­masing spesimen dengan  variasi jenis core dapat dilihat dari grafik pengujian di bawah ini:

Kekuatan Impak (kJ/m2)

100

92,66

90 80 70

71,61 63,22

60 50 40 24,78

30 20 10 0 Sampah

Sengon Laut

Corrugated cardboard

Polyurethane

Jenis Core

Grafik   4.1.   Grafik   kekuatan   impak   charpy   rata­rata   pada   komposit  sandwich  cantula 3D variasi jenis core. Dari grafik pengujian di atas dapat diketahui bahwa komposit sandwich  cantula 3D  core  sengon laut memiliki kekuatan impak rata­rata tertinggi yaitu  92,66 kJ/m2. Sedangkan komposit sandwich dengan  core polyurethane  memiliki  kekuatan impak rata­rata terendah yaitu 24,78 kJ/m2. Kekuatan   impak   tertinggi   dari  core  sengon   laut   dikarenakan  core  ini  lebih solid dan arah serat  core  sengon laut searah dengan gaya. Sehingga dapat  mereduksi gaya yang dilepaskan oleh pendulum yang memiliki konsentrasi tinggi. 

24

2.18

Mode Kerusakan

2.10.6

Core Sampah Pada pengujian ini kerusakan yang terjadi pada  core  sampah berupa  core shear, ikatan antar 

filler yang terjadi tidak kuat menahan beban geser. Pada waktu Top skin menerima beban desak, beban  selanjutnya   diteruskan   ke  core.   Karena   lemahnya   kekuatan  core  sampah   dibandingkan   kekuatan  adhesive  dan  skin, maka beban geser akan terjadi pada core sampah sehingga terjadi kegagalan  core  shear.

Core Shear Gambar 4.1. Core Shear yang terjadi pada core sampah 2.10.7

Core Sengon Laut Core sengon laut bersifat ulet, terbukti dari pengujian impak charpy, core sengon laut memiliki 

kekuatan   impak   terbesar.   Pada   waktu  top   skin  menerima   beban   desak,   beban   tersebut   langsung  diteruskan ke  core  dan  bottom skin. Terjadi beban geser vertikal antar serat pada  core  sengon laut.  Beban geser ini mengakibatkan patahan pada core sengon laut. Ikatan antar serat yang kuat menahan  beban geser yang terjadi pada  core.  Adhesive  yang tidak merata pada  skin  menyebabkan terjadinya  beban geser horizontal. Pada bottom skin terjadi patahan yang disebabkan adanya beban tarik. desak geser

tarik Gambar 4.2. kerusakan pada core sengon laut

2.10.8

Core Corrugated Cardboard Pada  core  corrugated  cardboard  mode  kerusakan  yang terjadi  berupa  delaminasi  pada  skin, 

bentuk kolom pada kardus membuat kuantitas adhesive yang merekatkan antara core dan skin menjadi  sedikit. Ketika menerima beban desak dari pendulum,  core kardus mengalami  buckling  akibat beban  desak yang terjadi. Skin juga mengalami beban geser horizontal akibat dari tidak kuatnya ikatan antara  skin dan adhesive.

geser desak delaminasi Gambar 4.3. Kerusakan pada core corrugated cardboard

2.10.9

Core Polyurethane Foam Pada komposit  sandwich  core polyurethane,  top skin mengalami patah akibat beban desak dan 

bottom skin  patah akibat beban tarik.  Core  tidak mengalami beban geser karena  adhesive  mengikat  kuat antara core dengan skin. Core mengalami kerusakan hanya pada daerah yang terkena beban.

desak

tarik

Gambar 4.4 Kerusakan pada core polyurethane

5.5 Pengujian Impak Drop Weight Pengujian  drop   weight  ini   lebih   ditekankan   pada   ketahanan  (durability)  jenis  core  pada  komposit sandwich cantula 3D. Pada pengujian ini didapati bahwa kemampuan benda untuk bertahan  terhadap beban berulang tidak sama ketika benda tersebut mengalami beban tunggal. Dengan kata lain  yang terkuat pada pengujian impak charpy tidak menjadi yang terkuat pada pengujian impak  drop  weight .  Hasil pengujian impak drop weight ditunjukkan oleh grafik di bawah ini:

Prosentase Kerusakan (%)

80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

20

40

60

80

100

Jumlah Tumbukan Sampah

Sengon Laut

Corrugated Cardboard

Polyurethane

Grafik 4.2. Grafik prosentase kerusakan rata­rata   terhadap jumlah tumbukan pada pengujian impak  drop weight komposit sandwich cantula 3D Variasi Jenis Core. Dari grafik ini dapat dilihat pada tumbukan ke­100, prosentase kerusakan rata­rata terbesar terjadi pada  core corrugated cardboard  yaitu 72,73%. Sedangkan kerusakan rata­rata terendah terjadi pada  core  Polyurethane  sebesar 62,99%. kerusakan ini di dasarkan pada besarnya kawah yang diakibatkan oleh  tumbukan indentor. Kemampuan benda untuk mereduksi beban dengan konsentrasi yang tinggi tidak sama dengan  kemampuan untuk mereduksi beban secara berulang. Hal ini bisa disebabkan karena faktor kelelahan  (fatigue)  pada  core  ketika terjadi proses impak yang kontinyu.  Impact fatigue  bisa diartikan sebagai  kelelahan benda akibat low impact energi yang terjadi secara berulang. Kemampuan untuk bertahan ini 

menjadi penting ketika material digunakan pada aplikasi teknik. Penyebab yang lain yaitu kemampuan deformasi yang dimiliki  core. Deformasi terdiri dari 2  macam yaitu deformasi plastis dan elastis. Benda memiliki kemampuan deformasi plastis jika benda  diberikan   gaya   kemudian   gaya   tersebut   dibebaskan   benda   tidak   akan   kembali   ke   bentuk   semula,  sedangkan benda yang memiliki kemampuan deformasi elastis apabila benda diberi gaya, kemudian  gaya tersebut dibebaskan, benda tersebut akan kembali ke bentuk semula. Core sengon laut memiliki kemampuan deformasi plastis yang rendah dibanding core jenis lain.  Core sengon laut bersifat kaku, sehingga mengalami patah di beberapa tempat ketika menerima beban  berulang.   Sedangkan  core  jenis   lain   yang   memiliki   kemampuan   deformasi   yang   lebih   tinggi   akan  bertahan hingga tumbukan ke­100. 5.6 Karakteristik Kerusakan 3.1.9

Core Sampah

defleksi Gambar 4.5. Potongan penampang core sampah Hasil pengujian menunjukkan bahwa  core  sampah berfungsi sebagai peredam tumbukan pada  waktu dilakukan uji impak drop weight. Pada potongan spesimen dapat dilihat bahwa core sampah ikut  mengalami   defleksi   bersama   skin,   terjadi   karena   ikatan   antara  filler  dan   matrik   kuat,   Sehingga  distribusi beban yang diterima core dapat berjalan sempurna dan beban didistribusikan merata antara  filler dan matrik.  3.1.10

Core Sengon Patah

Patah

Patah

Gambar 4.6. Potongan penampang core sengon laut Pada  core  sengon laut distribusi beban diteruskan dari  top skin­core­bottom skin, sehingga  kawah yang terjadi tidak terlalu besar. Patahnya core disebabkan karena kemampuan deformasi plastis  yang   dimiliki   oleh   kayu   sengon   laut   yang   rendah.   Jadi,   ketika  core  tersebut   terkena   beban,   tidak  terdefleksi melainkan patah di beberapa tempat. 3.1.11

Core Corrugated Cardboard

Kerutan (buckling) Gambar 4.7. Potongan penampang core corrugated cardboard Pada core corrugated cardboard, beban yang diterima murni diredam oleh core. Akibatnya top  skin  akan mengalami kerusakan lebih cepat karena beban tidak langsung diteruskan ke  bottom skin.  Kerutan (buckling) terjadi akibat beban desak yang diterima core. Kawah yang terjadi akan lebih besar  daripada core yang lain.

3.1.12

Core Polyurethane

Core hancur

Gambar 4.8. Potongan penampang core Polyurethane Core   polyurethane  murni   meredam   tumbukan   yang   terjadi.   Tetapi   karena   beban   tidak  terdistribusi  dengan baik, maka  core polyurethane  akan hancur oleh beban berulang. Kawah bekas  tumbukan yang terjadi relative lebih kecil daripada core lain. Dari   pengujian   impak   charpy   dan  drop   weight  dapat   diketahui   kemampuan   dari   komposit  sandwich dengan variasi core terhadap beban dengan konsentrasi tinggi dan kemampuan core meredam  benturan   ketika   menerima   beban   secara   berulang.   pengujian   ini   menjadi   penting   ketika   material  digunakan dalam aplikasi struktur maupun manufaktur karena beban yang akan diterima material tidak  hanya beban tunggal dengan konsentrasi tinggi tetapi juga beban berulang.

  BAB V PENUTUP 2.10.10

Kesimpulan Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

28.

Komposit sandwich dengan core sengon laut memiliki kekuatan impak tertinggi sebesar 

92,66 kJ/m2 dan komposit sandwich core polyurethane terendah sebesar 24,78 kJ/m2. 29.

Core   dengan   kekuatan   impak  charpy   tertinggi   tidak   menjadi   yang   terkuat   dalam   uji 

impak drop weight. 30.

Faktor  impact fatigue  dan kemampuan deformasi mempengaruhi ketahanan  core  pada 

waktu menerima low energy impact secara kontinyu. 2.10.11

Saran Untuk dilakukan pengujian dengan variasi skin menggunakan bahan baku serat alam yang 

berbeda.  Karena   dengan   variasi   skin,   diharapkan   akan   diperoleh   kekuatan   yang   seimbang   antara  kekuatan impak charpy dan ketahanan material pada impak drop weight.

DAFTAR PUSTAKA

Ariawan, Dody, dkk, 2008,  Karakteristik Kekuatan Bending Komposit Sandwich UPRs Cantula 3D   Dengan   Variasi   Susunan   Core   Honeycomb   Kardus   Tipe   C­Flute.  Proceeding   ASPAC   on  ASET. Ariawan, Dody, dkk, 2008, Karakteristik Mekanik Komposit UPRs Cantula Anyaman 3D. Proceeding  ASPAC on ASET. Febrianto B., Diharjo K., 2004, Kekuatan Bending Dan Impak Komposit Hibrid   Sandwich Kombinasi   Serat  Karung  Goni  Dan  Serat  Gelas  Polyester  Dengan  Core  Kayu  Sengon  Laut,   Skripsi,  UNS, Surakarta. Gdoutos,  E.E,  2008,  Failure Modes  of Composite Sandwich Beams, Theoret. Appl. Mech.,  Vol.35,  No.1­3, pp. 105, Belgrade. Genc, Omurden, 2004, Single Particle Impact Breakage Characterization of Materials by Drop Weight  Testing, Hacettepe University, Dept. Of Mining Engineering, Ankara­Turkey. Gibson, RF, 1994, Principles of Composite Material Mechanics, McGraw Hill Inc., New York USA Justus Kimia Raya, PT, 2001, Technical Data Sheet, Jakarta. Mallik,   P,K.,   1998,  Fiber­Reinforced   Composites,   Materials,   Manufacturing   and   Design,  Marcel  Dekker., New York and Basel, USA. Mohamed, M.H. and Schartow, R. (2003).  Light weight Composites for Automotive Aplications,  48th  International SAMPE Symposium ,3Tex Inc. Muehl,  James. H.; Krzysik, A.J.; Chow, P. 2004,  Composite Panels Made With Biofiber or  Office   Wastepaper   Bonded   With   Thermoplastic   and/or   Thermosetting   Resin,  United   States  Department of Agriculture. Popov, E. P, 1996, Mekanika Teknik (Mechanics of Materials). Erlangga. Jakarta. Rowell  Roger   M.,   1997,  Utilization   of   Natural   Fibers   in   Plastic   Composites   :   Problems   and   Opportunities, University of Wisconsin, Madison. Raharjo   dan   Ariawan,   2003,  Penentuan   Kekuatan   Optimum   Serat   Agave   Cantula   Dengan   Menggunakan   Perlakuan   Thermal,   Mekanika,   Teknik   Mesin,   Universitas   Sebelas   Maret,  Surakarta. Schwartz, M.M, 1984, Composit Manual Handbook, McGraw Hill Inc., New York USA. Schuh   G.T,   1999,  Renewable   Materials   for   Automotive   Applications,  UNESP­Sao   Paulo   State  University.

Seangatith, Sittichai, 2008, Study on Impact Responses of Pultruded GFRP, Steel And Aluminum Beams   by Using Drop­Weight Impact Test, Suranaree University of Technology, Thailand. Shuma   S.C.,Narashima   HN,  Krisna  M,  2004,  Effect   Of  Foam   Density  And  Skin   Material   On   The   Damping Behaviour Of Polyurethane Sandwich Structure, Sage Publication.

Sudiono dan Diharjo K., (2003). “ Karakteristik Mekanis Komposit Sandwich Serat Gelas Dengan Core Foam/ PU”, Skripsi, Jurusan Teknik Mesin FT-UNS, Surakarta.

LAMPIRAN A DATA PENGUJIAN IMPAK CHARPY

Core

Sampah

Sengon Laut

Corrugated  Cardboard

PU

sampel

Massa  (gr)

Panjang  Specimen  (mm)

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

12,75 12,19 12,72 12,76 12,52 11,41 11,57 11,29 11,77 11,08 9,56 9,69 9,48 10,08 10,33 9,17 8,93 8,93 9,02 8,98

80,2 80,1 80,5 80,5 80,1 80,2 80,3 80,5 80,6 80,5 80,6 80,3 80,6 80,6 80,6 80,6 79,7 80,7 80,5 80,3

Lebar  Tebal  Rata­ Rata­ Rata  Rata  (mm) (mm) 10,33 10,67 10,47 10,67 10,40 10,30 10,70 10,67 10,67 10,53 10,53 10,83 10,63 10,60 10,83 10,53 10,57 10,57 10,50 10,40

34

18,23 18,37 18,63 18,57 18,37 18,53 18,37 18,40 18,53 18,43 18,50 18,63 18,43 18,50 18,37 18,50 18,67 18,50 18,63 18,63

Sudut  Pendulum  Sebelum di  ayunkan  (α) 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90

Sudut  Pendulum  Tanpa  Spesimen  (α') 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88

Sudut  Pendulum  Setelah  Mematahkan  Spesimen (β) 79 79 79 78 79 74 75 75 74 74 78 77 78 77 77 84 85 84 84 85

C

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

LAMPIRAN B DATA PENGUJIAN IMPAK DROP WEIGHT (Core Sampah)

Jenis  Core

Sampl e

Sampah

A

Sampah

B

Sampah

C

Sampah

D

Sampah

E

Jumlah  Tumbukan

Diameter  Tumbukan  (mm)

Diameter  Indentor  (mm)

Luas  Permukaan  Tumbukan  (mm2)

Luas  Permukaan  Indentor  (mm2)

Prosentase  Kerusakan  (%)

20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali

23 30 42 53 61 22 29 43 52 60 23 30 42 54 61 20 29 41 50 59 21 29

81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81

847,98 1465,10 2985,86 5022,31 7047,34 774,44 1365,63 3142,62 4805,82 6761,61 847,98 1465,10 2985,86 5246,06 7047,34 637,88 1365,63 2834,11 4393,48 6486,24 704,41 1365,63

10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77

8,23 14,22 28,99 48,76 68,42 7,52 13,26 30,51 46,65 65,64 8,23 14,22 28,99 50,93 68,42 6,19 13,26 27,51 42,65 62,97 6,84 13,26

Prosentas e  Kerusakan  Rata­Rata  (%)

65,68

Keterangan

                                           

60 kali 80 kali 100 kali

40 49 59

81 81 81

2687,26 4197,10 6486,24

10300,77 10300,77 10300,77

26,09 40,75 62,97

     

DATA PENGUJIAN IMPAK DROP WEIGHT (Core Sengon Laut) Jenis  Core

Sample

Sengon  Laut

A

Sengon  Laut

B

Sengon  Laut

C

Sengon  Laut

D

81 81 81 81 81 81 81

Luas  Permukaan  Tumbukan  (mm2) 405,92 1090,16 2407,78 ­ ­ 458,84 1005,80

Luas  Permukaan  Indentor  (mm2) 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77

38

81

2407,78

10300,77

23,37

Core pecah

­ ­ 16 27 39 ­ ­ 17 26 36 ­ ­

81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81

­ ­ 405,92 1178,22 2545,19 ­ ­ 458,84 1090,16 2146,55 ­ ­

10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77

­ ­ 3,94 11,44 24,71 ­ ­ 4,45 10,58 20,84 ­ ­

        Core pecah         Core pecah    

Jumlah  Tumbukan

Diameter  Tumbukan  (mm)

Diameter  Indentor  (mm)

20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali

16 26 38 ­ ­ 17 25

60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali

Prosentase  Kerusakan  (%) 3,94 10,58 23,37 ­ ­ 4,45 9,76

Prosentase  Kerusakan  Rata­Rata  (%)

23,13

Keterangan     Core pecah        

Sengon  Laut

E

20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali

17 26 38 ­ ­

81 81 81 81 81

458,84 1090,16 2407,78 ­ ­

10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77

4,45 10,58 23,37 ­ ­

    Core pecah    

DATA PENGUJIAN IMPAK DROP WEIGHT (Core Corrugated cardboard) Jenis  Core

Sampl e

Corrugate d  cardboard

A

Corrugate d  cardboard

B

Corrugate d  cardboard

C

Corrugate d  cardboard

D

Jumlah  Tumbukan

Diameter  Tumbukan  (mm)

Diameter  Indentor  (mm)

20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali

21 30 43 52 64 22 29 42 53 63 21 29 42 50 60 22 31 42

81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81

Luas  Permukaan  Tumbukan  (mm2) 704,41 1465,10 3142,62 4805,82 7973,87 774,44 1365,63 2985,86 5022,31 7652,66 704,41 1365,63 2985,86 4393,48 6761,61 774,44 1568,48 2985,86

Luas  Permukaan  Indentor  (mm2) 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77

Prosentase  Kerusakan  (%) 6,84 14,22 30,51 46,65 77,41 7,52 13,26 28,99 48,76 74,29 6,84 13,26 28,99 42,65 65,64 7,52 15,23 28,99

Prosentase  Kerusakan  Rata­Rata  (%)

72,73

Keterangan                                    

Corrugate d  cardboard

E

80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali

52 65 21 29 41 49 60

81 81 81 81 81 81 81

4805,82 8308,73 704,41 1365,63 2834,11 4197,10 6761,61

10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77

46,65 80,66 6,84 13,26 27,51 40,75 65,64

             

DATA PENGUJIAN IMPAK DROP WEIGHT (Core Polyurethane) Jenis  Core

Sampl e

PU

A

PU

B

PU

C

PU

Jumlah  Tumbukan

Diameter  Tumbukan

Diameter  Indentor  (mm)

20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali

18 26 39 49 59 18 28 40 50 60 18 26 38 49 58 19

81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81

Luas  Permukaan  Tumbukan  (mm2) 515,12 1090,16 2545,19 4197,10 6486,24 515,12 1270,03 2687,26 4393,48 6761,61 515,12 1090,16 2407,78 4197,10 6220,64 574,79

Luas  Permukaan  Indentor  (mm2) 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77

Prosentase  Kerusakan  (%) 5,00 10,58 24,71 40,75 62,97 5,00 12,33 26,09 42,65 65,64 5,00 10,58 23,37 40,75 60,39 5,58

Prosentase  Kerusakan  Rata­Rata  (%)

Keterangan

62,99

                               

D

PU

E

40 kali 60 kali 80 kali 100 kali 20 kali 40 kali 60 kali 80 kali 100 kali

26 39 49 59 19 27 39 50 59

81 81 81 81 81 81 81 81 81

1090,16 2545,19 4197,10 6486,24 574,79 1178,22 2545,19 4393,48 6486,24

10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77 10300,77

10,58 24,71 40,75 62,97 5,58 11,44 24,71 42,65 62,97

                 

RIGID POLYURETHANE FOAM SYSTEM FOR SLABSTOCK FOAM MILLIONATE MR­200 / JKR­7631 L 31. Description ff. MILLIONATE MR­200 / JKR­7631 L is a rigid polyurethane foaming system, and the main usage  is a. gg. MILLIONATE MR­200 is a polyisocyanate hh. JKR­7631 L is a polyeher compound containing catalys, water and silicone surfactant. 35. Application: rigid slabstock polyurethane foam, FRP’S boat & hull storage, cold insulation ice  box, cold storage, core maniquin, etc. 36. Specification PRODUCT NAME Composition Appearance CREAM TIME (s)

0 Viscosity (Mpa.S At 25  C) GEL TIME (s) 0 RISE TIME (s) Specific Grafity (gr/cm3 at 25  C) COMPRESSIVE STRENGTH (Mpa) Water Content by Weight (%)

Nco Content by Weight (%) Formulation

MILLIONATE  MR­200 (A) Polyisocyanate Dark Brown Liquid 25­35 150­250 100­140 130­170 1.220­1.240 0.16 MIN ­ 30.5­32.0 150 part

JKR­7631 L (B) Polyol Compound Yellow Liquid 2000­4000 1.0­1.1 3­4 ­ 100 part

37. Foam  reactivity &  character

Storage in cool & 

ventilated warehouse with temperature 15­25  C to prevent from shine and moisture. MILLIONATE MR-200 is a product from NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY 0

CO.,LTD-JAPAN