skripsieprints.umm.ac.id/40805/1/jiptummpp-gdl-redisaputr-50815...-jenis resin terhadap uji impact...
TRANSCRIPT
PENGARUH JENIS-JENIS RESIN TERHADAP UJI IMPACT DAN UJI TARIK
SKRIPSI
DIAJUKAN KEPADA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
UNTUK MEMENUHI SYARAT MEMPEROLEH GELAR SARJANA TEKNIK MESIN
STRATA SATU (S1)
Disusun Oleh :
REDISAPUTRA
201210120311005
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2017
iii
iv
v
vi
vii
PENGARUH JENIS-JENIS RESIN TERHADAP UJI IMPACK DAN UJI TARIK
Redisaputra1.
Moh. Jufri
2. Hery Suprianto
3.
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Tenik Universitas Muhammadiyah Malang
Jl. Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-128 Fax.(0341) 460782 Malang JaTim
Email: [email protected]
ABSTRAK
Komposit merupakan campuran dari dua atau lebih material untuk mendapatkan sifat
yang baru yaitu komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari
material-material pembentunnya. Hal tersebut sangatlah dibutuhkan didunia industri untuk
menghasilkan bahan yang kuat , kokok, ringan, serta mudah dibentuk sesuai kebutuhan.
Salah satu pengaplikasiannya adalah penambahan fiber glass sebagai filler pada
pembuatannya yang bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanik.
Metodenya dengan menggunakan experimental hand lay up, yaitu dengan cara
mencampurkan matrix, fiber glass, resin dan katalis yang kemudian dituangkan kedalam
cetakan specimen. Dalam penelitian ini bahan utama yang digunakan adalah resin polyster
yucalac 157 BQTN-EX dan resin 188k, katalis dengan senyawa MEPOXE(Metyl Etyl Keton
Peroksida), serat yang digunakan dalam penelitian saya adalah jenis serat glass-E, dengan
orientasi serat menggunakan 00,
450, 90
0.
Pengujian yang dilakukan pada specimen komposit adalah uji impact dan uji tarik,
dari pengujian tersebut mendapatkan harga impact terbesar pada jenis resin Yucalak 157
BTQN menggunakan 450 sebesar 0,031 joule/mm
2. Pada jenis resin 188k harga impact
terbesar terdapat pada 450 sebesar 0,022 joule/mm
2. Sedangkan pada uji tarik menghasilkan
kekuatan tarik tertinggi jenis resin 188k terdapat pada orientasi filler 00 yaitu 32,32 Mpa,
dan hasil kekuatan tarik tertinggi jenis resin Yucalak 157 BTQN terdapat pada orientasi filler
00 sebesar 21,03 Mpa.
Kata kunci : Resin Yucalak 157 BTQN, Resin 188k, Komposit.
viii
EFFECT OF RESIN TYPES ON IMPACK TEST AND TENSILE TEST
Redisaputra1.
Moh. Jufri
2. Hery Suprianto
3.
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Tenik Universitas Muhammadiyah Malang
Jl. Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-128 Fax.(0341) 460782 Malang JaTim
Email: [email protected]
ABSTRACT
Composite is a mixture of prayer or more materials for review get new properties
namely composite has a mechanical Properties and the different characteristics of the
materials pembentunnya. It is needed to review the world industry produces materials
strong, crowing, light, as well as easily as needed formed. One of its application is disposals
glass fiber as filler on manufacture is aiming to improve the mechanical Properties of
review.
Manufacture of composite test specimens made by hand lay-up process, namely by
mixing the matrix, fiber glass, resin and catalyst and then poured into molds specimen. In
this study, the primary material used is resin polyster yucalac 157 BQTN-EX and resin 188k,
a catalyst with a compound MEPOXE (Metyl Etyl Ketone Peroxide), the fiber used in my
research is the type of fiber glass-E, with fiber orientation using 0°, 45°, 90°. Testing is done on composite specimen is the impact test and tensile test, the testing
from the get price biggest impact at type Yucalak 157 BTQN using 45° of 0,031 joules / mm2.
188k on the type of resin prices are at 45° greatest impact of 0.022 joule / mm2. While the
tensile test produces the highest tensile strength 188k resin filler 0° contained in the
orientation that is 32.32 MPa, and yield the highest tensile strength 157 BTQN Yucalak resin
contained in the orientation of the filler 0° at 21.03 MPa.
Kata kunci : Resin Yucalak 157 BTQN, Resin 188k, Komposit.
ix
KATA PENGANTAR
Salam sejahterah untuk kita semua.
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa. Atas segala limpahan anugerah-Nya, sehingga
penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Jenis-Jenis Resin Terhadap
Uji Impack Dan Uji Tarik”. Penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
banyak membantu dalam menyelesaian skripsi ini, terutama kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kelancaran dalam menyelesaikan skripsi
ini.
2. Bapak H.Abdul Wahab dan Ibu Hj.Nurjanah selaku orang tua yang banyak memberikan
dukungan baik materi maupun nonmateri dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Ir. Sudarman, MT. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Malang.
4. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku Ketua Jurusan Universitas Muhammadiyah Malang.
5. Bapak Drs. M. Jufri, ST,MT. Bapak Ir. Hery Suprianto., MT. selaku dosen pembimbing
yang telah sabar dalam membimbing dan selalu memberikan ide, gagasan, kritik dan
saran yang sangat membangun dalam menyelesaikan skripsi ini.
6. Bapak/Ibu Dosen, TU, Penjaga Lab Kimia, Asisten Lab serta karyawan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Malang yang telah memberikan pelayanan, fasilitas dan
bantuannya dalam menyelesaikan skripsi ini.
7. Teman-teman seperjuangan skripsi Muhdanii, Imam prayogo, dan Hasanuddin.
8. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2012 terutama kelas A yang telah banyak
memberikan support.
9. Teman-teman seperantauan saya Indra Pratama, Argian Hrullah, Egi Khalikur, Jojo
Wiranata, Muhammad Ikhsanul Jihad, Hendra Firmansyah, Feri Gustiawan, Gilang
ramdhani, Gita Gestra Pratama.
x
xi
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ................................................................................................................... i
POSTER .................................................................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................................. iii
LEMBAR KONSULTASI ..................................................................................................... iv
LEMBAR PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ................................................................. vi
ABSTRAK ............................................................................................................................ vii
KATA PENGANTAR ........................................................................................................... ix
DAFTAR ISI .......................................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ............................................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................ xiv
DAFTAR GRAFIK .............................................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................... 4
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 4
1.4 Manfaat Penelitian .............................................................................................. 4
1.5 Batasan Masalah ................................................................................................. 5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Komposit ............................................................................................................. 6
2.2 Proses Produksi Material Komposit .................................................................. 16
2.3 Bahan Tambahan Penyusun Komposit ............................................................. 19
2.4 Kekuatan Tarik .................................................................................................. 21
2.5 Kekuatan impack ............................................................................................... 23
xii
2.6 Teori Lapisan Tersusun ..................................................................................... 25
2.7 Kegagalan Komposit ........................................................................................ 27
2.8 Mekanisme Penguat Serat ................................................................................ 28
2.9 Orientasi Serat Pada Komposit .......................................................................... 28
2.10 Serat Fiber
Glas.........................................................................................................29
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian ............................................................................................. 32
3.2 Tempat Penelitian ............................................................................................. 32
3.3 Diagram Alir Penelitian .................................................................................... 33
3.4 Pengujian Mekanik Spesimen ........................................................................... 38
3.5 Pembuatan Spesiemen Komposit ...................................................................... 38
3.6 Pengujian Mekanik Komposit ............................................................................ 39
3.7 Metode Analisa Data .......................................................................................... 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Percobaan ......................................................................................... 43
4.2 Pembahasan ...................................................................................................... 47
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .............................................................................................................. 56
5.2 Saran ........................................................................................................................ 57
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................... 58
LAMPIRAN .......................................................................................................................... 59
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat-Sifat Serat Gelas .......................................................................................... 12
Tabel 2.2 Komposisi Senyawa Kimia Serat Gelas ............................................................... 12
Tabel 2.3 Komposisi Unsur Kimia Serat Alam .................................................................. 13
Tabel 2.4 Spesifikasi Resin Polyester Yucalak ................................................................... 16
Tabel 3.1 Komposisi Komposit Polimer Dengan Penguat Jenis Serat Fiber ........................ 42
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan pada Pengujian Impact ............................................................... 43
Tabel 4.2 Rata-Rata Energi Dan Harga Impact Pada Uji Impact ........................................... 47
Tabel 4.3 Nilai Rata-Rata Variabel Pada Uji Tarik .................................................................. 50
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Komposit Partikel ...........................................................................................7
Gambar 2.2 Komposit Partiker Sepih.........................................................................................7
Gambar 2.3 Komposit Skelta ............................................................................................. 8
Gambar 2. Komposit Laminer .......................................................................................... 8
Gambar 2.5 Komposit Serat ............................................................................................... 9
Gambar 2.6 Proses Hand Lay-Up....................................................................................... 18
Gambar 2.7 Kurva Tegangan Regangan ............................................................................ 21
Gambar 2.8 Uji Tarik ASTM D 638-8 MI ......................................................................... 22
Gambar 2.9 Ilustrasi Skematis Pengujian Impack Dengan Benda Uji Charphy ................ 25
Gambar 2.10 Serat Fiber Glass Tipe E .................................................................................. 29
Gambar2.11 Polyester Yukalac 157® BTQN-EX, Dan 188k ............................................... 30
Gambar 3.1 Cetakan Spesimen Uji Impack ......................................................................... 32
Gambar 3.2 Cetakan Spesimen Uji Tarik ............................................................................. 32
Gambar3.3 Diagraam Alir Penelitian ................................................................................... 34
Gambar4 .1 Gambar Patahan Spesimen Uji Impack Yucalack ............................................ 44
Gambar4 .2 Gambar Patahan Spesimen Uji Impack 188k ................................................... 46
Gambar4 .3 Gambar Patahan Spesimen Uji Tarik Yucalack ............................................... 52
Gambar4 .4 Gambar Patahan Spesimen Uji Tarik 188k.......................................................54
xv
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Grafik Hubungan Antara Energi Serap Dengan Orientasi Filler Uji Impack ..... 48
Grafik 4.2 Grafik Hubungan Antara Energi Serap Dengan Orientasi Filler Uji Tarik ........ 50
xvi
DAFTAR LAMPIRARAN
CURRICULUM VITAE ......................................................................................................
GAMBAR SPESIEMEN .....................................................................................................
NASKAH PUBLIKASI .......................................................................................................
MAKALAH PRESENTASI ................................................................................................
xvii
DAFTAR PUSTAKA
Amat Azwar M, 2015, Destructive Test , dikutip 23 April 2015, dari
http://www.academia.edu/7853597/Destructive_Test.
Aris P, 2015, Pengaruh variasi sudut serat sabut kelapa terhadap kekuatan mekanik
komposit, Skripsi, Universitas Muhammadiyah Malang, Malang.
Djaprie. 1991. Teknologi Bahan. Jakarta: Erlangga.
Fahmi, H, 2014, Pengaruh variasi komposisi komposit resin epoxy/serat glass dan serat
daun nanas terhadap ketangguhan.
Fahmi, 2011, Pengaruh orientasi serat pada komposit resin polyester/serat daun
nanas terhadap kekuatan tarik.
Hartono, 2008, Analisa teknis kekuatan mekanis material komposit berpenguat serat
ampas tebu (baggase) ditinjau dari kekuatan tarik dan impack.
Hull D, 1981, An Introduction To Composite Material, Combrige. University Press, New
York.
Jonathan, 2013, Analsis Sifat Mekanik Material Komposit Dari Serat Serabut Kelapa,
Skripsi, Universitas Sam Ratulangi, Manado.
Kurniawan, 2014, Pengaruh penguat serabut kelapa dan serat glass terhadap kekuatan
impack komposit dengan matriks resin yucalac 157.
Lumintang S, 2011, Komposit Hibrid Polyester Berpenguat Serbuk Batang dan Serat
Serabut Kelapa, Jurnal, Universitas Brawijaya, Malang.
Munasir. 2011. Studi Pengaruh Orientasi Serat Fiber Glass Searah dan Dua Arah Single
Layer terhadap Kekuatan Tarik Bahan Komposit Polypropylene. Surabaya: Jurnal
Penelitian Fisika dan Aplikasinya.
Nugroho, 2007, Proses Produksi Pembuatan Microcar dari Bahan Komposit, skripsi.
Nurmaulita, 2010, Pengaruh Orientasi Serat Sabut Kelapa dengan Resin.
Saefudin. 2014. Analisa Sifat Mekanik Material Komposit dengan Menggunakan Penguat
Serat Bulu Domba. Tesis. Universitas Muhammadiyah Malang.
Sirait, D.H. 2010. Material Komposit Berbasis Serat Alam. Dipetik 10 Januari 2017, dari
http// http://eprints.ums.ac.id/.
Surdia, T. 1989. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradian Pratama