bab iii metode penelitian 3.1. metode penelitianeprints.umm.ac.id/38830/4/bab 3.pdfsampel uji...
Post on 25-Apr-2019
215 Views
Preview:
TRANSCRIPT
20
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis penelitian
Experimental atau True Experimental karna data – data yang diperlukan hanya dapat
diperoleh dari sebuah percobaan. Penelitian Experimental dipilih untuk menguji
dengan benar hipotesis yang menyangkut judul tugas akhir. Dengan menggunakan
serat daun Sansivera Trifasciata Prain sebagai campuran komposit resin polyster
yang bertujuan untuk mengetahui kekuatan komposit berserat Sansivera Trifasciata
Prain.
3.2 Tempat Uji Coba
Pengambilan data dari tugas akhir saya ini dilakukan dibeberapa tempat :
1. Laboratorium Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang
2. Griya Shanta inside, Jl. Puncak Borobudur.
3.3 Proses Pembuatan Material Uji
3.3.1 Persiapan Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini ada beberapa macam, ada yang
berupa komponen utama dan ada juga yang berfungsi sebagai bahan penguat. Bahan
– bahan yang diperlukan anatara lain:
21
1. Serat Sanseviera Trifasciata Prain
Serat Sanseviera Trifasciata Prain yang digunakan dalam penelitian ini
memiliki beberapa pertimbangan antara lain:
➢ Bahan baku yang mudah di dapat
➢ Tidak mudah putus
➢ Memiliki ukuran dan berat jenis yang sama
2. Matriks
Dalam penelitian ini, jenis material polimer yang dipilih sebagai bahan
matriks adalah jenis Resin Polyster tak jenuh (Unsaturadet Polyster Resin)
dengan merk dagan resin Polyster Yucalac 157 BTQN-EX.
3. Katalis.
Katalis yang digunakan memiliki senyawa MEKPO yaitu senyawa
Metyl Etyl Keton Peroksida yang berfungsi untuk memudahkan saat
pelepasan komposit dari cetakan.
3.3.2 Peralatan Yang Digunakan
Adapun peralatan yang digunakan dalam proses pemnuatan komposit
dengan metode Hand Lay Up antara lain:
a. Timbangan digital untuk menimbang berat serat, resin, dan
bahan tambahan lainya.
b. Gelas ukur.
c. Gelas dan sendok pengaduk
d. Amplas, untuk menghaluskan bagian yang masih kasar dari hasil
cetakan komposit.
22
e. Alat pendukung
Alat pendukung yang digunakan meliputi cutter, gunting,
kuas, pisau, spidol, penggaris, geregaji, pipet tetes, dll,
f. Cetakan spesimen
Cetakan spesimen terbuat dari plastik yang dibentuk
sedemikian rupa Sehingga spesimen hasil cetakannya memnuhi
standart ASTM D265 untuk uji impact.
3.4 Komposisi komposit Polyster filler Serat Sanseviera Trifasciata Prain
Diketahui :
o Massa jenis serat Sanseviera Trifasciata Prain = 0,944 g/cm3
o Massa jenis Polyster = 1,15 g/cm3
Beberapa variasi persentase komposisi filler serat lidah mertua :
1. 5% filler dan 95% resin + katalis.
2. 6% filler dan 94% resin + katalis.
3. 7% filler dan 93% resin + katalis.
4. 8% filler dan 92% resin + katalis.
Dari setiap masing – masing persentase diatas dibuat masing – masing 3 buah
sampel uji impact, jadi total spesimen uji impact pada penelitian ini adalah 12
buah sampel uji impact.
23
Gambar 3.1 spesimen Uji Impact sesuai ASTM D265
Dimana :
panjang (l) = 120mm
lebar (w) = 10mm
Sudut celah (ᶿ) = 450
Kedalaman celah (d) = 2mm
3.5 Perhitungan Volume Sampel Uji Impact
V = [ Vbalok – Vprisma ]
V = [ (p.l.t) – ((0,5.a.t)t) ]
V = [ (120x10x10) – ((0,5x1,66x2)100 ]
V = [ ( 12.000 – 16,6 ]
V = 11.983,4 mm3
V = 11.983,4 cm3 = 12 cm3
24
1. Komposisi komposit dengan filler 5 %
5 % filler, dan 95 % rein + katalis
Menghitung volume serat ( keseluruhan )
Volume serat = 5% x volume komposit
= 5
100 x 12cm3
= 0,6
Massa sserat = Volume serat x massa jenis serat
= 0,6 cm3 x 0,944 g/cm3
= 0,6 g
Menghitung polyster 95%
• Volume polyster = Fraksi Volume Resin x Volume
Komposit
= 95% x 12 cm3
= 95
100 x 12 cm3
= 11,4 cm3
• Massa polyster = Fraksi Volume Resin x Massa jenis
Polyster
= 11,4 cm3 x 1,15 g/cm3
= 13,11 g
25
• Volume katalis = 1% x Volume Polyster
= 1
100 x 11,4cm3
= 0,114 cm3
= 0,114 ml
2. Komposisi komposit dengan filler 6 %
6 % filler, dan 94 % rein + katalis
Menghitung volume serat ( keseluruhan )
Volume serat = 6% x volume komposit
= 6
100 x 12cm3
= 0,72 cm3
Massa serat = Volume serat x massa jenis serat
= 0,72 cm3 x 0,944 g/cm3
= 0,679 g
Menghitung polyster 94%
• Volume polyster = Fraksi Volume Resin x Volume
Komposit
= 94% x 12 cm3
= 94
100 x 12 cm3
= 11,28 cm3
26
• Massa polyster = Fraksi Volume Resin x Massa jenis
Polyster
= 11,28 cm3 x 1,15 g/cm3
= 12,97 g
• Volume katalis = 1% x Volume Polyster
= 1
100 x 12,97cm3
= 0,129 cm3
= 0,129 ml
3. Komposisi komposit dengan filler 7 %
7 % filler, dan 93 % rein + katalis
Menghitung volume serat ( keseluruhan )
Volume serat = 7 % x volume komposit
= 7
100 x 12cm3
= 0,84 cm3
Massa serat = Volume serat x massa jenis serat
= 0,84 cm3 x 0,944 g/cm3
= 0,792 g
27
Menghitung polyster 93%
• Volume polyster = Fraksi Volume Resin x Volume
Komposit
= 93% x 12 cm3
= 93
100 x 12 cm3
= 11,16 cm3
• Massa polyster = Fraksi Volume Resin x Massa jenis
Polyster
= 11,16 cm3 x 1,15 g/cm3
= 12,834 g
• Volume katalis = 1% x Volume Polyster
= 1
100 x 12,83 cm3
= 0,128 cm3
= 0,128 ml
28
4. Komposisi komposit dengan filler 8 %
8 % filler, dan 92 % rein + katalis
Menghitung volume serat ( keseluruhan )
Volume serat = 8 % x volume komposit
= 8
100 x 12cm3
= 0,96 cm3
Massa serat = Volume serat x massa jenis serat
= 0,96 cm3 x 0,944 g/cm3
= 0,906 g
Menghitung polyster 92%
• Volume polyster = Fraksi Volume Resin x Volume
Komposit
= 92% x 12 cm3
= 92
100 x 12 cm3
= 11,04 cm3
• Massa polyster = Fraksi Volume Resin x Massa jenis
Polyster
= 11,04 cm3 x 1,15 g/cm3
= 12,696 g
29
Gambar 3.2
• Volume katalis = 1% x Volume Polyster
= 1
100 x 11,04 cm3
= 0,1104 cm3
= 0,1104 ml
Tabel 3.1 : Komposisi Komposit Polimer Dengan Penguat Serat Sanseviera
Orientasi serat Resin (ml) Serat ( gram ) Katalis
5% 13,11 ml 0,6 g 0,114 ml
6% 12,28 ml 0,679 g 0,129 ml
7% 12,83 ml 0,792 g 0,128 ml
8% 12,696 ml 0,906 g 0,1104 ml
3.6 Alur Pembuatan Spesimen Komposit
Berikut langkah pembuatan komposit spesimen uji impact dengan penguat
serat lidah mertua ( sanseviera ) dengan metode hand lay – up.
1. Persiapkan cetakan spesimen.
30
Gambar 3.3
Gambar 3.4
2. Pemilahan daun lidah mertua sesuai spesifikasi yang diinginkan.
3. Proses pembuatan dari daun lidah mertua menjadi serat lidah mertua
32
Gambar 3.7
6. Spesimen yang sudah kering dan dilepas dari cetakan kemudian di
haluskan bagian permukaan dengan amplas.
3.7 Pengujian mekanik komposit
Pengujian Mekanik dilakukan untuk mengetahui dan memperoleh data
atau nilai seberapa besar sifat komposit mampu menerima perlakuan
mekanik. Adapun pengujian mekanik dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut :
• Pengujian Impact
Pengujian impact dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik berdasarkan
ASTM D 265, ukuran spesimen seperti gambar 3.1 diatas. Adapun langkah –
langkah pengujian impact sebagai berikut :
1. Mempersiapkan dan memeriksa alat uji impact charpy
2. Melakukan pengukuran pada spesimen, yaitu mengukur tinggi dibawah
takik dan lebar spesimen dengan jangka sorong, kemudian mencatatnya.
3. Mengukur Temperatur ruangan sebelum pengujian dilakukan.
33
4. Memaastikan jarum skala sebagai penunjuk harga impact material berada
pada posisi nol.
5. Memutar handle untuk menaikan pendulum hingga jarum penunjuk
derajat kemiringan sesuai dengan ketentuan.
6. Meletakan benda uji pada tempatnya dengan takik membelakangi arah
datangnya pendulum dan memastikan benda uji tepat berada di tengah.
7. Melaepaskan pendulum dengan cara menarik handle.
8. Membaca nilai yang ditunjukan oleh jarum pada skala yang sesuai.
3.8 Metode analisa data
Data yang diperoleh dalam penelitian ini selanjutnya diolah dan dianalisa.
Berikut adalah langkah – langkah dalam proses pengolahan dan analisa data :
o Data yang diperoleh setelah diuji nanti digunakan dalam perhitungan
untuk mencari nilai ketangguhan komposit saat menerima beban kejut.
o Selanjutnya menganalisa pengaruh fraksi berat filler dengan serat daun
lidah mertua pada komposit terhadap kekuatan impact.
o menganalisa hasil penelitian dengan megolah data dan grafik dengan
metode deskriptif.
top related