bab iii metode penelitian 3.1. metode penelitianeprints.umm.ac.id/38830/4/bab 3.pdfsampel uji...

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.




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




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



Komposit

= 94% x 12 cm3

= 94

100 x 12 cm3

= 11,28 cm3

26


Polyster

= 11,28 cm3 x 1,15 g/cm3

= 12,97 g


= 1

100 x 12,97cm3

= 0,129 cm3

= 0,129 ml




Volume serat = 7 % x volume komposit

= 7

100 x 12cm3

= 0,84 cm3


= 0,84 cm3 x 0,944 g/cm3

= 0,792 g

27



Komposit

= 93% x 12 cm3

= 93

100 x 12 cm3

= 11,16 cm3


Polyster

= 11,16 cm3 x 1,15 g/cm3

= 12,834 g


= 1

100 x 12,83 cm3

= 0,128 cm3

= 0,128 ml

28




Volume serat = 8 % x volume komposit

= 8

100 x 12cm3

= 0,96 cm3


= 0,96 cm3 x 0,944 g/cm3

= 0,906 g



Komposit

= 92% x 12 cm3

= 92

100 x 12 cm3

= 11,04 cm3


Polyster

= 11,04 cm3 x 1,15 g/cm3

= 12,696 g

29

Gambar 3.2


= 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

31

Gambar 3.5

Gambar 3.6

4. Penimbangan serat

5. Penimbangan resin

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.

34

3.9 Diagram alir Proses Penelitian

Teknik penelitian yang diterapkan pada tugas akhir ini seperti yang ditunjukan

flowchart dibawah.

bab iii metode penelitian 3.1. metode penelitianeprints.umm.ac.id/38830/4/bab 3.pdfsampel uji...

Documents