batang rumput

PEMANFAATAN RUMPUT LIAR

BAHAN DASAR PEMBUATAN

Ketua

Anggota

PROGRAM KREATIV



Ketua

Anggota

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL

PROGRAM KREATIV

JUDUL PROGRAM



BIDANG KEGIATAN:

: Usman Efendi

: 1. M.Mas huri

2. Dedy Agus Cahyono


PROGRAM KREATIV

JUDUL PROGRAM

PEMANFAATAN RUMPUT LIAR BELULANGAN

BAHAN DASAR PEMBUATAN BEMPER RODA EMPAT DI

SIFAT MEKANIS

BIDANG KEGIATAN:

PKM

Diusulkan oleh:

Usman Efendi

Mas huri

Dedy Agus Cahyono


MALANG

201

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

LULANGAN

EMPER RODA EMPAT DI

SIFAT MEKANIS

BIDANG KEGIATAN:

PKM-P

Diusulkan oleh:

(Nim:

(Nim: 1

Dedy Agus Cahyono (Nim:10.11.0


MALANG

2012

ITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

LULANGAN(ELEUSINE INDICA

EMPER RODA EMPAT DI

BIDANG KEGIATAN:

(Nim:10.11.0

(Nim: 12.11.0

Nim:10.11.0


ITAS MAHASISWA

ELEUSINE INDICA) SEBAGAI

EMPER RODA EMPAT DI TINJAU DARI

.11.012 Angkt 20

.11.027 Angkt 201

Nim:10.11.006Angkt 2010


SEBAGAI

TINJAU DARI

Angkt 2010)

Angkt 2012)

Angkt 2010)

SEBAGAI

1

HALAMAN PENGESAHAN

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

1. Juduk kegiatan : Pemanfaatan Rumput Liar Belulang

(eleusine indica) Sebagai Bahan Dasar

Pembuatan Bemper Roda Empat Di

Tinjau Dari Sifat Mekanis

2. Bidang Kegiatan : ( ) PKM-P ( ) PKM-M ( ) PKM-KC

(pilih salah satu) ( ) PKM-K ( ) PKM-T

3. Ketua Pelaksanaan kegiatan

a. Nama Lengkap : Usman Efendi

b. Nim : 10.11.012

c. Jurusan : Teknik Mesin S-1

d. Universitas/institute/politeknik : Institut Teknologi Nasional Malang

e. Alamat Rumah dan No. Tel/HP : Ds. Mandesan Kec. Selopuro Kab. Blitar

f. Alamat email : [email protected]

5. Dosen pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : I Komang Astana Widi,ST, MT

b. NIDN : 0725067604

c. Alamat Rumah dan No. Tel/HP : Jl. Wapoga IV/D 12 Bunul Malang

: 087762931181

6. Biaya Kegiatan Total:

a. Dikti : Rp 11.389.050,-

b. Sumber lain (sumber lain…) : -

7. Jangka Waktu pelaksaan : 3 bulan

i

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Perkembangan penggunaan bahan komposit berbahan alam (Natural

Composite/Naco) dalam bidang industri otomotif saat ini mengalami

perkembangan yang sangat pesat dan berusaha menggeser keberadaan bahan

sintetis yang sudah biasa dipergunakan sebagai penguat pada bahan komposit

seperti E-Glass, Kevlar-49, Carbon/ Graphite, Silicone Carbide, Aluminium Oxide,

dan Boron. Sebagai contoh, PT. Toyota di Jepang telah memanfaatkan bahan

komposit berpenguat serat kenaf sebagai komponen panel interior mobil. Selain itu,

produsen mobil Daimler-Bens telah memanfaatkan serat abaca sebagai penguat

bahan komposit untuk dashboard.

Penggunaan bahan serat alam ini lebih disukai karena disamping biayanya

relatif lebih murah juga bersifat ramah lingkungan.Tanaman kelapa merupakan

tanaman yang banyak dijumpai di seluruh pelosok Nusantara, sehingga hasil alam

berupa kelapa di Indonesia sangat melimpah. Sampai saat ini pemanfaatan limbah

berupa sabut kelapa masih terbatas pada industri-industri mebel dan kerajinan

rumah tangga dan belum diolah menjadi produk teknologi. Batang rumput belulang

sangat potensial digunakan sebagai penguat bahan baru pada komposit.

Beberapa keistimewaan pemanfaatan batang rumput belulang sebagai bahan

baru rekayasa antara lain menghasilkan bahan baru komposit alam yang ramah

lingkungan (biodegradable) dan mendukung gagasan pemanfaatan rumput belulang

menjadi produk yang memiliki nilai ekonomi dan teknologi tinggi. Untuk mencapai

tujuan tersebut maka perlu dilakukan adanya penelitian tentang pemanfaatan

rumput belulang sebagai bahan pembuat demper kendaraan roda empat.

Demper untuk roda empat merupakan salah satu pelengkap dalam keamanan

berkendaraan. Oleh sebab itu setiap pengendara kendaraan roda empat diwajibkan

untuk memakai sebuah demper sebagai pelindung kendaraan. Mengingat fungsi

dari demper tersebut maka bahan dari demper harus dapat melindungi pengendara

dari benturan apabila terjadi kecelakaan pada bagian mobil sehingga pengendara

dapat terselamatkan.

Sementara ini bahan untuk pembuat demper pengendara kendaraan roda empat

adalah dari bahan sintetis yang hargaya relatif mahal dan tidak ramah lingkungan.

Dalam penelitian ini dicoba dipergunakan batang rumput sebagai penguat pada

matrik polyester dalam bentuk komposit yang akan dipergunakan sebagai pengganti

bahan sistetis tersebut. Oleh sebab itu perlu adanya suatu penelitian yang simultan

untuk mengetahui karakteristik dari batang tersebut sebagai penguat pada sebuah

komposit sebelum diaplikasikan di beberapa industri agar penggunaannya dapat

dioptimalkan.

2

1.2 LATAR BELAKANG MASALAH

a. Apakah biokomposit sabut kelapa mampu mencapai fully biodegradable.

b. Apakah batasan dan keunggulan biokomposit berbasis penguatan batang rumput

belulangan ditinjau dari aspek mekanis.

c. Bagaimana penggunaan struktur tenunan batang rumput lulangan sebagai media

penguatan pada matrik epoxy.

1.3 TUJUAN

Adapun tujuan dari penulisan skripsi ini adalah untuk mengetahui kekuatan

impact, kekeuatan tarik dan struktur makro komposit resin epoxy dengan pengisi

batang rumput lulangan khususnya pengaruh masing-masing komposisi serat dan

matrik.

1.4 LUARAN YANG DIHARAPKAN

Setelah melakukan rangkaian prosedur penelitian diharapkan dari hasil

penelitian ini adalah keluaran dalam bentuk artikel ilmiah dan produk bahan-bahan

biokomposit untuk aplikasi teknik sebagai salah satu pengkayaan ilmu material

teknik yang terbarukan.

1.5 KEGUNAAN

a. Pengembangan material komposit yang lebih ramah lingkungan.

b. Diversifikasi bahan-bahan alam asli berbasis sumber tanaman tropis di Indonesia

untuk aplikasi teknik.

c. Pengkayaan kelompok material teknik baru yakni biokomposit untuk aplikasi

struktural seluas-luasnya.

3

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Umum

Komposit adalah suatu material yang berbentuk dari kombinasi dua atau lebih

material pembentukannya melalui campuran yang tidak homogen,dimana sifat

mekanik dari masing-masing material pembentuknya berbeda. Dari percampuran

tersebut akan menghasilkan material komposit yang mempunyai sifat mekanik dan

karakteristik yang berbeda dari material pembentuknya. Material komposit

memiliki sifat yang berbeda dari material konvensional pada umumnya dan proses

pembuatannya melalui percampuran yang tidak homogen,sehingga kita leluasa

merencanakan kekuatan material komposit yang kita inginkan dengan jalan

mengatur komposisi dari material pembentuknya .komposit juga merupakan

sejumlah sistem multi fasa dengan sifat gabungan,yaitu sifat gabungan dengan

bahan matrik atau pengikat dengan penguat.

Definisi yang lain adalah komposit merupakan rangkaian dua atau lebih bahan

yang digabung menjadi satu bahan secara makroskopis dimana bahan

pembentuknya masih seperti aslinya dan memiliki hubungan kerja diantaranya

sehingga mampu menghasilkan sifat-sifat yang diinginkan.

Kebanyakan komposit yang kuat, kaku serat dalam matriks yang lebih lemah

dan kurang kaku. Tujuannya biasanya untuk membuat sebuah komponen yang kuat

dan kaku, sering dengan kepadatan rendah. Bahan komersial umumnya telah gelas

atau serat karbon berdasarkan matriks polimer termoseting, seperti epoxy resin atau

polyester. Kadang-kadang, polimer termoplastik mungkin lebih disukai, karena

mereka mouldable (mampu dicetak) setelah produksi awal. Terdapat kelas-kelas

lebih lanjut komposit di mana matriks adalah logam atau keramik. Untuk sebagian

besar, ini masih dalam tahap pengembangan, dengan masalah biaya produksi tinggi

belum dapat diatasi. Lebih jauh lagi, dalam komposit ini alasan-alasan untuk

menambahkan serat (atau, dalam beberapa kasus, partikel) seringkali agak rumit,

karena contoh, perbaikan dapat dicari pada perpatahan ketangguhan, stabilitas

termal, dan lain-lain paket perangkat lunak ini mencakup konsep-konsep mekanika

sederhana kekakuan dan kekuatan, yang, sementara berlaku untuk semua komposit,

sering lebih relevan dengan serat polimer yang diperkuat (Bill Clyne, 2000)

2.2 Resin Epoxy

Resin epoxy mempuyai sifat sifat yang lebih ungul bila di bandingkan dengan

resin jenis lain pada komposit, diantaranya kekuatan tarik dan tekanan yang sangat

tinggi , tahan terhadap bahan kimia dan dapat menjadi ikatan kimia. Resin epoxy

4

dapat merekat hampir pada semua plastik, kecuali pada resin silikon, fluoresin,

polietelen, dan polipropilen. Resin epoxy sering di gunakan dalam industri

penerbangan , kontruksi, listrik, sebagai bahan cat, baik terhadap ketahanan air dan

zat kimia.

Metode Pengujian

1. Pengujian tarik

Dalam pengujian ini, pengijian batang uji akan bertambah panjang sebesar P kg

maka batang uji akan bertambah panjang sebesar ∆ L (mm). pada saat itu batang uji

bekerja dengan tegangan sebesar :

Kekuatan Tarik :

Ao

p=σ

Dimana :

σ = Tegangan rekayasa (kg/mm2)

P = Beban (kg)

Ao = Luas Penampang (mm2)

Pada saat tersebut batang uji juga mengalami regangan yang besarnya :

Regangan

5

Ο

−=

l

lolε

Dimana :

ɛ = Regangan (mm)

Lo = Panjang Awal

L = Panjang setelah Pengujian

2. Pengujian Impak

Energi (E)

E = G.L ( )mmkgf .)cos(cos βα −

Dimana :

G = Beban Pendulum (kg)

L = Panjang lengan pendulum (mm)

β = Sudut awal pisau (0)

α 1= Sudut akhir (0)

Harga Impak (Ak)

Ak = ( )2/ mmkgfFo

E

Dimana :

Fo = Luas Penampang spesimen

3. Pengamatan Struktur Makro

Dimana struktur makro adalah bertujuan untuk mengetahui struktur makro

komposit. Selain itu juga untuk mengetahui perubahan struktur makro serta

membandingkannya dengan sifat mekaniknya dan pada pembesaran 500x.

4. Metode Perhitungan Data Hasil Perhitungan

1. Jumlah data : 54321 xxxxxx ++++=∑ (kgf/mm2)

2. Rata-rata :

n

xx∑

= (kgf/mm2)

3. Standart deviasi :

6

( )

1

2

−

−=∑

n

xxsd (kgf/mm

2)

4. Standart deviasi Rata-rata :

( )n

dsds

.= (kgf/mm

2)

5. Kesalahan Relatif :

( )x

dSKr = (kgf/mm

2)

6. Ketepatan Pengukuran :

100 % - Kr (kgf/mm2)

7. Batas atas pengukuran :

(BA) = x + Sd (kgf/mm2)

8. Batas bawah pengukuran :

(BB) = x + Sd (kgf/mm2)

7

BAB III

METODE PELAKSANAAN

3.1 Metode Pelaksanaan

Metode yang digunakan adalah :

a. Pembuatan specimen skala laboratorium.

b. Metode analisa data dengan grafik menggunakan REGRESI

3.2 Variabel Penelitian.

Variabel yang digunakan adalah:

• Variabel bebas :

1. Batang rumput lulangan

2. Matrik Epoxy

• Variabel terikat :

1. Kekuatan tarik

2. Impak

3. Struktur mikro

3.3 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam pembuatan specimen penelitian ini adalah :

• Cetakan kayu

• Gelas ukur dan timbangan digital

• Kikir

• Gerinda

• Jangka sorong

• Pengaduk

• Gunting

• Penjepit kertas

• Amplas

• Kaca

• kompresor

3.4 Bahan yang digunakan Specimen Komposit :

• Batang rumput lulangan

• Matrik Epoxy

8

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Mulai

Studi Literatur

Persiapan Bahan

Pembuatan specimen

Batang Rumput

Belulangan

Matrik Resin Epoxy

Pengujian spesimen

Pengujian

kekuatan tarik

Pengujian

kekuatan impak

Pengumpulan data hasil

pengujian

Analisis data

Kesimpulan

Saran

Berhenti

Foto SEM kegagalan komposit

Batang Rumput

Lulangan

Matrik Resin Epoxy

Pembuatan cetakan

9

3.5 Metode Pengujian

� Pengujian kekuatan tarik :

a. Ukur lebar dan tebal benda uji

b. Letakkan benda uji pada pencekam kemudian kencangkan

c. Mencatat penambahan panjang pada indikatror

d. Menentukan perbandingan

1) Ketika perbandingan ditentukan, kecepatan pengujian dan jarak beban

yang ditentukan akan sama dengan yang digunakan untuk modulus

elastisitas

2) Catat perpotongan regangan yang diukur pada indikator, garis potong

regangan harus kontinyu dan bersamaan kemudian bertemu dengan satu

titik sehingga menghasilkan kurva tegangan regangan

3) Catat arus beban dan renggan, nilai dari perbandingan tergantung dari

jumlah titik aksial dan perpotongan reganggan yang diambil

e. Mengganti kecepatan pengujian pada nilai rata-rata, kemudian melakukan

pengujian tarik

f. Catat kurva pertambahan beban dari benda uji

g. Catat beban dan pertambahan panjang pada titik mulur (jika ada) serta pada

titik patah

� Pengujian kekuatan impak

Pengujian impak adalah untuk mendapatkan gambaran tentang sifat-sifat

mekanik dan keadan dari suatu bahan,yaitu:

a. Untuk mengetahui ketahanan bahan terhadap beban dinamis /mendadak/kejut

pada bagian temperatur.

b. Untuk mengetahui kerapuhan komposit apabila mengalami pembebanan

mendadak.

10

3.6 Jadwal kegiatan

11

3.7 Rancangan Biaya

No. Keterangan Biaya

1 Bahan habis pakai

a. Epoxy 10 Kg @160.000,00 1.600.000

b. Wax 500 cc 100.000

c. Air mineral 20 liter @ 2.000,00 40.000

d. Tinta Printer 100.000

e.Kertas A4 80 gr 28.000

f. batang rumput 100 kg @ Rp 150.000 150.000

g. Pengujian :

- Pengujian impak, 1 spesimen Rp. 150.000,00

20 spesimen x Rp. 150.000 3.000.000

- pengujian tarik, 1 spesimen Rp. 175.000

20 spesimen x Rp. 175.000 3.500.000

- Pengamatan SEM, (foto SEM)

3 spesimen x Rp. 300.000 900.000

2 Peralatan penunjang

a. kayu untuk cetakan 45.500

b. Penjepit Kertas 10 buah @ Rp. 2000,00 29.500

c. Amplas 15 lembar @ 5.000 75.000

d. Kaca (0,5 x 1 cm) 80.000

e. Gunting 1 Buah (Sewa) 15.000

f. 1 Tang kombinasi (Sewa) 34.800

g. Gelas ukur pirex 2 buah 125.000

h. Penekan hidrolik (Sewa) 600.000

g. kompresor (Sewa) 400.000

3 Perjalanan 450.000

4 a. Foto copy 65.250

b. internet 51.000

Total biaya 11.389.050

Keterangangan Masing Masing Perlakuan Pengujian Tarik Dan Impak

No Spesimen Tarik (NAOH) Impak (NAOH )

1 5 Spe.Tanpa Perlakuan 0% 0%

2 5 Spe. Perlakuan 3% 3%



Jumlah 20 Spesimen Uji Tarik, 20 Spesimen Uji Impak

12

DAFTAR PUSTAKA

Charles A. Harper, 1996, Handbook of Material For Produk Design, 3th

edition, Mc

Graw Hill, New York.

D. gay, S.V Hoa, S.W. Tsai, 2003, “composite materials : Design and

application”.,CRS pres, Paris.

D-638-01 Standart test methods for tensile properties of plastics ASTM Standart, Vol

08.01, plastic, sandart on disc, 2002.

HenryR. Clauser, 1975,”Industrial and Engeneering Materials”. Memgraw,

Kogakusha.

Janumiro, Cfm, 2000,” Rotan Indonesia” Kanisius, yogyakarta.

T. Surdia, S. saito, 2000,” Pengetahuan Bahan teknik”. Pradnya paramita, Jakarta.

Smallman, R. E. CBE. DSc. FRS. Freng. FIM dan Bishop, R. J. Phd. Ceng

MIM,”Metalurgi Fisik dan Rekayasa Material”,Erlangga, Jakarta.

Smallman, 1991, Metalurgi Fisik Modern, Gramedia jakarta.

Sriati Djaprie, george E. Dieter,1998 Metalurgi Mekanik, Edisi Tiga, jilid 1, Erlangga,

Jakarta.

Sriati Djaprie, Van Vlack, 1986, Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu Logam dan Bukam

Logam), Edisi Keempat Erlangga, Jakarta.

13

LAMPIRAN

BIODATA KETUA

1. Nama : Usman Efendi

2. Nim : 10.11.012

3. Jurusan : Teknik Mesin S-1

4. Tempat/Tgl.lahir : Blitar , 1April 1987

5. Alamat : Ds. Mandesan, Kec. Selopuro, Kab. Blitar

6. Alamat di malang : Markisa 4 Malang

7. Riwayat pendidikan

a. MI Nurul Huda Mandesan, Selopuro, Blitar (1996 - 2002)

b. MTs N jambewangi, Selopuro, Blitar (2002 - 2005)

c. SMK Nasional, Mojosari, Mojokerto (2005 - 2008)

d. Institut Teknologi Nasional Malang (2010 - Sekarang)

8. No Hp : +6285732575718

9. Alamat email : [email protected]

Malang ,18 Oktober 2012

(Usman Efendi)

14

BIODATA ANGGOTA

1. Nama : M.MAS HURI

2. Nim : 12.11.027

3. Jurusan : Teknik Mesin S1

4. Tempat/Tgl.lahir : Blitar, 07 juni 1993

5. Alamat : Mandesan Rt.05 Rw.01

6. Alamat di malang : Jl.Raya Karang Low


a. MI NURUL HUDA MANDESAN ( 1998-2004)

b. SMPN 1 SELOPURO ( 2004-2007)

c. SMKN 2 WLINGI ( 2007-2010)

d. Institut Teknologi Nasional Malang ( 2012-sekarang)

8. No Hp : 087756734309


Malang , 18 Oktober 2012

(M.Mas Huri)

15

BIODATA ANGGOTA

1. Nama : Dedy Agus Cahyono

2. Nim : 10.11.006

3. Jurusan : Teknik Mesin S-1

4. Tempat/Tgl.lahir : Blitar,01 Agustus 1990

5. Alamat : Jl. Urip Sumoharjo Rt 03. Rw 01. Beru Wlingi

6. Alamat di malang : Jl. Bendungan Sigura-Gura no 12


a. SD BABATAN 1 (1998-2004)

b. SMPK KATOLIK YGW (2004-2007)

c. SMK PGRI WLINGI (2007-2010)

d. Institiut Teknologi Nasional Malang (2010 - Sekarang )

8. No Hp : 085655656577


Malang , 18 Oktober 20012

(Dedy Agus Cahyono)

batang rumput

Documents