pengaruh variasi ketebalan core terhadap serapan … filedengan baik selama penelitian dan penulisan...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PENGARUH VARIASI KETEBALAN CORE TERHADAP SERAPAN

BUNYI KOMPOSIT SANDWICH rHDPE/CANTULA

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

Oleh:

KHARISMA AJI CANDRA

NIM. I0410023

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user

ii


commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Penulis panjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat

dan anugerahNya hingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai

syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik, di Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu

dan menginspirasi dalam pembuatan skripsi ini khususnya kepada:

1. Prof. Dr. Dwi Aries Himawanto, ST, MT. dan Ir. Wijang Wisnu Raharjo, MT.

Selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan, dorongan dan arahan

dengan baik selama penelitian dan penulisan skripsi.

2. Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, ST.,MT selaku Ketua Prodi Teknik Mesin

Fakultas Teknik Mesin UNS.

3. Bapak Teguh Triyono, ST, M. Eng, bapak Purwadi Joko Widodo, ST, M.

KOM, dan bapak Sukmaji Indro Cahyono, ST, M.Eng selaku penguji

kelayakan skripsi ini.

4. Kedua orang tua saya bapak Suminta dan ibu Suwarti telah membesarkan,

membimbing, mendoakan dan memberikan kasih sayang yang luar biasa

besarnya,sehingga saat ini saya dapat menyelesaikan studi di Teknik Mesin

Universitas Sebelas Maret.

5. Buat mas Anjar Kristianto yang sudah memberikan dukungan dan doa dari

awal kuliah hingga selesainya studi saya.

6. Dosen-dosen Teknik Mesin UNS yang telah membagikan ilmu dan

pengalaman.

7. Teman-teman seluruh Teknik Mesin angkatan 2010 yang telah membantu dan

melalui masa kuliah bersama-sama.


commit to user

vii

8. Teman-teman proyek PUPT terimakasih untuk dukungan dan pengalaman

dalam kerja team work nya.

9. Berbagai pihak yang telah membantu jalannya proses penelitian.

Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat kesalahan dan

kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang

membangun dari semua pihak untuk memperbaiki skripsi ini.

Akhir kata, penulis berharap semoga hasil karya penulis ini dapat bermanfaat

bagi siapa pun juga.

Surakarta, 2016

Penulis


commit to user

viii

DAFTAR ISI

ABSTRAK ................................................................................................... iv

ABSTRACT ................................................................................................... v

KATA PENGANTAR ................................................................................. vi

DAFTAR ISI .............................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... x

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1

1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah .................................................................................. 2

1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian ............................................................ 2

1.5 Sistematika Penulisan .......................................................................... 3

BAB II DASAR TEORI ............................................................................... 4

2.1 Tinjauan Pustaka ................................................................................. 4

2.2 Komposit ............................................................................................. 5

2.3 Jenis Komposit .................................................................................... 6

2.3.1 Laminar Composites ...................................................................... 6

2.3.2 Sandwich Panels ........................................................................... 6

2.4 HDPE ................................................................................................... 7

2.5 Serat Cantula ....................................................................................... 8

2.6 Fraksi Berat ......................................................................................... 8

2.7 Gelombang Bunyi ................................................................................ 9

2.8 Material Akustik ................................................................................ 10

2.9 Pengukuran Serapan Bunyi Menggunakan Tabung Impedansi . 10

BAB III METODE PENELITIAN ........................................................... 13

3.1 Tempat Penelitian .............................................................................. 13

3.2 Bahan Penelitian ................................................................................ 13

3.3 Alat Penelitian ................................................................................... 14

3.4 Alat Pengujian ................................................................................... 17

3.5 Prosedur Penelitian ............................................................................ 18

3.6 Diagram Alir Penelitian ..................................................................... 22


commit to user

ix

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 23

4.1 Karakteristik Koefisien Serapan Bunyi ............................................. 23

4.1.1 Koefisien Serapan Bunyi Skin .................................................... 23

4.1.2 Koefisien Serapan Bunyi Komposit Sandwich ........................... 25

4.2 Bentuk Rongga Permukaan Komposit Sandwich rHDPE/Cantula ... 29

4.2.1 Bentuk Rongga Pada Permukaan Skin ......................................... 30

4.2.2 Bentuk Rongga Pada Permukaan Core Komposit ....................... 30

4.3 Koefisien Serapan Bunyi Pembanding .............................................. 31

BAB V PENUTUP ..................................................................................... 32

5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 32

5.2 Saran ................................................................................................. 32


commit to user

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Laminar Composite ........................................................................... 6

Gambar 2.2 Komposit Sandwich .......................................................................... 7

Gambar 2.3 Simbol HDPE .................................................................................... 7

Gambar 2.5 (a) Metode Pengujian Standing-Wave Tube Koefisien absorpsi ...... 11

(b) Ilustrasi Absorbsi Bunyi .............................................................. 11

Gambar 2.6 Skema pengukuran impedansi test tube dua mikrofon...................... 12

Gambar 3.2 Bahan Penelitian ................................................................................ 13

Gambar 3.3 Atomizer ............................................................................................ 14

Gambar 3.4 Mesin Hotpress ................................................................................. 15

Gambar 3.5 Crusher .............................................................................................. 15

Gambar 3.6 Oven .................................................................................................. 16

Gambar 3.7 Timbangan Digital ............................................................................ 16

Gambar 3.8 Mixer ................................................................................................. 16

Gambar 3.9 Stereo Microscope ............................................................................. 17

Gambar 3.9 Alat Uji Karakteristik Akustik Tabung Impedansi ........................... 17

Gambar 3.10 Serat rHDPE .................................................................................... 19

Gambar 3.11 Cetakan Skin .................................................................................... 20

Gambar 3.12 Skin .................................................................................................. 20

Gambar 3.13 Cetakan Core ................................................................................... 20

Gambar 3.14 Core Variasi Ketebalan 1 cm, 1.5 cm, dan 2 cm ............................. 21

Gambar 3.15 Spesimen Serapan Bunyi Komposit Sandwich rHDPE/Cantula ..... 21

Gambar 4.1 Grafik Koefisien Serapan Bunyi Skin Komposit rHDPE/Cantula .... 24

Gambar 4.2 Grafik Koefisien Serapan Bunyi Ketebalan Core 1 cm ................... 26

Gambar 4.3 Grafik Koefisien Serapan Bunyi Ketebalan Core 1,5 cm ................ 26

Gambar 4.4 Grafik Koefisien Serapan Bunyi Ketebalan Core 2 cm ................... 27

Gambar 4.5 Grafik Koefisien Serapan Komposit Sandwich r-HDPE/Cantula ..... 28

Gambar 4.6 Bentuk Permukaan Skin komposit rHDPE/Cantula .......................... 30

Gambar 4.7 Bentuk permukaan Core Komposit rHDPE/Cantula ........................ 31


commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Serat Cantula ....................................................................... 8

Tabel 4.1 Koefisien Serapan Bunyi skin Komposit rHDPE/Cantula ................... 23

Tabel 4.2 Koefisien Serapan Bunyi Komposit Sandwich rHDPE/Cantula........... 25

Tabel 4.3 Koefisien Serapan Bunyi Bahan Pembanding ...................................... 32


commit to user

ABSTRAK

PENGARUH VARIASI KETEBALAN CORE TERHADAP SERAPAN

BUNYI KOMPOSIT SANDWICH rHDPE - CANTULA

Kharisma Aji Candra

Jurusan Teknik Mesin

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Noise adalah suara yang tidak diinginkan, sehingga pengendalian noise

sangat dibutuhkan. Pada saat ini, material pengendali noise mayoritas berharga

mahal dan tidak ramah lingkungan. Komposit sandwich dengan penyusun

berbahan rHDPE dan serat cantula merupakan salah satu solusinya. Pada

penelitian ini, ketebalan core divariasi dan dilihat pengaruhnya terhadap serapan

bunyi yang dihasilkannya. Pembuatan komposit menggunakan hotpress dengan

fraksi berat serat 60%. Temperature proses sebesar 170 C, waktu penahanan 15-

25 menit dan tekanan pengepresan 50 bar merupakan parameter proses yang

digunakan. Ketebalan core yang digunakan divariasi 1 cm, 1.5 cm dan 2 cm.

Pengujian koefisien serap bunyi mengacu ke ASTM E 1050–98. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa semakin tebal core semakin tinggi serapan bunyi yang

dihasilkan. Pada frekuensi 125 Hz-1600 Hz, nilai kofisien serapan bunyi ( terbaik untuk ketebalan core 1 cm, 1,5 cm dan 2 cm berturut turut sebesar 0,525,

0,66 dan 0,73.

Kata kunci: Komposit sandwich rHDPE/cantula, koefisien serapan bunyi,

ketebalan core


commit to user

Abstract

THE EFFECTS OF THE CORE THICKNESS VARIATIONS AGAINST THE

SOUND ABSORPTION OF SANDWICH COMPOSITE rHDPE-CANTULA

Kharisma Aji Candra

Mechanical Engineering Department

Sebelas Maret University

Surakarta

Noise is a sound that does not wanted, therefore noise control is very

necessary. Nowadays, in majority noise controlling materials are very expensive

and not eco-friendly. Sandwich composite with constituent made from rHDPE and

cantula fibre is one of the solution. In this research, core thicknesses are varied

and seen the influence on the sound absorption generated. Composites are made

by hotpress method with 60% faraction of fibre’s weight. Temperature process is

170°C, holding time around 15-25 minutes and 50 bar pressing are the

parameters of the process that is used. Core thicknesses are varied at 1, 1.5, and

2 cm. The examination of sound absorption refers to ASTM E 1050-98. The

results showed that the thicker the core, more noise can be reduced. At frequency

range between 125-1600Hz, sound absorption coefficients (α) are valued best for

core thicknesses 1 cm, 1.5 cm, and 2 cm respectively around 0.525, 0.66, and

0.73.

Keywords: sandwich composite rhdpe/cantula, sound absorption coefficient, core

thickness

pengaruh variasi ketebalan core terhadap serapan … filedengan baik selama penelitian dan penulisan...

Documents