sifat komposit berpenguat serat pinang dengan diantaranya kekuatan tarik, regangan, modulus...

Download SIFAT KOMPOSIT BERPENGUAT SERAT PINANG DENGAN diantaranya kekuatan tarik, regangan, modulus elastisitas…

Post on 09-Jun-2019

213 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

SIFAT KOMPOSIT BERPENGUAT SERAT PINANG DENGAN

FRAKSI BERAT 2%, 4%, 6% DAN 8%

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagai persyaratan

Mencapai derajat S-1

Oleh

ERIC MARULI SIAGIAN

NIM : 135214002

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

i

SIFAT KOMPOSIT BERPENGUAT SERAT PINANG DENGAN

FRAKSI BERAT 2%, 4%, 6% DAN 8%

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagai persyaratan

Mencapai derajat S-1

Oleh

ERIC MARULI SIAGIAN

NIM : 135214002

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

PROPERTIES OF BETEL NUT FIBER AS REINFORCEMENT

COMPOSITES WITH THE WEIGHT FRACTIONS

2%, 4%, 6% AND 8%

FINAL PROJECT

As partial fulfillment of the requirement

To obtain the Sarjana Teknik degree

In Mechanical Engineering

By

ERIC MARULI SIAGIAN

Student Number : 135214002

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCHIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

iii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

iv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Skripsi ini kupersembahkan untukmu :

Tuhan Yesus Sang Juru Selamat

Keluarga ku tercinta,

Papaku Maruhum Siagian

Mamaku Alm. Lina Boting Daeng Sibali

Mamaku Dermawan Manihuruk

Kakakku Rosea Greis battora boru siagian

Adekku Genie Yoel Siagian

Adekku Axera Dilavira Siagian

Yang terkasih Frischila Karolina Simanjuntak

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

vi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

vii

INTISARI

Pemanfaatan limbah dalam perkembanan ilmu dan teknologi pada era saat

ini mulai berkembang. Limbah serat sebagai limbah organik dapat dijadikan

bahan pembuat komposit. Dalam beberapa penelitian serat dijadikan bahan

komposit memiliki keterbatasan-keterbatasan tertentu tergantung dari jenis

seratnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat komposit serat buah

pinang, diantaranya kekuatan tarik, regangan, modulus elastisitas dan densitas.

Dengan menggunakan variasi fraksi berat serat 2%, 4%, 6% dan 8%.

Pada penelitian ini serat yang digunakan serat buah pinang, resin yang

digunakan adalah resin epoxy, dengan susunan serat adalah serat acak, release

agent yang digunakan adalah mirror glaze. Komposit dibuat dengan

menggunakan cetakan 30x20x0,5cm. Serat pinang yang akan digunakan terlebih

dahulu dilakukan perendaman dengan larutan NaOH 5% selama dua jam dan

dikeringkan pada suhu ruangan. Perbandingan matriks dan serat menggunakan

variasi 2%, 4%, 6% dan 8% berat serat, dimana berat total matriks dikurangkan

dengan berat variasi serat. Perbandingan resin epoxy dan epoxy hardnener adalah

2:1. Standar benda uji komposit mengacu pada ASTM-D638-14 kecuali dengan

tebal benda uji. Sebelum dilakukan pengujian komposit dipotong sesuai dengan

ukuran ASTM-D638-14. Pengujian dilakukan sebanyak enam kali pada setiap

variasi. Pengujian komposit dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas

Sanata Dharma.

Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa kekuatan tarik

terbaik dan regangan terbaik terdapat pada komposit serat buah pinang dengan

berat 2%, yaitu sebesar 3,619 MPa dengan regangan 1,814% . Harga modulus

elastisitas pada komposit serat buah pinang adalah 2% sebesar 18,058 MPa, 4%

sebesar 18,578 MPa, 6% sebesar 18,297 MPa dan 8% sebesar 17,864 MPa. Harga

densitas pada setiap variasi mengalami penurunan dari 2% (yang terbesar) sampai

ke 8% (yang terkecil). Pada perbandingan dengan matriks komposit serat buah

pinang mengalami penurunan kekuatan tarik dan regangan seiring bertambah

banyaknya serat. Namun, disisi lain serat dapat meminimalisir penggunaan resin

yang memiliki harga yang mahal.

Katakunci : komposit, resin epoxy, serat buah pinang, sifat, arah serat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

viii

ABSTRACT

Usage of waste in science and technology development at the currrent era

began to develop. Fiber waste as organic waste can be made composite material.

In the some research fiber become composite material have certain limitations

depending on the type of fiber. Aim from this researce is to know properties of

betel nut as reinforcement composite, there are tensile strength, strain, modulus

young and density. With the weight factions 2%, 4%, 6% and 8%.

In this research the fiber used is betel nut fiber, resin used is epoxy resin,

with the random fiber orientation, release agaent used is mirror glaze. Made the

composite by used a mold size is 30x20x15cm. First soaked the betel nut fiber in

5% NaOH solution for two hours and dried at the room temperature before used

the betel nut fiber. Comparation of matrix and fiber using 2%, 4%, 6% and 8%

fiber weight variation. Comparation of epoxy resin and resin hardener is 2:1.

Standard tensile test composite refers to ASTM-D638-14. Testing was done six

times at the each variation. Testing composite was done at Laboratory of

Mechanical Engineering Department Sanata Dharma University.

Based on researce results, it can be concluded that the largest tensile

srenght of betel nut composit is 2% weight composite, that is 3,619 MPa with

1,814% strain. Modulus young results that is 18,058 MPa for 2%, 18,578 MPa for

4%, 18,297 MPa for 6% dan 17,864 MPa for 8%. Densitas results decreased from

2% (the largest) until 8% (the smallest). If compared with matrix, betel nut

composite decreases the tensile strength dan strain as the fiber increases. But on

the other side the fiber can be minimized for use the resin that are expensive.

Keyword : composite, epoxy resin, betel nut fiber, properties, fiber orientation.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

x

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, atas rahmat,

berkar dan kasih karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan lancer.

Selama melakukan penelitian ini, penulis telah menerima banyak bantuan,

masukan serta perhatian dari banyak pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan kali

ini penulis menyampaikan rasa penghargaan dan terimakasih sedalam-dalamnya

kepada:

1. Sudi Mungkasih, S.Si., M.Math.SC., Ph.D., Dekan Fakultas Sains Dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., Ketua Program Studi Teknik Mesin

Unversitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., sebagai Dosen Pembimbing Skripsi.

4. Raden Benedictus Dwiseno Wihadi, S.T, M.Si., sebagai Dosen Pembimbing

Akademik.

5. Maruhum Siagian dan Dermawan Manihuruk selaku orang tua yang selalu

mendukung dalam doa semangat dan biaya kepada penulis dalam

menyelesaikan kuliah dan skripsi.

6. Rosea Greis Battora Brou Siagian, Yoel Ginie Siagian dan Axera Dilavira

Siagian selaku kakak dan adik yan selalu mendukung dalam doa dan motivasi

kepada penulis.

7. Frisschilia Karolina Simanjuntak yang selalu mendukung dalam doa dan

memberi semangat serta pengertiannya kepada penulis.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

xi

8. Edwardo Lamalo, Emanuel Roberto, Junior Kamagi, Hendrike Sumaraw,

selaku teman-teman seperjuangan.

9. Teman-teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta angkatan

2013.

10. Keluarga besar GKN Gloria Yogyakarta selaku keluarga di Yogyakarta

11. Seluruh staff pengajar dan karyawan Program Studi Teknik Mesin Universitas

Sanata Dharma Yoyakarta yang telah mendidik dan memberikan ilmu kepada

penulis.

12. Serta semua pihak yang terlibat dan ikut serta membentu penulis dalam

menyelesaikan skripsi yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekuranan-kekurangan yang perlu

diperbaiki dalam skripsi ini, dan untuk itu diharapkan kritik dan saran yang

bersifat membangun dari berbaai pihak demi menyempurnakan skripsi ini.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun pembaca. Terima kasih.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL... i

TITLE PAGE.. ii

HALAMAN PENGESAHAN. iii

HALAMAN PERSETUJUAN iv

HALAMAN PERSEMBAHAN. v

HALAMAN PERNYATAAN vi

INTISARI vii

ABSTRACT viii

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI. ix

KATAPENGANTAR. x

DAFTAR ISI.. xii

DAFTAR GAMBAR. xv

DAFTAR TABEL.. xix

BAB I PENDAHULUAN.. 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2