sifat mekanik komposit partikel cangkang kerang … · 2018. 8. 24. · mencapai derajat sarjana...

i

SIFAT MEKANIK KOMPOSIT PARTIKEL CANGKANG KERANG DARAH

BERMATRIK POLYESTER DENGAN KOMPOSISI FRAKSI VOLUME

PENGUAT 5%, 15%, DAN 25%

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana Teknik Mesin

Oleh:

George Setiawan Kusuma

NIM: 135214033

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2018

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

THE MECHANICAL PROPERTY OF ANADARA GRANOSA SHELL

PARTICLE COMPOSITE POLYESTER MATRIX WITH 5%, 15%, AND 25%

REINFORCEMENT VOLUME FRACTION

SKRIPSI

As partial fulfillment of requirement to obtain the

Sarjana Teknik in Mechanical Engineering

By:

George Setiawan Kusuma

NIM: 135214033

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2018


vii

ABSTRAK

Cangkang kerang (Anadara Granosa) darah adalah salah satu limbah yang

dihasilkan oleh rumah makan tetapi pemanfaatan terhadap limbah cangkang kerang

darah ini masih belum maksimal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh

fraksi volume partikel terhadap kekuatan, nilai regangan, dan modulus elastisitas pada

pengujian komposit.

Penelitian ini telah dilakukan menggunakan partikel cangkang kerang darah

dengan berbagai kombinasi fraksi volume partikel yaitu sebesar 5%, 15%, dan 25%.

Pada penelitian ini digunakan beberapa pengujian, yaitu pengujian tarik dan pengujian

impak. Pengujian impak bertujuan untuk mengetahui pengaruh fraksi volume partikel

cangkang kerang darah terhadap tenaga patah dan harga keuletannya. pengujian tarik

bertujuan untuk mengetahui bentuk patahan yang terjadi pada bahan komposit setelah

dilakukan uji tarik dan uji impak.

Hasil yang didapat yaitu rata-rata tegangan terbesar terdapat pada komposit

partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 25% dengan nilai sebesar

15,58 MPa. Untuk nilai rata-rata regangan terbesar terdapat pada komposit patikel

cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 15% dan 25% dengan nilai

sebesar 2%. Untuk nilai rata-rata modulus elastisitas terbesar terdapat pada komposit


10,59 MPa. Sedangkan nilai rata-rata tenaga patah terbesar terdapat pada komposit


0,31 J. Untuk nilai rata-rata harga keuletan terbesar terdapat pada komposit partikel

cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 25% dengan nilai sebesar 0,00316

J/mm2. Dari hasil penelitian ini, bahan komposit dengan menggunakan partikel

cangkang kerang darah sebagai penguat komposit memiliki hasil yang optimal pada

pengujian impak. Pada pengujian tarik, nilai rata-rata kekuatan tarik dan regangan

terbesar terdapat pada bahan resin polyester. Dari hasil penelitian ini didapatkan bahwa

komposit berpenguat partikel cangkang kerang darah lebih ulet dibandingkan dengan

bahan matrik.


viii

ABSTRACT

A cockle shell (Anadara granosa) is one of domestic wastes that is produced by

restaurants. However, the advantage of cockle shell as domestic waste has not been used

optimally. This research aim to find out the impact of volume particle fraction towards

power, strain value, and elasticity modulus on composite testing.

This research has been conducted using cockle shell particle with various

fraction volume particle combination, among others, 5%, 15%, dan 25%. This research

uses several tests, namely tensile test and impact test. Impact test aims to find out the

cockle shell’s volume particle fraction influence towards power fault and ductility

value. In addition, it also aims to know the fault forming after being tested by tensile

and impact tests which occurs in composite.

The result shows that the average of biggest voltage is on particle cockle shell

composite with volume particle fraction 25% and has value 15,58 Mpa. As for the

average of biggest strain is on the particle cockle shell composite with volume particle

fraction 15% and 21% with value 2%. For the average of biggest elasticity modulus is

on particle cockle shell composite with volume particle fraction 5% and has value 10.59

MPa. Meanwhile, the average of biggest power fault is on particle cockle shell

composite with volume particle fraction 25% and has value 0.31 J. The average of

biggest ductility value is on particle cockle shell composite with volume particle

fraction 25% and has value 0,00316 J/mm2. The final result from this research tells that

the composite using cockle shell particle as composite reinforcement has the optimum

outcome impact test. In tensile test, the average of biggest tensile and strain values is on

polyester resin. This research proves that composite with cockle shell reinforcement is

more tenacious compared to matrix material.


ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ...................................................................................................................... i

TITLE PAGE ................................................................................................................................. ii

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................................................iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ........................................................................................ v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH .........................vi

ABSTRAK ................................................................................................................................... vii

ABSTRACT ................................................................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ....................................................................................................................... xiv

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

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

1.2 RUMUSAN MASALAH .............................................................................................. 2

1.3 TUJUAN PENELITIAN ............................................................................................... 2

1.4 MANFAAT PENELITIAN ........................................................................................... 3

1.5 BATASAN MASALAH ............................................................................................... 3

2.1 Pengertian Komposit ..................................................................................................... 4

2.2 Penggolongan Komposit ............................................................................................... 6

2.3 Komponen Bahan Komposit ......................................................................................... 9

2.4 Komposit Berpenguat Partikel .................................................................................... 10

2.4.1 Partikel (Serbuk atau Butiran) ............................................................................. 10

2.4.2 Matrik .................................................................................................................. 12


x

2.4.3 Bahan Tambahan ................................................................................................. 12

2.4.4 Kulit Kerang darah (Anadora Grarosa) .............................................................. 13

2.4.5 Bahan Pengisi ...................................................................................................... 15

2.5 Fraksi volume .............................................................................................................. 16

2.6 Ukuran Makro dan Mikro Partikel .............................................................................. 16

2.7 Mekanika Komposit .................................................................................................... 17

2.8 Uji Impak .................................................................................................................... 17

2.9 Uji tarik ....................................................................................................................... 19

2.10 Mencari Massa Jenis Suatu Benda .............................................................................. 22

2.11 Tinjauan Pustaka ........................................................................................................ 23

BAB III METODOLOGI PENELITAN ..................................................................................... 25

3.1 Skema Penelitian ......................................................................................................... 25

3.2 Alat dan Bahan ............................................................................................................ 26

3.2.1 Alat yang digunakan ............................................................................................ 26

3.2.2 Bahan yang Digunakan ....................................................................................... 33

3.3 Perendaman Cangkang Kerang Darah dengan NaOH 5% .......................................... 36

3.4 Pembuatan Benda Uji .................................................................................................. 36

3.4.1 Proses Pembuatan Benda Uji Matrik (Polyester) ................................................ 36

3.4.2 Proses Pembuatan Benda Uji Komposit .............................................................. 37

3.5 Bentuk dan Dimensi Benda Uji ................................................................................... 44

3.5.1 Benda Uji Tarik ................................................................................................... 44

3.5.2 Benda Uji Impak ................................................................................................. 45

3.6 Metode Pengujian ........................................................................................................ 45

3.6.1 Uji Tarik .............................................................................................................. 45


xi

3.6.2 Uji Impak............................................................................................................. 47

3.6.3 Mencari Massa Jenis Spesimen (Uji Desnsitas) .................................................. 49

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................................... 50

4.1 Hasil Pengujian ........................................................................................................... 50

4.2 Hasil Pengujian Benda Uji Impak ............................................................................... 50

4.2.1 Hasil Pengujian Benda Uji Impak Matrik ........................................................... 53

4.2.2 Hasil Pengujian Benda Uji Impak Komposit ...................................................... 55

4.2.3 Hasil Rata-Rata Pengujian Benda Uji Impak Matrik dan Komposit ................... 61

4.2.4 Pembahasan Uji Impak Matrik dan Komposit .................................................... 63

4.3 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen ....................................................................... 67

4.3.1 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik ................................................... 67

4.3.2 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Komposit .............................................. 68

4.3.4 Hasil Rata-Rata Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik, dan Spesimen

Komposit, dan Pengisi......................................................................................................... 69

4.3.5 Pembahasan Massa Jenis Spesimen Matrik dan Komposit ................................. 70

4.4 Hasil Pengujian Benda Uji Tarik ................................................................................ 71

4.4.1 Hasil Pengujian Benda Uji Tarik Matrik ............................................................. 72

4.4.2 Hasil Pengujian Benda Uji Tarik Komposit ........................................................ 73

4.4.3 Hasil Rata-Rata Pengujian Benda Uji Tarik Matrik dan Komposit .................... 75

4.4.4 Pembahasan Uji Tarik Matrik dan Komposit ...................................................... 78

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................................... 84

5.1 Kesimpulan ................................................................................................................. 84

5.2 Saran ............................................................................................................................ 85

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................. 86

LAMPIRAN ................................................................................................................................ 88


xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Komposit ................................................................................................................... 4

Gambar 2.2 Penyusunan serat memanjang.................................................................................... 6

Gambar 3.1 Skema Alur Penelitian ............................................................................................. 25

Gambar 3.2 Cetakan Kaca ........................................................................................................... 26

Gambar 3.3 Sekrap ...................................................................................................................... 27

Gambar 3.4 Gelas ukur 500ml .................................................................................................... 28

Gambar 3.5 Kuas ......................................................................................................................... 28

Gambar 3.6 Masker ..................................................................................................................... 29

Gambar 3.7 Gerinda .................................................................................................................... 29

Gambar 3.8 Suntikan ................................................................................................................... 30

Gambar 3.9 Sarung Tangan Karet ............................................................................................... 30

Gambar 3.10 Timbangan Digital ................................................................................................. 31

Gambar 3.11 Pengaduk ............................................................................................................... 31

Gambar 3.12 Penumbuk .............................................................................................................. 32

Gambar 3.13 Ayakan .................................................................................................................. 33

Gambar 3.14 Resin ...................................................................................................................... 34

Gambar 3.15 Katalis .................................................................................................................... 35

Gambar 3.16 Release Agent ........................................................................................................ 35

Gambar 3.17 Spesimen Uji Tarik ASTM D638-02a ................................................................... 44

Gambar 3.18 Ukuran Spesimen Uji Impak ASTM E23-07a Type A .......................................... 45


xiii

Gambar 4.1 Diagram Rata-Rata Nilai Tenaga Patah Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah

..................................................................................................................................................... 62

Gambar 4.2 Diagram Rata-Rata Nilai Harga Keuletan Komposit partikel Cangkang Kerang

Darah ........................................................................................................................................... 62

Gambar 4.3 Spesimen Uji Impak Bahan Resin Polyester. .......................................................... 65

Gambar 4.4 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 5% ......................................... 65

Gambar 4.5 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 5% ......................................... 66

Gambar 4.6 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 25% ....................................... 66

Gambar 4.7 Diagram Rata-Rata Massa Jenis Tiap Variasi Spesimen dan Penguat Komposit

Partikel Cangkang Kerang Darah ................................................................................................ 70

Gambar 4.8 Diagram Rata-Rata Nilai Kekuatan Tarik Komposit Partikel Cangkang Kerang

Darah ........................................................................................................................................... 76

Gambar 4.9 Diagram Rata-Rata Nilai Regangan Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah . 77

Gambar 4.10 Diagram Rata-Rata Nilai Modulus Elastisitas Komposit Partikel Cangkang Kerang

Darah ........................................................................................................................................... 77

Gambar 4.11 Spesimen Uji Tarik Bahan Resin Polyester .......................................................... 81

Gambar 4.12 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 5% ......................................... 82

Gambar 4.13 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 15% ....................................... 82

Gambar 4.14 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 25% ....................................... 83


xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Serbuk Kulit Kerang Darah ........................................................... 15

Tabel 4.1 Standar Deviasi Data Tenaga Patah dengan Fraksi Volume Partikel 0% (matrik) ..... 51

Tabel 4.2 Hasil Standar Deviasi Data Tenaga Patah dengan Fraksi Volume Partikel 0% (matrik)

..................................................................................................................................................... 52

Tabel 4.3 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi ............................................... 53

Tabel 4.4 Sifat Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi. ............................................................. 53

Tabel 4.5 Standar Deviasi Matrik Everpol 323. .......................................................................... 54

Tabel 4.6 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi. .............................................. 54

Tabel 4.7 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi. .............................................. 54

Tabel 4.8 Sifat mekanik Kompposit dengan Fraksi Volume Partikel 5% Sebelum Diseleksi .... 55

Tabel 4.9 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5% Sebelum Diseleksi ..... 55

Tabel 4.10 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5% ................................ 56

Tabel 4.11 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5% Sesudah Diseleksi .... 56

Tabel 4.12 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5% Sesudah Diseleksi .... 57

Tabel 4.13 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 15% Sebelum Diseleksi . 57


Tabel 4.15 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 15% .............................. 58

Tabel 4.16 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 15% Sesudah Diseleksi .. 58




Tabel 4.20 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 25% .............................. 60


Tabel 4.22 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 25% Sesudah Diseleksi. . 61

Tabel 4.23 Hasil Rata-Rata Perhitungan Benda Uji Impak Matrik dan Komposit. .................... 61

Tabel 4.24Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik .......................................................... 68


xv

Tabel 4.25 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 5% ...................................................... 68

Tabel 4.26 Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 15% .............................................................. 68

Tabel 4.27 Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 25% .............................................................. 69

Tabel 4.28 Hasil Rata-Rata Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik, dan Spesimen Komposit 69

Tabel 4.29 Dimensi Matrik Everpol 323 ..................................................................................... 72

Tabel 4.30 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323............................................................................ 72

Tabel 4.31 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323............................................................................ 72

Tabel 4.32 Dimensi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5% ........................................... 73

Tabel 4.33 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5% .................................. 73

Tabel 4.34 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5% .................................. 73

Tabel 4.35 Dimensi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 15% ......................................... 74

Tabel 4.36 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 15% ................................ 74





Tabel 4.41 Hasil Nilai Rata-Rata Perhitungan Benda Uji Tarik Matrik dan Komposit .............. 76


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada saat ini di Indonesia banyak sekali masalah yang terjadi diakibatkan oleh

limbah yang tidak didaur ulang. Banyak orang yang tidak peduli akan limbah yang ada.

Meraka hanya mengkonsumsi tetapi tidak memperhatikan sampah setelahnya. Salah

satu masalah yang ditimbulkan dari limbah-limbah tersebut adalah banjir. Tidak sedikit

juga penyakit yang diakibatkan oleh banjir. Beberapa penyakit yang disebabkan oleh

banjir adalah penyakit kulit, demam berdarah, gangguan saluran pernafasan, dan masih

banyak lagi penyakit yang lain.

Banyak dari limbah limbah yang dibuang tersebut sebenarnya dapat digunakan

dan didaur ulang menjadi benda yang lebih berguna. Salah satunya adalah kulit kerang

darah. Kulit kerang darah (Anadara Granosa) merupakan salah satu hewan laut yang

sering dibudidayakan dan dikonsumsi serta. Limbah cangkang kerang ini

pemanfaatannya masih belum maksimal.

Kerang darah adalah sejenis kerang yang biasa dimakan oleh warga Asia Timur

dan Asia Tenggara. Kerang darah terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir

dengan kedalaman 10 m sampai 30 m. Kerang darah mempunyai dua buah cangkang

yang dapat membuka dan menutup dengan menggunakan otot aduktor dalam tubuhnya.

Cangkang pada bagian dorsal tebal dan bagian ventral tipis. Cangkang kerang ini terdiri

atas 3 lapisan, yaitu :

1. Periostrakum adalah lapisan terluar dari kitin yang berfungsi sebagai

pelindung.

2. Lapisan prismatic tersusun dari kristal kristal kapur yang berbentuk prisma.

3. Lapisan nakreas atau sering disebut lapisan induk mutiara, tersusun dari

lapisan kalsit (karbonat) yang tipis dan paralel.


2

Penelitian ini mencari sifat mekanik komposit dengan bahan dasar penguat

berasal dari limbah cangkang kerang darah dan pengikatnya menggunakan Polyester.

Komposit merupakan sejumlah sistem multi fasa sifat gabungan yaitu gabungan antara

bahan matriks dan reinforcement / bahan penguat. Material penguat yang akan

digunakan adalah partikel kulit kerang darah.

Dari penelitian sebelumnya, belum banyak yang menggunakan serbuk kulit

kerang. Maka dari itu penelitian ini mencoba memaksimalkan limbah kulit kerang darah

yaitu dengan menjadikannya sebagai penguat pada komposit. Adapun alasan pemilihan

kulit kerang ini selain untuk memanfaatkan limbah yang ada, juga karena sifatnya yang

relatif sangat keras dan kuat karena mengandung kalsium oksida (CaO) sebesar 66,70%

dan magnesium oksida (MgO) sebesar 22,28% yang cocok untuk meningkatkan sifat

mekanik dari komposit.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Dalam penelitian ini yang menjadi permasalahan adalah mencari karakteristik

kekuatan komposit cangkang kerang dengan menggunakan beberapa macam fraksi

volume.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui kekuatan impak komposit berpenguat partikel cangkang kerang

darah bermatrik Polyester dengan kadar partikel cangkang kerang darah 5%,

15%, 25%.

2. Mengetahui kekuatan tarik komposit berpenguat partikel cangkang kerang

darah bermatriks Polyester dengan kadar partikel cangkang kerang darah

5%, 15%, 25%.


3

3. Mengetahui massa jenis komposit berpenguat partikel cangkang kerang

darah bermatriks Polyester dengan kadar partikel cangkang kerang darah

5%, 15% dan 25%.

1.4 MANFAAT PENELITIAN

Penelitian yang dilakukan ini diharapkan dapat :

1. Menjadi salah satu alternatif untuk mengurangi pencemaran lingkungan

yang diakibatkan limbah cangkang kerang darah yang dihasilkan rumah

tangga ataupun rumah makan.

2. Memberi informasi tambahan bagi dunia industri tentang pemanfaatan

limbah cangkang kerang darah.

3. Memberi informasi terutama dalam bidang penelitian komposit tentang

pengaruh komposisi partikel cangkang kerang darah dan polyester dengan

penambahan katalis terhadap kekuatan mekanis komposit sehingga diketahui

komposisi yang sesuai.

1.5 BATASAN MASALAH

Pada kasus ini penulis membatasi masalah pada :

1. Pengujian yang dilakukan pada komposit adalah mencari kekuatan tarik dan

kekuatan impak.

2. Bahan penguat komposit adalah partikel cangkang kerang darah dengan

ukuran 200 mesh dan menggunakan fraki volume 5%, 15%, dan 25%.

3. Matrik yang digunakan sebagai bahan pengikat adalah Polyester

4. Pengujian yang dilakukan adalah Uji tarik dan Uji impak.


4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pengertian Komposit

Komposit adalah material yang tersusun atas campuran dua atau lebih

material dengan sifat yang berbeda, dan menghasilkan sebuah material baru

yang memiliki sifat-sifat berbeda dengan material-material penyusunnya.

Material komposit tersusun atas dau tipe material penyusun yakni matrik dan

serat (reinforcement). Keduanya memiliki fungsi yang berbeda, fiber berfungsi

sebagai material rangka yang menyusun komposit, sedangkan matrik berfungsi

untuk merekatkan fiber dan menjaganya agar tidak berubah posisi. Campuran

keduanya akan menghasilkan material yang keras, kuat, namun ringan.

Gambar 2.1 Komposit

( Sumber: https://artikel-teknologi.com/pengertian-material-komposit/ )

Fiber memiliki sifat yang mudah untuk diubah bentuknya dengan cara

dipotong atau juga dicetak sesuai dengan kebutuhan desainnya. Selain itu,

perbedaan pengaturan susunan fiber akan merubah pula sifat-sifat komposit

yang dihasilkan. Hal tersebut dapat dimanfaatkan untuk mendapatkan sifat

komposit sesuai dengan parameter yang dibutuhkan.

Matrik umumnya terbuat dari bahan resin. Ia berfungsi sebagai perekat

material fiber sehingga tumpukan fiber dapat merekat dengan kuat. Resin akan

saling mengikat material fiber sehingga beban yang dikenakan pada komposit


https://artikel-teknologi.com/pengertian-material-komposit/

5

akan menyebar secara merata. Selain itu resin juga berfungsi untuk melindungi

fiber dari serangan bahan kimia atau juga kondisi cuaca ekstrim yang dapat

merusaknya.

Selain kemudahan untuk mendesain komposit ke dalam bentuk apapun,

salah satu alasan utama pengguanaan material komposit adalah didapatkannya

kekuatan material tinggi dengan bobot yang jauh lebih rigan daripada material-

material konvensional.

Karena komposit merupakan gabungan dua bahan atau lebih yang

memiliki fase berbeda. Maka komposit juga mempunyai kelebihan dan

kekurangan. Komposit memiliki banyak kelebihan, diantaranya adalah:

1. Dapat dirancang sesuai kebutuhan.

2. Kekuatan yang lebih tinggi dan ringan.

3. Tahan terhadap korosi.

4. Dengan bahan komposit memungkinkan untuk menghasilkan produk

yang memiliki sifat-sifat lebih baik dari keramik, logam, dan

polimer.

Komposit juga memiliki kekurangan, kekurangan dari komposit adalah:

1. Banyak komposit yang bersifat anisotropic, dimana terjadi perbedaan

sifat yang tergantung pada arah komposit diukur.

2. Banyak bahan pengikat komposit yang tidak tahan terhadap serangan

zat-zat kimia atau larutan tertentu.

3. Biaya pembuatan yang dibutuhkan cukup mahal.

4. Proses pembuatan yang retatif sulit.

5. Pembuatannya memerlukan waktu yang cukup lama.


6

2.2 Penggolongan Komposit

Jenis komposit sering dibedakan menurut bahan matrik pengikat dan

penguatnya. Berdasarkan pengikatnya, secara umum komposit dapat

dikelompokkan ke dalam tiga jenis (Jones, R.M : 7), yaitu :

1. Komposit Serat (Fibrous Composites)

Pada komposit ini bahan penguat yang digunakan adalah serat

(dapat berupa serat organik atau serat sintetik) yang memiliki

kekuatan dan kekakuan lebih besar bila dibandingkan dengan bahan

pengikat atau matrik. Bahan pengikat yang digunakan dapat berupa

polymer, logam, ataupun keramik.

Agar dapat membentuk produk yang efektif dan baik maka

komponen penguat harus memiliki modulus elastisitas yang lebih

tinggi daripada matriknya selain itu juga harus ada ikatan permukaan

antara komponen penguat dan matrik (Van Vlack, L.H :589). Salah

satu contoh penyusunan dengan metode memanjang dapat dilihat

pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Penyusunan serat memanjang

Sumber: ( material-teknik.blogspot.com )

2. Komposit Lamina (Laminated Composites)

Komposit ini terdiri dari dua atau lebih material yang disusun

secara berlapis-lapis. Pelapisan ini bertujuan untuk mendapatkan


7

sifat-sifat yang baru seperti kekuatan, kekakuan, ketahanan korosi,

dan sifat termal juga untuk penampilan yang atraktif. Contoh skema

dari komposit berlapis dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Kompoit Berlapis


3. Komposit Partikel (Particulated Composites)

Komposit ini terdiri dari partikel-partikel yang ada di dalam

matrik. Material partikel dapat dibuat dari satu atau lebih dari satu

jenis material, dan biasanya material partikel ini terbuat dari bahan

material atau bahan-bahan non-logam.

Ada dua jenis komposit partikel yaitu, partikel komposit organik

dan partikel komposit non-organik. Dalam pembuatannya, komposit

partikel dapat dibuat dari partikel dan matrik logam maupun non-

logam dapat juga menggunakan kombinasi dari keduanya. Dapat

dijelaskan skema komposit partikel pada Gambar 2.4.


8

Gambar 2.4 Komposit Partikel


Menurut jenis matriknya, komposit dapat dibedakan menjadi tiga

(Murphy, 1975), yaitu :

1. Komposit Matrik Logam (Metal Matrik Composites)

Pada komposit ini, matrik yang digunakan adalah logam dan

biasanya menggunakan bahan penguat berupa keramik, material

logam atau serat karbon. Pembuatan matrik logam ini biasanya

dikerjakan dalam temperatur yang tinggi, karena untuk melelehkan

bahan logam sebelum dicetak menjadi komposit.

Sedangkan untuk logam yang paling sering digunakan antara lain

alumunium, tembaga, kuningan dan timah.komposit matrik logam

ini banyak digunakan karena kebutuhan bahan yang ringan dan tahan

panas tetapi mudah memuai. Contohnya alumunium beserta

paduannya, titanium beserta paduannya, dan magnesium beserta

paduannya.

2. Komposit Matrik Keramik (Ceramik Matrik Composites)

Pembuatan komposit dengan matrik cenderung sulit dan

memerlukan biaya yang cukup tinggi, tetapi keramik memiliki

kekuatan, dan kekerasan yang cukup tinggi serta memiliki kerapatan

yang rendah.


9

Selain itu keramik juga memiliki kelemahan diantaranya adalah

ketangguhan dan tegangan tarik yang rendah. Metode yang biasa

digunakan adalah metode metalurgi serbuk dan dapat menggunakan

Alumunium (Al2O3), Karbida Silicon (SiC), Nitrid boron (BN), dan

Karbida titanium, (TiC) sebagai matriknya.

3. Komposit Matrik Polimer (Polimer Matrik Composites)

Komposit ini adalah jenis komposit yang paling banyak

digunakan. Selain karena pembuatannya yang relatif mudah juga

dikarenakan harga yang dikeluarkan untuk pembuatannya juga lebih

murah.

Matrik polimer dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu polimer

termoplastik dan polimer thermosetting. Dalam temperatur yang

tinggi, polimer termoplastik sifat fisis dan mekaniknya mudah

berubah namun polimer termoplastik ini tahan terhadap lenturan dan

bersifat ulet. Contoh dari material inin adalah acrylics dan

polyethylene. Memiliki sifat yang terbalik dari polimer termoplastik,

polimer thermosetting justru merupakan material yang relatif tahan

terhadap sifat fisis dan mekanisnya bila berada pada temperatur

tinggi. Tetapi polimer thermosetting ini relatif gertas dan mudah

retak atau pecah. Beberapa contoh dari material ini adalah epoxy,

melamine, dan polyester.

2.3 Komponen Bahan Komposit

Komposit adalah penggabungan antara dua macam bahan atau lebih,

yaitu matrik dan reinforcement agent atau bahan penguat. Penguat dapat

disisipkan ke matrik tetapi tidak dapat larut didalam matrik. Matrik pada

komposit dapat berbentuk :

1. Logam

2. Keramik

3. Polimer


10

Bahan penguat komposit dapat berupa serat, partikel atau serpihan,

bentuk-bentuk reinforcement tersaji pada Gambar 2.5.

(Serat) (Partikel) (Serpihan)

Gambar 2.5 Bentuk-bentuk reinforcement agent


2.4 Komposit Berpenguat Partikel

Komposit merupakan material yang mampu menggantikan logam, khususnya

pada aplikasi penggunaan material dengan berat yang remdah. Komposit partikel

merupakan suatu bahan yang terbbentuk dari partikel-partikel yang tersebar di

dalam matrik pengikat. Karena penyebaran partikel-partikel tersebut komposit

partikel dapat dirancang untuk mendapatkan sifat mekanik yang baik. Komposit

partikel dapat dibuat menggunakan partikel matrik logam dan non-logam atau

bisa juga menggunakan kombinasi keduanya.

2.4.1 Partikel (Serbuk atau Butiran)

Ukuran partikel yang dapat digunakan sangatlah bervariasi mulai dari

skala mikroskopis sampai skala makroskopis. Partikel ini banyka digunakan

sebagai phase reinforcing pada logam dan keramik. Distribusi partikel di dalam

matrik komposit tersusun secara random, sehingga komposit yang dihasilkan

mempunyai sifat isotropc. Mekanisme penguatan oleh partikel ini tergantung

pada ukuran partikel yang digunakan. Dalam skala mikroskopis, partile yang

digunakan adalah serbuk yang sangat halus yang didistribusikan ke dalam matrik


11

dengan konsentrasi 15%. Keberadaan partikel di dalam matrik, akan menjadikan

matrik menjadi lebih keras dan menghambat gerakan dislokasi yang akan timbul.

Dan dalam kejadian ini sebagian beban luar yang diberikan bekerja pada matrik

(Findasari, 2006).

Kemudian untuk pembuatan komposit partikel sendiri terdapat 3 jenis

partikel yang dapat digunakan, yaitu partikel logam, partikel non-logam dan

partikel keramik. Penggunakan partikle dalam komposit dapat berupa bahan

organik atau non-organik. Ada empat kemungkinan kombinasi yang dapat

dilakukan (Jones, R.M : 8), yaitu :

1. Nonmetallic in Nonmetallic composites

Pada jenis ini partikel dan matrik yang digunakan berasal dari

bahan baku logam. Contohny beton, beton tersusun dari adanya

pasir, kerikil, semen, dan air yang dicampurkan sesuai dengan

takarannya kemudian bereaksi secara kimia lalu hasilnya mengeras

setelah kering.

2. Metallic in Nonmetallic Composites

Komposit ini tersusun oleh partikel logam. Conoth bahan ini

adalah serbuk logam yang dicampurkan dengan resin thermoset,

komposit jenis ini sangat kuat dan keras serta memiliki kemampuan

menahan panas yang baik.

3. Metallic in Metallic Composites

Jenis komposit ini masih sangat jarang digunakan. Jenis komposit

ini biasanya merupakan perpaduan yang nantinya diaharapkan

mempunyai keunggulan-keunggulan tertentu.

4. Nonmetallic in Metallic Composites

Patrikel non-logam seperti keramik dapat dimasukan ke dalam

matrik logam. Dari paduan dua bahan tersebut menghasilkan bahan

yang disebut cement. Cement biasa digunakan sebagai alat potong

yang tahan terhadap temperatur yang tinggi.


12

2.4.2 Matrik

Matrik merupakan bahan penyusun dari komposit, ada beberapa macam

jenis matrik. Pada umumnya matrik terbuat dari bahan yang lunak dan liat.

Bahan yang paling umum digunakan adalah polimer plastis. Polimer sendiri

adalah bahan matrik yang tidak dapat menerima suhu yang tinggi. Teteapi pada

bahan jenis polimer termoset memiliki sifat yang dapat memadat apabila

dipanaskan pada tekanan tertentu dan tidak dapat kembali ke bentuk semula.

Contoh dari bahan jenis termoset adalah epoxy, vinillester dan polyester.

2.4.3 Bahan Tambahan

Katalis merupakan bahan yang berfungsi untuk mempersingkat reaksi

pengeringan pada temperature ruang. Fungsi dari katalis ini adalah menimbulkan

panas pada saat proses pengeringan. Tetapi apabila penggunaan katalis yang

akan dicampurkan ke dalam resin terlalu banyak atau tidak sesuai dengan

takaran nya dapat menyebabkan kerusakan pada produk yang dibuat. Karena

pencampuran antara katalis dan resin dapat menimbulkan reaksi berupa panas,

dan apabila panas yang timbul berlebihan dapat menyebabkan kerusakan pada

produk (Santoso, 2007).

Agar benda uji yang dicetak tidak lengket/sulit dilepaskan dari cetakan

maka sebelum melakukan penuangan, cetakan terlebih dahulu dilapisi dengan

release agent. Ada beberapa release agent yang dapat digunakan, diantaranya

adalah mirror glass, oli, film forming, dan lain sebagainya.


13

2.4.4 Kulit Kerang darah (Anadora Grarosa)

Pada percobaan ini digunakan pengisi berbentuk serbuk yaitu serbuk

kulit kerang darah (Anadora granosa). Kerang darah ini adalah pangan yang

banyak dijual baik oleh pedagang kaki lima maupun di rumah makan dan

banyak dibudidayakan karena banyak diminati masyarakat Adapun klasifikasi

dan identifikasi dari spesies kerang darah ini adalah sebagai berikut :

Kingdom : Animalia

Phyllum : Mollusca

Class : Bivalvia

Subclass : Pteriomorphia

Ordo : Arcoida

Famili : Archidae

Genus : Anadara

Species : Anadara granosa

Gambar 2.6 adalah gambar kerang darah yang biasa dikonsumsi oleh

masyarakat dalam bentuk utuh :


14

Gambar 2.6 Gambar kulit kerang darah ( Anadora Grarosa )

Sumber: (https://www.indonetwork.co.id/product/kerang-darah-5399462 )

Anadara granosa hidup dengan cara membenamkan diri di pantai-pantai

dan terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir dengan kedalaman 10

m sampai 30 m. Anadora granosa mempunyai ciri khas yaitu ditutupi oleh dua

keping cangkang (valve) yang dapat dibuka dan ditutup karena terdapat sebuah

persendian berupa engsel elastis yang merupakan penghubung kedua valve

tersebut.

Cangkang berwarna putih ditutupi periostrakum yang berwarna kuning

kecoklatan sampai coklat kehitaman, ukuran kerang dewasa 6 cm – 9 cm.

Komposisi kimia kerang darah adalah mengandung protein 9%-13%, lemak

mencapai 2%, glikogen 1%-7 % dan memiliki 80 kalori dalam 100 gram daging

segar. Adapun karakteristik dari kerang darah adalah berbau amis, teksturnya

lunak namun kenyal dan dagingnya berwarna merah kecoklatan.

Hasil panen kerang per hektar untuk tiap tahunnya bisa mencapai 200-

300 ton kerang utuh yang menghasilkan daging kerang 60-100 ton. Sisanya yaitu


https://www.indonetwork.co.id/product/kerang-darah-5399462

15

kulit kerang hanya dimanfaatkan sebagai kerajinan tangan atau seni dekoratif,

juga sebagai campuran makanan ternak guna memenuhi kadar kalsium.

Adapun komposisi kimia dalam cangkang kulit kerang darah (Anadara

Granosa) adalah sebagai berikut :

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Serbuk Kulit Kerang Darah

Komponen Kimia Komposisi %

CaO 66,70

SiO2 7,88

Fe2O3 0,03

MgO 22,28

Al2O3 1,25

Dari data komposit serbuk kulit kerang darah di atas, dapat dilihat bahwa

serbuk kulit kerang darah mengandung kalsium oksida (CaO) dan magnesium

oksida (MgO) yang relatif cukup tinggi dan berpotensi untuk digunakan sebagai

pengisi komposit yang dapat meningkatkan sifat mekanik dari komposit tersebut

(Tantra, 2015:16-19)

2.4.5 Bahan Pengisi

Bahan pengisi adalah penanggung beban utama pada komposit. Bahan

pengisi ini biasanya ditambahkan ke dalam matriks untuk meningkatkan sifat

mekanik dari komposit misalnya kekuatan atau kekakuan komposit. Berikut

adalah beberapa sifat yang dapat diperoleh dengan penambahan bahan pengisi :

a. Peningkatan sifat fisik.

b. Penyerapan kelembapan yang rendah.

c. Sifat pembasahan yang baik.

d. Biaya yang rendah.

e. Ketahanan terhadap api yang baik.

f. Ketahanan terhadap bahan kimia yang baik.


16

2.5 Fraksi volume

Fraksi volume adalah aturan perbandingan untuk pencampuran volume partikel

dan volume matrik bahan pembentuk komposit terhadap volume total komposit.

Penggunaan isitilah fraksi volume mengacu pada jumlah presentase (%) volume

bahan penguat atau reinforcement yang kita gunakan dalam proses pembuatan

komposit.

Vcomposit Vr Vm Vcat , 2.1

Dengan catatan :

Vr = % reinforcing

Vm = % matrik

Vcat = % Katalis

Vcomposit = 100%

2.6 Ukuran Makro dan Mikro Partikel

Variasi yang digunakan pada percobaan ini merupakan variasi ukuran dari

partikel pengisi, yaitu ukuran dari bahan pengisi pada komposit yang berupa serbuk

kulit kerang darah yang masih pada ukuran makro partikel. Ukuran partikel yang

termasuk ke dalam ukuran mikro partikel adalah ukuran partikel dengan kisaran

angka antara 1x10-7

sampai 1x10-4

m, yang berkisaran juga antara 0,1 sampai 100

mikron (Tantra, 2015:20). Sedangkan partikel yang ukurannya kurang dari 0,1

mikron termasuk dalam jenis nano partikel, dan ukuran partikel diatas 100 mikron

termasuk ke dalam jenis makro partikel (Tantra, 2015:20). Pada penelitian ini

satuan yang akan digunakan adalah satuan mesh. Nilai ukuran partikel pengisi yang

digunakan sebesar 200 mesh. 200 mesh sama dengan ukuran 0,0024 inch, 0,074

milimeter dan 74 mikrometer.


17

2.7 Mekanika Komposit

Sifat mekanika bahan komposit berbeda dengan bahan konvensional biasa.

Tidak seperti bahan teknik lainnya yang ada pada umumnya bersifat homogen

isotropik. Bahan komposit cenderung bersifat heterogen anisotropik atau berbeda

pada setiap titiknya. Ini terjadi karena bahan komposit tersusun atas dua atau lebih

material yang mempunyai sifat mekanis yang berbeda juga. Sifat mekanis bahan

komposit merupakan sifat dari :

a. Sifat mekanis komponen penyusunannya.

b. Geometri susunan masing-masing komponen.

c. Inter fasa komponen.

Mekanika komposit dianalisis dari dua sudut pandang yaitu dengan analisa

mikro dan analisa makro mekanik. Dimana mikro bahan komposit dengan

memperlihatkan sifat-sifat mekanik bahan penyusun dan hubungan antara

komponen penyusun dengan sifat-sifat akhir dari komposit yang dihasilkan.

Sedangkan analisis makro mekanis memperlihatkan sifat-sifat bahan komposit

secara umum tanpa memperlihatkan sifat maupun hubungan antara komponen

penyusun (Jones, R.M, 1975 : 11)

2.8 Uji Impak

Uji impak dilakukan untuk mengetahui sifat liat atau getas dari benda uji. Uji

impak ini membutuhkan tenaga untuk mematahkan benda uji dengan sekali pukul.

Prinsip dasar pengujian ini adalah ayunan beban yang dikenakan pada benda uji,

energi yang diperlukan untuk mematahkan benda uji di hitung langsung dari

perbedaan energi potensial pendulum pada awal dan akhir (setelah menabrak benda

uji) untuk memastikan titik bagian yang patah perlu dibuatkan takikan pada benda

uji tersebut. Benda uji yang digunakan berbentuk persegi panjang dengan ukuran 10

x 10 mm, panjang 55 mm dan takikan 2 mm serta sudut takikan 45°. Karena


18

mendapatkan pukulan tersebut, benda uji akan patah. Kemudian palu akan berayun

kembali membentuk sudut (β).

Gambar 2.7 Skema pada uji impak

Sumber: ( cewekmesin.blogspot.com )

Energi uij impak dapat dicari dengan rumus (Santoso, 2007) :

W = GR (cosβ – cos α) (joule) 2.2

Dengan catatan :

G = berat palu

R = jarak titik putar palu sampai titik berat palu

β = sudut yang dibentuk palu setelah mematahkan benda uji

Α = besar sudut pada saat palu akan dilepasakan tanpa benda uji

W = tenaga patah

Harga keuletan suatu bahan dapat dicari dengan menggunakan rumus (Santoso,

2007) :

2.3

Dengan catatan :

W = Tenaga Patah (joule)

A = Luas Patahan benda uji (mm2)


19

Dari metode ini dapat diperoleh keuntungan sebagai berikut :

a. Bentuk benda uji sangat cocok untuk mengukur ketangguhan tarik pada

bahan kekuatan rendah.

b. Pengujian dpat dilakukan pada suhu dibawah suhu ruang.

c. Dapat juga digunakan untuk perbandingan pengaruh paduan dan

perlakuan panas pada ketangguhan tarik.

Di samping beberapa keuntungan di atas, pada metode ini juga terdapat

kerugian, diantaranya :

a. Hasil uji impak tidak bisa dimanfaatkan dalam perancangan, karena uji

ini bersifat merusak benda uji.

b. Tidak terdapat hubungan antara data uji impak dengan cacat.

2.9 Uji tarik

Uji tarik merupakan salah satu sifat bahan polimer yang terpenting dan sering

digunakan untuk sifat suatu bahan polimer (Tantra, 2015:20). Penarikan terhadap

suatu bahan biasanya menyebabkan terjadi perubahan bentuk yaitu terjadi penipisan

pada tebal dan pertambahan panjang. Awal mula pengujian ini dilakukan sebagai

perhitungan untuk mengetahui seberapa besar kekuatan bahan dalam menerima

beban yang akan digunakan perancangan suatu konstruksi baik permesinan atau

bangunan. Pengujian ini menggunakan mesin uji tarik dengan tipe GOTECH KT-

7010A2 TAIWAN,R.O.C. Adanya pengujian ini, maka material yang akan

digunakan akan lebih tepat dan juga tidak menimbulkan kerusakan atau kelebihan

material dalam suatu konstruksi permesinan dan bangunan. Perhitungan yang dapat

digunakan untuk megetahui hasil pengujian kekuatan tarik adalah sebagai berikut :

a. Engineering Stress (Tensile Strength) adalah gaya per unit luas dari materila

yang menerima gaya tersebut. Adapun rumusnya adalah sebagai berikut :


20

2.4

Keterangan :

= Stress atau tegngan (kg)

= Gaya (kg)

= Luas penampang awal (mm2)

b. Engineering Stain (Tensile Strain) merupakan ukuran perubahan panjang

dari suatu material. Adapun rumus unutk menghitung tensile strain adalah

sebagai berikut :

2.5

Keterangan :

= Enginering Strain atau regangan

= Panjang nula-mula spesimen sebelum penarikan

= Pertambahan panjang (mm)

c. Modulus Young atau modulus elastisitas. Modulus Young adalah

perbandingan antara tegangan (Stress) dengan regangan (Strain). Rumus

perhitungan modulus Young adalah sebagai berikut :

(Pada daerah elastis) 2.6

Keterangan :

E = Modulus elastisitas / Modulus Young (kg/mm2)

= Engineering Strain atau regangan

= Engineering Stress atau tegangan (kg/mm2)

Pada uji tarik ini standar yang digunakan adalah ASTM D638-02a type I,

ukuran spesimen dapat dilihat pada Gambar 2.8. Pengujian ini juga pernah


21

dilakukan oleh peneliti lain yang menghasilkan diagram tegangan dan

regangan, dapat dilihat pada Gambar 2.9.

Gambar 2.8 Bentuk dan Ukuran Spesimen Uji Tarik

( Sumber: https://www.researchgate.net/figure/ASTM-D638-02a-Type-

I-tensile-strength-test-specimen_fig1_309154097 )

Gambar 2.9 Diagram Tegangan dan Regangan Komposit

(Sumber : http://taufik-yoriwe.blogspot.co.id/2013/02/material-

komposit.html )


https://www.researchgate.net/figure/ASTM-D638-02a-Type-I-tensile-strength-test-specimen_fig1_309154097

https://www.researchgate.net/figure/ASTM-D638-02a-Type-I-tensile-strength-test-specimen_fig1_309154097

http://taufik-yoriwe.blogspot.co.id/2013/02/material-komposit.html

http://taufik-yoriwe.blogspot.co.id/2013/02/material-komposit.html

22

2.10 Mencari Massa Jenis Suatu Benda

Massa jenis benda adalah perbandingan antara besarnya massa suatu zat

dengan volume zat tersebut. Setiap benda memiliki massa jenis yang berbeda-beda.

Sehingga massa jenis benda dapat menjadi salah satu ciri khas agar dapat dibedakan

dengan yang lain. Massa jenis benda tidak dipengaruhi oleh bentuk benda.

Walaupun bentuk benda berbeda, tetapi terbuat dari jenis bahan yang sama maka

massa jenis benda tersebut tetap sama. Massa jenis menunjukkan adanya kerapatan

suatu benda atau rapat massa. Jika massa jenis benda (rho), massa zat m dan

volume zat V dapat pada Gambar 2.10.

Rumus yang digunakan adalah :

2.7

Untuk mencari voulme zat menggunakan rumus sebagai berikut :

Volume = p x l x t 2.8

Keterangan :

= Massa jenis zat (gram/cm3)

= Massa zat (gram)

V = Volume zat (cm3)

p = Panjang (cm)

l = Lebar (cm)

t = Tinggi (cm)


23

Gambar 2.10 Cara mencari Volume Balok

( Sumber: https://www.websitependidikan.com/2015/03/rumus-menghitung-

volume-kubus-dan-balok.html )

2.11 Tinjauan Pustaka

Penelitian yang dilakukan oleh Addriyanus, Tommy, dan Halimatuddahliana

(2015) tentang kerang darah yang diberi judul “Pengaruh Komposisi dan Ukuran

Serbuk Kulit Kerang Darah (Anadara Granosa) Terhadap Kekuatan Tarik

dan Kekuatan Bentur Dari Komposit Epoksi-PS/Serbuk Kulit Kerang

Darah”. Komposisi yang mereka gunakan adalah serbuk kulit kerang darah dan

menggunakan variasi dari 50 hingga 260 mesh. Matrik pengikat yang digunakan

adalah resin epoksi. Untuk mengetahui kekuatan mekanik dari komposit yang telah

dihasilkan, maka dilakukan pengujian untuk mengetahui nilai kekuatan tarik dan

kekuatan bentur dari komposit. Haisl yang diperoleh saat menambahkan serbuk

kulit kerang darah terhadap komposit dengan menggunakan komposisi pengisi 30%

dan menggunakan ukuran 200 mesh dihasilkan nilai kekuatan tarik maksimum

yaitu 5,50 Mpa. Pada penambahan serbuk kulit kerang darah dengan komposisi

filler 30% dan ukuran 170 mesh dihasilkan nilai kekuatan bentur maksimum yaitu

30044,3J/m2.

Penelitian lain dilakukan oleh Siregar (2009) dengan judul “Pemanfaatan

Kulit Kerang dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer”. Pada


https://www.websitependidikan.com/2015/03/rumus-menghitung-volume-kubus-dan-balok.html

https://www.websitependidikan.com/2015/03/rumus-menghitung-volume-kubus-dan-balok.html

24

penelitian ini menggunakan cangkang kerang darah sebagai bahan pengisi untuk

pembuatan beton polimer. Cangkang kerang darah dicampurkan dengan epoksi,

pasir silika, dengan variasi komposisi tertentu untuk bisa mendapatkan beton

polimer dengan sifat mekanik dan karakteristik yang baik (Siregar, 2009). Dari

hasil pengujian didapatkan hasil yang menunjukan kualitas terbaik beton polimer

yang dibuat adalah pada komposisi 80% sebruk cangkang kerang darah dan 20%

resin epoksi dengan melakukan pengeringan selama 8 jam dan pada suhu 60oC

dengan nilai tekan 56,9 Mpa, dan nilai patah 34 Mpa, serta nilai tarik 7,46 Mpa

(Siregar, 2009).

Berdasarkan kedua penilitian di atas yang menjadi tinjauan pustaka untuk

penelitian ini, maka komposisi antara partikel, resin dan katalis ini sangat

mempengaruhi kekutatan tarik dan kekuatan impak dari komposit yang akan

dihasilkan. Komposisi yang akan digunakan juga harus diperhitungkan dengan

teliti, karena semua bahan akan mempengaruhi hasil akhir dari penelitian komposit

ini. Penggunaan partikel cangkang kerang darah sangat berpengaruh dalam

meningkatkan kekuatan tarik dan kekuatan impak dari komposit epoksi.

Pada beberapa penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya belum ditemukan

pengujian dengan menggunakan uji impak. Maka pada penelitian ini ingin mencari

kekuatan impak dari komposit yang telah dibuat menggunakan polyester dan

berpenguat partikel cangkang kerang darah.


25

BAB III

METODOLOGI PENELITAN

3.1 Skema Penelitian

Skema penelitian yang akan dilakukan dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Skema Alur Penelitian.


26

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat yang digunakan

Alat-alat yang digunakan untuk membuat komposit berpenguat

partikel cangkang kerang darah adalah sebagai berikut :

a. Cetakan kaca

Pada proses pembuatan komposit dibutuhkan sebuah cetakan yang

dapat membuat bentuk dan dimensi yang yang cocok dengan produk

yang akan dibuat nantinya. Terdapat dua cetakan yang akan digunakan,

yaitu cetakan komposit uji impak dan cetakan komposit uji tarik. Untuk

cetakan uji impak memiliki ukuran panjang 15cm, lebar 7cm, dan tinggi

1cm. Sedangkan pada cetakan uji tarik memiliki ukuran panjang 30cm,

lebar 20cm, dan tinggi 0,5cm. Pada setiap cetakan memiliki penutup

yang berfungsi untuk menekan permukaan komposit agak menjadi lebih

halus dan terhindar dari kotoran debu udara serta untuk mengurangi

gelembung udara saat pencetakan komposit. Cetakan yang digunakan

dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Cetakan Kaca

.


27

b. Sekrap

Sekrap yang digunakan adalah sekrap yang terbuat dari alumunium,

sekrap ini berfungsi untuk membersihkan kotoran pada cetakan kaca

setelah selesai melakukan pencetakan. Sekrap ini juga berfungsi untuk

membantu mengeluarkan komposit dari cetakan. Sekrap yang digunakan


Gambar 3.3 Sekrap

.

c. Gelas ukur 500 ml

Gelas ukur yang digunakan merupakan gelas ukur yang tebuat dari

plastik. Gelas ukur ini digunakan untuk mengukur volume resin yang

akan digunakan. Gelas ukur ini juga digunakan sebagai wadah untuk

mencampurkan resin dan katalis sebelum dituangkanpada cetakan. Dapat

dilihat pada Gambar 3.4.


28

Gambar 3.4 Gelas ukur 500ml

.

d. Kuas

Pada Gambar 3.5 adalah kuas yang digunakan dalam penelitian ini.

Kuas digunakan untuk membersihkan cerakan dari kotoran agar

komposit yang dibuat terhindar dari kotoran. Selain itu kuas juga

digunakan untuk mengoleskan release agent pada cetakan.

Gambar 3.5 Kuas


29

e. Masker

Masker pada Gambar 3.6 digunakan untuk melindungi pernafasan

dari aroma bahan kimia saat melakukan pencetakan komposit.

Gambar 3.6 Masker

f. Gerinda (Alat Potong)

Gerinda pada Gambar 3.7 digunakan untuk memotong komposit

sesuai dengan ukuran yang diinginkan.

Gambar 3.7 Gerinda


30

g. Suntikan

Suntikan pada Gambar 3.8 digunakan untuk mengambil dan

mengukur volume katalis yang digunakan dalam proses pencetakan

komposit.

Gambar 3.8 Suntikan

h. Sarung Tangan Karet

Sarung tangan karet pada Gambar 3.9 digunakan utnuk melindungi

tangan dari bahan kimia yang digunakan.

Gambar 3.9 Sarung Tangan Karet

.


31

i. Timbangan Digital

Timbangan digital pada Gambar 3.10 digunakan untuk menimbang

partikel cangkang kerang darah yang telah digunakan.

Gambar 3.10 Timbangan Digital

.

j. Pengaduk

Pengaduk pada Gambar 3.11 digunakan untuk mencampurkan katalis

dengan resin agar kedua bahan tersebut tercampur dengan rata.

Gambar 3.11 Pengaduk

.


32

k. Penumbuk

Pemumbuk pada Gambar 3.12 digunakan untuk menghancurkan

cangkang kerang darah menjadi bentuk partikel yang sudah ditentukan.

Gambar 3.12 Penumbuk

.

l. Ayakan

Ayakan pada Gambar 3.13 berfungsi untuk memisahkan bagian

cangkang kerang darah yang sesuai dengan ukuran yang telah

ditentukan. Ukuran yang digunakan untuk penilitan ini adalah 200

mesh. 200 mesh setara dengan ukuran 0,0024 inch, 0,074 milimeter

dan 74 mikrometer.


33

Gambar 3.13 Ayakan

3.2.2 Bahan yang Digunakan

a. Partikel Cangkang Kerang darah

Pada peneltian ini, penguat (reinforcement) yang digunakan adalah

partikel cangkang kerang darah. Fraksi volume yang digunakan pada

penelitian ini adalah 5%, 15%, dan 25%. Untuk mendapatkan partikel

cangkang kerang darah ada beberapa proses yang dilakukan, yaitu :

1. Cangkang kerang darah dibersihkan dengan menggunakan deterjen

kemudian disikat hingga bersih.

2. Cangkang kerang darah direndam dengan menggunakan NaOH

sebesar 5%.

3. Cangkang kerang darah dijemur di bawah sinar matahari selama satu

hari hingga kering.

4. Cangkang kerang darah ditumbuk menjadi partikel.

5. Partikel cangkang kerang darah diayak sesuai dengan ukuran yang

telah ditentukan.

6. Partikel cangkang kerang darah ditimbang dengan massa yang telah

ditentukan.

7. Partikel cangkang kerang darah yang siap digunakan sebagai pengisi

komposit uji impak dan uji tarik.


34

b. Resin

Resin yang digunakan dalam pembuata komposit ini adalah resin

polyester. Resin polyester yang digunakan adalah jenis Everpol 323. Ciri-

ciri resin Everpol 323 adalah memiliki warna merah muda. Contoh resinnya


Gambar 3.14 Resin

c. Katalis

Katalis merupakan bahan pembantu dalam pembuatan bahan komposit.

Katalis sendiri berfungsi untuk mempercepat proses pengeringan bahan

komposit. Katalis yang digunakan pada penelitian ini adalah katalis

Trigonox. Contoh Katalis dapat dilihat pada Gambar 3.15.


35

Gambar 3.15 Katalis

d. Release Agent

Release Agent berfungsi untuk melapisi cetakan agar bahan komposit

dapat lebih mudah dilepaskan dari cetakan. Selain itu juga berfungsi untuk

membersihkan sisa-sisa resin yang menempel pada cetakan kaca. Contoh

Release Agent dapat dilihat pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Release Agent

.


36

3.3 Perendaman Cangkang Kerang Darah dengan NaOH 5%

Cangkang kerang darah setelah selesai dibersihkan direndam di dalam air

yang telah dicampurkan dengan NaOh 5%, kemudian direndam kurang lebih

selama 2 jam. Perendaman ini bertujuan untuk menghilangkan unsur-unsur

yang tidak diinginkan seperti sisa bumbu masakan, minyak, kotoran dan lain-

lain. Setelah selesai direndam, kemudian cangkang kerang darah dijemur di

bawah sinar matahari selama satu hari.

3.4 Pembuatan Benda Uji

Pada proses pembuatan benda uji tarik dan uji impak dibutuhkan masing-

masing 6 spesimen. Ada 4 variasi komposit yang digunakan, sehingga jumlah

spesimen yang dibutuhkan ada 24 spesimen tiap satu pengujian. Pembuatan

benda uji ini sangatlah sederhana karena hanya menggunakan cetakan utama

yang berupa kaca, pencetakan dilakukan dengan menggunakan metode close

molding. Cetakan pengujian tarik memiliki dimensi 300 mm x 200 mm x 5

mm, sedangkan pada pengujian impak mempunyai dimensi 150 mm x 70 mm x

10 mm.

3.4.1 Proses Pembuatan Benda Uji Matrik (Polyester)

Langkah-Langkah pembuatan benda uji matrik (Polyester) adalah

sebagai berikut :

1. Cetakan kaca, sekrap, Release Agent, kuas dan sarung tangan

disiapkan.

2. Cetakan kaca dibersihkan dengan cara mengoleskan release agent dan

dibersihkan menggunakan sekrap agar kotoran yang menempel pada

cetakan dapat terangkat.

3. Melapisi permukaan cetakan kaca dengan menggunakan release agent

juga berguna untuk mempermudah proses pelepasan spesimen dari

cetakan kaca.


37

4. Resin polyester dan katalis disiapkan sesuai dengan volume cetakan

300 cm3

(300 ml). Karena perbandingan resin polyester (99,7%) dan

katalis (0,3%), maka siapkan resin polyester sebanyak 299,1 ml dan

siapkan katalis sebanyak 0,9 ml.

5. Resin polyester dan katalis yang sudah disiapkan dicampur di dalam

gelas ukur kemudian di aduk hingga rata. Pengadukan dilakukan

kurang lebih selama 3 menit, pengadukan juga dilakukan dengan

perlahan guna menghidari munculnya gelembung udara. Karena

gelembung udara dapat menimbulkan void pada matrik.

6. Setelah resin polyester dan katalis telah tercampur secara merata,

tuangkan ke dalam cetakan kaca yang telah dilapisi release agent

tadi. Setelah dituang kemudian cetakan ditutup dengan kaca secara

perlahan dan di tekan menggunakan benda yang berat. Hal ini

dilakukan untuk mengurangi void pada matrik.

7. Proses pengeringan matrik dilakukan selama 24 jam. Setelah matrik

kering, dikeluarkan dari cetakan dan siap dipotong sesuai dengan

dimensi yang diinginkan.

8. Pemotongan dilakukan dengan menggunakan alat-alat seperti mesin

milling dan gerinda. Penyempurnaan spesimen dilakukan dengan

menggunakan kikir dan amplas.

3.4.2 Proses Pembuatan Benda Uji Komposit

Proses pembuatan benda uji komposit serupa dengan pembuatan benda

uji matrik, hanya saja pada proses pembuatan benda uji komposit ditambahkan

partikel cangkang kerang darah. Langkah pertama yang harus dilakukan untuk

pembuatan benda uji komposit adalah dengan menentukan massa jenis cangkang

kerang darah (ρ). Setelah dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus

ρ =

, maka didapatkan harga massa jenis cangkang kerang darah adalah 3,9319

gr/cm3.


38

Langkah berikutnya adalah menghitung komposisi partikel cangkang

kerang darah, resin polyester dan katalis berdasarkan volume cetakan dan

presentase komposisi yang diinginkan. Cara perhitungannya yaitu sebagai

berikut :

1. Menghitung volume cetakan uji tarik dan uji impak

V cetakan uji tarik = p x l x t 3.1

= 300 x 200 x 5 (mm)

= 300 cm3

= 300 ml

V cetakan uji impak = p x l x t 3.2

= 150 x 70 x 10 (mm)

= 105 cm3

= 105 ml

2. Perhitungan Volume Komposit

Menghitung komposisi komposit partikel cangkang kerang darah

untuk uji tarik dan uji impak pada berbagai variasi fraksi volume

penguat, yaitu sebagai berikut :

a. Untuk komposit fraksi volume partikel cangkang kerang darah

5%, resin 94,7%, dan katalis 0,3%, yaitu dibutuhkan sebanyak :

V resin uji tarik =

x 300 ml 3.3

= 284,1 ml

V partikel uji tarik = 5% x Vkomposit 3.4

=

x 300 cm

3

= 15 cm3


39

= 15 ml

M Partikel uji tarik = ρ Partikel x V partikel 3.5

= 3,9319 gr/cm3 x 15 cm

3

= 58,98 gram

V katalis uji tarik = 0,3% x V resin 3.6

=

x 284,1 ml

= 0,85 ml

V resin uji impak =

x 105 ml 3.7

= 99,4 ml

V partikel uji impak = 5% x V komposit 3.8

=

x 105 cm

3

= 5,25 cm3

= 5,25 ml

M partikel uji impak = ρ partikel x V partikel 3.9

= 3,9319 gr/cm3 x 5,25 cm

3

= 20,6 gram

V katalis uji impak = 0,3% x V resin 3.10

=

x 99,4 ml

= 0,3 ml


40

b. Untuk komposit fraksi volume partikel cangkang kerang darah

15%, resin 84,7% dan katalis 0,3%, yaitu dibutuhkan sebanyak :

V resin uji tarik =

x 300 ml 3.11

= 254,1 ml


=

x 300 cm

3

= 45 cm3

= 45 ml


= 3,9319 gr/cm3 x 45 cm

3

= 176,9 gram


=

x 254,1 ml

= 0,76 ml

V resin uji impak =

x 105 ml 3.15

= 88,9 ml


=

x 105 cm

3

= 15,75 cm3

= 15,75 ml


41


= 3,9319 gr/cm3 x 15,75 cm

3

= 61,9 gram


=

x 61,9 ml

= 0,19 ml

c. Untuk komposit fraksi volume partikel cangkang kerang darah

25%, resin 74,7% dan katalis 0,3%, yaitu dibutuhkan sebanyak :

V resin uji tarik =

x 300 ml 3.19

= 224,1 ml


=

x 300 cm

3

= 75 cm3

= 75 ml


= 3,9319 gr/cm3 x 75 cm

3

= 294,9 gram


=

x 224,1 ml

= 0,67 ml


42

V resin uji impak =

x 105 ml 3.23

= 78,4 ml


=

x 105 cm

3

= 26,25 cm3

= 26,25 ml


= 3,9319 gr/cm3 x 26,25 cm

3

= 103,2 gram


=

x 78,4 ml

= 0,24 ml

Keterangan :

V = Volume (cm3)

M = Massa (gram)

Ρ = Massa Jenis (gr/cm3)

3. Pencetakan komposit

Metode yang digunakan dalam pencetakan ini adalah pencetakan

semi tertutup, karena ada bagian yang tidak tertutup untuk membuat

gelembung udara (void) bisa keluar dari cetakan. Pencetakan

komposit ini dilakukan dengan cara dituang ke dalam cetakan

kemudian di tutup menggunakan kaca, tetapi ada bagian yang

terbuka. Dalam pencetakan komposi ini, ada beberapa langkah-

langkah yang dilewati. Langkah-langkah nya adalah sebagai berikut :


43

a. Cetakan kaca, sekrap, release agent, kuas dan sarung tangan

disiapkan, kemudian lakukan pembersian pada cetakan

hingga tidak ada kotoran yang menempel.

b. Dinding dan dasar cetakan dilapisi release agent secara

merata, hal ini bertujuan agar memudahkan pada saat proses

pelepasan komposit dari cetakan.

c. Kaca penutup juga dilapisi release agent hal ini juga

bertujuan agar mempermudah pelepasan komposit.

d. Resin polyester dan katalis disiapkan sesuai dengan volume

yang diinginkan.

e. Resin polyester dan katalis dicampurkan ke dalam gelas ukur,

kemudian diaduk hingga rata. Pengadukan dilakukan secara

perlahan agar tidak menimbulkan gelembung udara, karena

gelembung udara dapat menimbulkan void pada matrik.

Pengadukan dilakukan kurang lebih selama 3 menit.

f. Setelah resin polyester dan katalis telah tercampur secara

merata, kemudian tuangkan ke dalan cetakan yang telah di

lapisi oleh release agent.

g. Isi cetakan hanya setengah dari volume cetakan tanpa ditutup,

kemudian tunggu kurang lebih 2 jam agar matrik mengeras.

h. Tabur partikel cangkang kerang sesuai dengan perhitungan

yang telah didapatkan.

i. Lakukan lagi langkah d-e, kemudian setelah resin polyester

dan katalis tercampur dengan rata, segera tuangkan kedalam

cetakan yang telah ditaburi partikel cangkang kerang darah

sampai penuh hingga matrik keluar dari dalam cetakan.

j. Setelah komposit dituangkan kedalam cetakan, komposit

ditekan menggunakan penutup kaca secara perlahan dan ada

bagian yang tidak ditutup. Setelah ditutup tindih penutup kaca


44

menggunakan beban yang berat, hal ini bertujuan agar

mengurangi gelembung udara (void) pada komposit.

k. Proses pengeringan dilakukan selama kurang lebih 24 jam.

l. Komposit dilepaskan dari dalam cetakan kaca dan siap

dipotong sesuai dimensi yang diinginkan.

m. Komposit dipotong sesuai dengan dimensi yang diinginkan,

proses finishing dengan menggunakan kikir dan amplas.

3.5 Bentuk dan Dimensi Benda Uji

Bentuk dan dimensi benda uji pada penelitian ini berbeda-beda

karena pada setiap pengujian memiliki standar nya masing-masing, oleh

karena itu agar mendapatkan nilai yang bisa diakui maka pengujian harus

mengikuti standar-standar yang telah ditentukan. Misalnya untuk dimensi

benda uji harus sesuai dengan peraturan internasional seperti ASTM

(American Standard for Testing Materials).

3.5.1 Benda Uji Tarik

Pengujian tarik dalam penelitian ini menggunakan ukuran

spesimen yang telah disesuaikan dengan standar pengujian tarik yang

ada. Standar pengujian tarik yang digunakan dalam penelitian ini adalah

ASTM D638-02a type I, pengujian tarik ini dilakukan dilaboratorium

ilmu logam Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Ukuran spesimen


Gambar 3.17 Spesimen Uji Tarik ASTM D638-02a.


45

3.5.2 Benda Uji Impak

Pengujian impak dalam penelitian ini menggunakan ukuran

spesimen yang telah disesuaikan dengan standar pengujian impak yang

ada. Standar pengujian imapk yang digunakan adalah ASTM E23-07a

Type A, pengujian impak ini dilakukan di laboratorium ilmu logam

Universitas Sanata Dharma. Ukuran-ukuran spesimen dapat dilihat pada

Gambar 3.18

Gambar 3.18 Ukuran Spesimen Uji Impak ASTM E23-07a Type A

.

(Sumber : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eprouvette_charpy1.svg)

3.6 Metode Pengujian

3.6.1 Uji Tarik

Pengujian ini menggunakan mesin uji tarik dengan tipe GOTECH

KT-7010A2 TAIWAN,R.O.C. Adanya pengujian ini, maka material yang

akan digunakan akan lebih tepat dan juga tidak menimbulkan kerusakan

atau kelebihan material dalam suatu konstruksi permesinan dan

pembangunan. Perhitungan yag digunakan untuk mengetahui hasil

pengujian kekuatan tarik ini adalah sebagai berikut :


https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eprouvette_charpy1.svg

46

d. Engineering Stress (Tensile Strength) adalah gaya per unit luas dari

materila yang menerima gaya tersebut. Adapun rumusnya adalah

sebagai berikut :

3.27

Keterangan :

= Stress atau tegngan (kg)

= Gaya (kg)

= Luas penampang awal (mm2)

e. Engineering Stain (Tensile Strain) merupakan ukuran perubahan

panjang dari suatu material. Adapun rumus unutk menghitung tensile

strain adalah sebagai berikut :

3.28

Keterangan :

= Enginering Strain atau regangan

= Panjang nula-mula spesimen sebelum penarikan

= Pertambahan panjang (mm)

f. Modulus Young atau modulus elastisitas. Modulus Young adalah

perbandingan antara tegangan (Stress) dengan regangan (Strain).

Rumus perhitungan modulus Young adalah sebagai berikut :

(Pada daerah elastis) 3.29

Keterangan :

E = Modulus elastisitas / Modulus Young (kg/mm2)

= Engineering Strain atau regangan

= Engineering Stress atau tegangan (kg/mm2)


47

Langkah-langkah yang dilakukan pada pengujian tarik adalah sebagai

berikut :

a. Benda uji disket dan diukur.

b. Tombol power pada mesin uji tarik dihidupkan.

c. Benda dipasang pada penjepit atas dan bawah pada mesin uji tarik

dengan menurunkan atau menaikkan grip bagian bawah, sehingga benda

uji berada pada posisi penjepit dengan tepat dan vertikal.

d. Milimeter blok diletakkan pada bagian atas mesin uji tarik untuk

mencatat grafik yang dihasilkan.

e. Pengamatan dilakukan pada panel “Operation Control System”.

f. Kecepatan diatur pada 5 mm/menit.

g. Pada “Load Indicator”, switch diatur pada satuan beban (kg), satuan

luas (mm2) angka tampilan pada display (forse), kondisi pengujian

(normal). Harga beban tarik maksimum dimasukkan sesuai dengan yang

diinginkan, dengan cara menekan anak panah (↓) sampai lampu MAX

LOAD menyala.

h. Tombol AREA START ditekan sebanyak dua kali hingga lampu START

menyala, yang berarti mesin siap untuk menguji.

i. Data-data yang terdapat pada “Operation Control System” dicatat.

3.6.2 Uji Impak

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui besarnya tenaga patah

dan harga keuletan dari komposit yang diuji. Pemgujian impak yang akan

dilakukan menggunakan mesin uji impak Charpy GOTECH GT-7045

TAIWAN,R.O.C dapat dilihat pada gambar 3. .

Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung pengujian impak ini

adalah sebagai berikut :

W = GR (cosβ – cos α) (joule) 3.30


48

Dengan catatan :

G = berat palu

R = jarak titik putar palu sampai titik berat palu

β = sudut yang dibentuk palu setelah mematahkan benda uji

Α = besar sudut pada saat palu akan dilepasakan tanpa benda uji

W = tenaga patah

Harga keuletan suatu bahan dapat dicari dengan menggunakan rumus (Santoso,

2007) :

3.31

Dengan catatan :

W = Tenaga Patah (joule)

A = Luas Patahan benda uji (mm2)

Langkah-langkah yang dilakukan pada pengujian impak adalah sebagai

berikut :

a. Sebelum melakukan pengujian benda uji disket dan diukur.

b. Pendulum dinaikkan sesuai sudut yang telah disesuaikan, dikunci dan

diperhatikan.

c. Jarum penunjuk diposisikan pada sudut didepan dial lengan ayun.

d. Pengunci pendulum dilepaskan sehingga beban berayun tanpa ditahan

benda uji.

e. Sudut bebas tanpa benda uji sebagai sudut ( diamati dan dicatat.

f. Benda uji dipasang pada dudukan dengan posisi takikan berada di sisi

belakang pendulum dan diposisikan di tengah-tengah.

g. Pendulum dinaikkan sampai sudut yang telah ditentukan seperti

langkah (b).

h. Pengunci dilepaskan, pendulum berayun dan mematahkan benda uji.


49

i. Sudut yang dihasilkan pendulum setelah mematahkan benda uji pada

jarum penunjuk sebagai sudut ( diamati.

j. Data-data yang ada saat pengujian impak dicatat.

3.6.3 Mencari Massa Jenis Spesimen (Uji Desnsitas)

Massa jenis benda adalah perbandingan antara besar massa suatu

benda dengan volume tersebut. Jika massa jenis beda (rho), massa

beban m dan massa volume V. Maka didapatkan rumus sebagai berikut :

3.32

Untuk mencari volume zat menggunakan rumus sebagai berikut :

Volume = P x l x T 3.33

Keterangan :

= Massa jenis zat (gram/cm3)

= Massa zat (gram)

V = Volume zat (cm3)

P = Panjang (cm)

l = Lebar (cm)

T = Tinggi (cm)

Langkah-langkah yang dilakukan untuk mencari massa jenis adalah

sebagai berikut :

a. Massa setiap spesimen ditimbang dengan menggunakan timbangan.

b. Volume spesimen diukur yang sudah terbentuk seperti balok.

c. Panjang, lebar, dan tebal dicari menggunakan jangka sorong.

d. Data-data dicatat pada lembar pengamatan.


50

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian

Dari hasil pengujian tarik dan pengujian impak spesimen komposit berpenguat

partikel cangkang kerang darah, dilakukan pengolahan data serta perhitungan. Hasil

data dan perhitungan yang diperoleh selanjutnya akan ditampilkan dalam bentuk tabel.

4.2 Hasil Pengujian Benda Uji Impak

Pengujian impak yang dilakukan pada benda uji matrik, komposit dengan fraksi

volume partikel sebesar 5%, 15%, dan 25%. Pengujian ini menggunakan masing-

masing 6 spesimen pada tiap variasinya, tetapi pada semua data fraksi volume partikel

terdapat range data yang cukup lebar. Maka dari itu akan dilakukan seleksi data

menggunakan Standar Deviasi agar data layak digunakan. Hasil pengujian impak

didapatkan data sudut α, sudut β, dan luas penampang patahan. Dari data tersebut dapat

dihitung tenaga patah dan harga keuletan dari setiap benda uji. Langkah-langkah

perhitungannya adalah sebagai berikut :

a. Benda uji impak yang sudah dibentuk sesuai dengan ASTM E23-07a type A.

b. Mencari data yang layak digunakan atau diseleksi pada semua fraksi volume

partikel, karena semua data pada fraksi volume partikel terdapat range data yang

cukup lebar dan untuk membuat beberapa data sama yaitu sebanyak 4 data.

Maka untuk menyeleksi data perlu menggunakan Standar Deviasi agar data

layak digunakan, yang dapat dilihat pada Tabel 4.1 dan 4.2. Data yang berwarna

merah adalah data yang dihilangkan setelah dilakukan Standar Deviasi, sehingga

data tersebut tidak digunakan karena memiliki range data yang cukup lebar.

StandarDeviasi =S= √ ∑

((∑ )

)

(Cara Harian, 2017)

Contoh perhitungan Manual :


51

Tabel 4.1 Standar Deviasi Data Tenaga Patah dengan Fraksi Volume Partikel 0%

(matrik)

Spesimen Tenaga patah (J) Tenaga Patah2

FVP 0% 1 0,16 0,0256

FVP 0% 2 0,16 0,0256

FVP 0% 3 0,16 0,0256

FVP 0% 4 0,16 0,0256

FVP 0% 5 0,10 0,0100

FVP 0% 6 0,16 0,0256

Rata-rata 0,15 0,0230

Ʃ1-6 0,90 0,138

Standar Deviasi S = √

= √

= √

= 0,024

Data Valid = Rata-rata Standar Deviasi

= 0,15 0,02

Data Terbesar = 0,15 + 0,02

= 0,17

Data Terkecil = 0,15 – 0,02

= 0,13

Setelah dilakukan seleksi data dengan Standar Deviasi, data pada fraksi volume

partikel 0% (matrik) menjadi sebagai berikut :


52

Tabel 4.2 Hasil Standar Deviasi Data Tenaga Patah dengan Fraksi Volume

Partikel 0% (matrik)

Spesimen Tenaga Patah (J)

FVP 0% 1 0,16

FVP 0% 3 0,16

FVP 0% 4 0,16

FVP 0% 6 0,16

Untuk mempermudah dan mempercepat pengolahan data yang rangenya cukup

lebar dengan Standar Deviasi, selanjutnya dilakukan perhitungan menggunakan

aplikasi Microsoft Excel.

c. Hasil data dari pengujian impak akan didapatkan data sudut α dan sudut β.

d. Mencari luas penampang patahan benda uji setelah melakukan pengujian impak.

Cara mencari luas penampang patahan dapat dihitung dengan menggunakan

rumus sebagai berikut :

Luas Penampang Patahan = Lebar x Tebal

Luas Penampang Patahan = 10 x 7,2 =72mm2

e. Mencatat harga G.R yaitu sebesar 5,256 joule.

f. Dari data sudut α dan sudut β dan harga G.R akan didapatkan data Tenaga Patah

menggunakan rumus sebagai berikut:

Tenaga Patah = Harga G.R (Cos β – Cosα)

Tenaga Patah = 5,256 x (Cos 142 – Cos 145)

Tenaga Patah = 5,256 x ((-0,788 – (-0,819))

Tenaga Patah = 5,256 x (-0,788 + 0,819)

Tenaga Patah = 0,16 J


53

g. Dari data tenaga patah dan luas penamnpang patahan bisa dicari harga keuletan

dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

Harge Keuletan =

Harga Keuletan =

Harga Keuletan = 0,0022 J/mm2

4.2.1 Hasil Pengujian Benda Uji Impak Matrik

Data hasil pengujian impak serta hasil perhitungan data matrik, dapat dilihat

pada Tabel 4.3 – 4.7.

Tabel 4.3 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi

Kom

posi

t R

esin

No Spesimen Sudut α Sudut β G (N) R (m)

1 FVP 0% 1 145 142 13,312 0,3948

2 FVP 0% 2 145 142 13,312 0,3948

3 FVP 0% 3 145 142 13,312 0,3948

4 FVP 0% 4 145 142 13,312 0,3948

5 FVP 0% 5 145 143 13,312 0,3948

6 FVP 0% 6 145 142 13,312 0,3948

Rata-rata 145 142 13,312 0,3948

Tabel 4.4 Sifat Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi.

Harga G.R Luas Penampang

Patahan (mm2)

Tenaga Patah (J) Harga Keuletan

(J/mm2)

5,256 72 0,16 0,0022

5,256 75,6 0,16 0,0021

5,256 69,3 0,16 0.0023

5,256 69,3 0,16 0,0023

5,256 69,3 0,10 0,0014

5,256 73,8 0,16 0,0021

5,256 71,55 0,15 0,0020

Dari data matrik dalam tabel terlihat range data yang cukup lebar. Selanjutnya

digunakan Standar Deviasi untuk menyeleksi apakah data-data tersebut layak

digunakan.


54

Tabel 4.5 Standar Deviasi Matrik Everpol 323.

No Spesimen Tenaga Patah (J) Tenaga Patah 2

1 FVP 0%1 0,16 0,0256

2 FVP 0% 2 0,16 0,0256

3 FVP 0% 3 0,16 0,0256

4 FVP 0% 4 0,16 0,0256

5 FVP 0% 5 0,10 0,0100

6 FVP 0% 6 0,16 0,0256

Rata-rata 0,15 0,0230

Ʃ1-6 0,90 0,138

Standar Deviasi 0,024

Data Terbesar 0,17

Data Terkecil 0,13

Setelah data-data diseleksi dengan Standar Deviasi maka didapatkan data-data

yang layak digunakan.

Tabel 4.6 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi.

Kom

posi

t

Res

in


1 FVP 0% 1 145 142 13,312 0,3948

2 FVP 0% 3 145 142 13,312 0,3948

3 FVP 0% 4 145 142 13,312 0,3948

4 FVP 0% 6 145 142 13,312 0,3948

Rata-rata 145 142 13,312 0,3948

Tabel 4.7 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi.


Patahan (mm2)

Tenaga Patahan

(J)

Harga Keuletan

(J/mm2)

5,256 72 0,16 0,0022

5,256 69,3 0,16 0,0023

5,256 69,3 0,16 0,0023

5,256 73,8 0,16 0,0021

5,256 71,1 0,16 0,0022


55

4.2.2 Hasil Pengujian Benda Uji Impak Komposit

Data hasil pengujian impak serta hasil perhitungan data komposit, dapat dilihat

pada Tabel 4.8 – 4.12.

a. Fraksi Volume Partikel 5%.

Tabel 4.8 Sifat mekanik Kompposit dengan Fraksi Volume Partikel 5% Sebelum

Diseleksi

Kom

posi

t P

arti

kel

Can

gkan

g K

eran

g

Dar

ah 5

%


1 FVP 5% 1 145 142 13,312 0,3948

2 FVP 5% 2 145 142 13,312 0,3948

3 FVP 5% 3 145 142 13,312 0,3948

4 FVP 5% 4 145 142 13,312 0,3948

5 FVP 5% 5 145 143 13,312 0,3948

6 FVP 5 % 6 145 143 13,312 0,3948

Rata-rata 145 142 13,312 0,3948

Tabel 4.9 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5% Sebelum

Diseleksi

Harga G.R Luas Penampang Patahan

(mm2)


(J/mm2)

5,256 73,5 0,16 0,00218

5,256 70,6 0,16 0,00226

5,256 69,3 0,16 0,00230

5,256 73,5 0,16 0,00217

5,256 74 0,10 0,00135

5,256 78,7 0,10 0,00127

5,256 73,2 0,13 0,00178

Dari data komposit dengan fraksi volume partikel 5% dalam tabel dapat terlihat

range data yang cukup lebar. Selanjutnya digunakan Standar Deviasi untuk menyeleksi

apakah data-data tersebut layak digunakan.


56

Tabel 4.10 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5%

No Spesimen Tenaga Patah(J) Tenaga Patah 2

1 FVP 5% 1 0,16 0,026

2 FVP 5% 2 0,16 0,026

3 FVP 5% 3 0,16 0,026

4 FVP 5% 4 0,16 0,026

5 FVP 5% 5 0,10 0,010

6 FVP 5% 6 0,10 0,010

Rata-rata 0,14 0,021

Ʃ1-6 0,84 0,124


Data Terbesar 0,16

Data Terkecil 0,09

Setelah data-data diseleksi dengan Standar Deviasi maka didapatkan data-data

yang layak digunakan.

Tabel 4.11 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5% Sesudah

Diseleksi

Kom

posi

t P

arti

kel

Can

gkan

g K

eran

g

Dar

ah 5

%


1 FVP 5% 1 145 142 13,312 0,3948

2 FVP 5% 2 145 142 13,312 0,3948

3 FVP 5% 3 145 142 13,312 0,3948

4 FVP 5% 4 145 142 13,312 0,3948

Rata-rata 145 142 13,312 0,3948


57


Diseleksi

Harga G.R Luas Penampang Patahan

(mm2)


(J/mm2)

5,256 73,5 0,16 0,00218

5,256 70,6 0,16 0,00226

5,256 69,3 0,16 0,00230

5,256 73,5 0,16 0,00217

5,256 71,7 0,16 0,00223

b. Fraksi Volume Partikel 15%.


Diseleksi

Kom

posi

t P

arti

kel

Can

gkan

g K

eran

g

Dar

ah 1

5%

No Spesimen Sudut α Sudut β G (N) R(m)

1 FVP 15% 1 145 140 13,312 0,3948

2 FVP 15% 2 145 140 13,312 0,3948

3 FVP 15% 3 145 141 13,312 0,3948

4 FVP 15% 4 145 141 13,312 0,3948

5 FVP 15% 5 145 141 13,312 0,3948

6 FVP 15% 6 145 141 13,312 0,3948

Rata-rata 145 141 13,312 0,3948


Diseleksi


Patahan (mm2)


(J/mm2)

5,256 79,5 0,28 0,00352

5,256 81,9 0,28 0,00341

5,256 82,5 0,22 0,00266

5,256 79,8 0,22 0,00275

5,256 78 0,22 0,00282

5,256 77,7 0,22 0,00283

5,256 79,9 0,24 0,00300


58

Dari data komposit dengan fraksi volume partikel 15% dalam tabel dapat

terlihat range data yang cukup lebar. Selanjutnya digunakan Standar Deviasi

untuk menyeleksi apakah data-data tersebut layak digunakan.


No Spesimen Tenaga Patah (J) Tenaga Patah2

1 FVP 15% 1 0,28 0,078

2 FVP 15% 2 0,28 0,078

3 FVP 15% 3 0,22 0,048

4 FVP 15% 4 0,22 0,048

5 FVP 15% 5 0,22 0,048

6 FVP 15% 6 0,22 0,048


Ʃ1-6 1,44 0,348


Data Terbesar 0,27

Data Terkecil 0,22

Setelah data diseleksi dengan Standar Deviasi, maka didapatkan data-

data yang layak digunakan.


Diseleksi

Kom

posi

t P

arti

kel

Can

gkan

g K

eran

g

Dar

ah 1

5%


1 FVP 15% 3 145 141 13,312 0,3948

2 FVP 15% 4 145 141 13,312 0,3948

3 FVP 15% 5 145 141 13,312 0,3948

4 FVP 15% 6 145 141 13,312 0,3948

Rata-rata 145 141 13,312 0,3948


59


Diseleksi


Patahan (mm2)


(J/mm2)

5,256 81,9 0,22 0,00266

5,256 82,5 0,22 0,00275

5,256 79,8 0,22 0,00282

5,256 78 0,22 0,00283

5,256 77,7 0,22 0,00277

c. Fraksi Volume Partikel 25%


Diseleksi

Kom

posi

t P

arti

kel

Can

gkan

g K

eran

g

Dar

ah 2

5%


1 FVP 25% 1 145 140 13,312 0,3948

2 FVP 25% 2 145 139 13,312 0,3948

3 FVP 25% 3 145 140 13,312 0,3948

4 FVP 25% 4 145 137 13,312 0,3948

5 FVP 25% 5 145 139 13,312 0,3948

6 FVP 25% 6 145 140 13,312 0,3948

Rata-rata 145 139 13,312 0,3948


Diseleksi


Patahan (mm2)


(J/mm2)

5,256 97,9 0,28 0,00286

5,256 94,5 0,33 0,00349

5,256 96,6 0,28 0,00289

5,256 98,8 0,46 0,00465

5,256 98,7 0,33 0,00334

5,256 94,5 0,28 0,00296

5,256 96,8 0,33 0,00337

Dari data komposit dengan fraksi volume partikel 25% dalam tabel dapat

terlihat range data yang cukup lebar. Selanjutnya digunakan Standar Deviasi

untuk menyeleksi apakah data-data tersebut layak digunakan.


60


No Spesimen Tenaga Patah (J) Tenaga Patah2

1 FVP 25% 1 0,28 0,078

2 FVP 25% 2 0,33 0,109

3 FVP 25% 3 0,28 0,078

4 FVP 25% 4 0,46 0,212

5 FVP 25% 5 0,33 0,109

6 FVP 25% 6 0,28 0,078


Ʃ1-6 1,96 0,664


Data Terbesar 0,40

Data Terkecil 0,26

Setelah data-data diseleksi dengan Standar Deviasi maka didapatkan

data-data yang layak digunakan.


Diseleksi

Kom

posi

t P

arti

kel

Can

gkan

g K

eran

g

Dar

ah 2

5%


1 FVP 25% 1 145 140 13,312 0,3948

2 FVP 25% 2 145 139 13,312 0,3948

3 FVP 25% 5 145 139 13,312 0,3948

4 FVP 25% 6 145 140 13,312 0,3948

Rata-rata 145 139,5 13,312 0,3948


61


Diseleksi.


Patahan (mm2)


(J/mm2)

5,256 97,9 0,28 0,00286

5,256 94,5 0,33 0,00349

5,256 98,7 0,33 0,00334

5,256 94,5 0,28 0,00296

5,256 96,4 0,31 0,00316

4.2.3 Hasil Rata-Rata Pengujian Benda Uji Impak Matrik dan Komposit

Data hasil rata-rata pengujian impak serta hasil perhitungan data matrik dan

komposit, dapat dilihat pada Tabel 4.23.

Tabel 4.23 Hasil Rata-Rata Perhitungan Benda Uji Impak Matrik dan Komposit.

Hasil Nilai Rata-Rata Uji Impak Komposit

Fraksi Volume

Komposit

Tenaga Patah (J) Harga Keuletan (J/mm2)

Resin 0,16 0,00220

FVP 5% 0,16 0,00223

FVP 15% 0,22 0,00277

FVP 25% 0,31 0,00316

Dari hasil rata-rata pengujian impak serta hasil perhitungan data matrik dan

komposit didapatkan diagram tenaga patah dan harga keuletan yang dapat dilihat pada

Gambar 4.1 dan 4.2.


62

Gambar 4.1 Diagram Rata-Rata Nilai Tenaga Patah Komposit Partikel Cangkang

Kerang Darah

Gambar 4.2 Diagram Rata-Rata Nilai Harga Keuletan Komposit partikel

Cangkang Kerang Darah

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

Resin FVP 5% FVP 15% FVP 25%

Ten

aga

Pat

ah (

J)

Presentase Volume Partikel

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035


Har

ga K

eu

leta

n (

J/m

m2)



63

4.2.4 Pembahasan Uji Impak Matrik dan Komposit

Dari Tabel 4.7 nilai rata-rata tenaga patah pada bahan resin polyester adalah

sebesar 0,16 J. Nilai rata-rata harga keuletan pada bahan resin polyester adalah sebesar

0,0022 J/mm2, pada pengujian spesimen FVP 0% didapatkan data FVP 0% 1 sebesar

0,0022 J/mm2, FVP 0% 3 dan 4 sebesar 0,0023 J/mm

2, dan FVP 0% 6 sebesar 0,0021

J/mm2.

Dari Tabel 4.12 nilai rata-rata tenaga patah pada bahan komposit dengan fraksi

volume partikel 5% adalah sebesar 0,16 J. Nilai rata-rata harga keuletan pada bahan

komposit dengan fraksi volume partikel 5% adalah sebesar 0,00223 J/mm2, pada

pengujian spesimen FVP 5% didapatkan data FVP 5% 1 sebesar 0,00218 J/mm2,

FVP

5% 2 sebesar 0,00226 J/mm2, FVP 5% 3 sebesar 0,00230 J/mm

2, dan FVP 5% 4 sebesar

0,00217 J/mm2.



komposit dengan fraksi volume partikel 15% adalah 0,00277 J/mm2, pada pengujian

spesimen FVP 15% didapatkan data FVP 15% 3 sebesar 0,00266 J/mm2, FVP 15% 4

sebesar 0,00275 J/mm2, FVP 15% 5 sebesar 0,00282 J/mm

2, dan FVP 15% 6 sebesar

0,00283 J/mm2.



komposit dengan fraksi volume partikel 25% adalah sebesar 0,00316 J/mm2, pada

pengujian spesimen FVP 25% didapatkan data FVP 25% 1 sebesar 0,00286 J/mm2, FVP

25% 2 sebesar 0,00349 J/mm2, FVP 25% 5 sebesar 0,00334 J/mm

2, dan FVP 25% 6

sebesar 0,00296.

Dilihat dari hasil rata-rata nilai tenaga patah dari benda uji polyester dan benda

uji komposit partikel cangkang kerang darah menunjukkan bahwa semakin banyak

campuran pengisi partikel cangkang kerang darah membuat tenaga patah semakin

meningkat. Nilai rata-rata tenaga patah terbesar yaitu pada bahan komposit dengan


64

fraksi volume partikel 25% dengan nilai sebesar 0,31 J sedangkan pada fraksi volume

partikel 5% dan 15% hanya sebesar 0,16 J dan 0,22 J. Tidak hanya nilai tenaga patah,

semakin banyak campuran pengisi partikel cangkang kerang darah juga dapat membuat

harga keuletan semakin meningkat. Nilai rata-rata harga keuletan tebesar yaitu pada

bahan komposit dengan fraksi volume partikel 25% dengan nilai sebesar 0,00316 J/mm2

sedangkan pada fraksi volume partikel 5% dan 15% hanya sebesar 0,00220 J/mm2,dan

0,00223 J/mm2.

Peningkatan yang terjadi pada nilai tenaga patah dan harga keuletan ini

disebabkan oleh banyaknya partikel cangkang kerang darah yang dicampurkan, dan

juga disebabkan oleh pencampuran partikel cangkang kerang darah dengan resin sangat

pas, sehingga peningkatan partikel cangkang kerang darah yang dilakukan resin bisa

tersalurkan dengan baik. Dengan itu hal tersebut mendukung hasil yang didapat, bahwa

penambahan partikel cangkang kerang darah dapat meningkatkan kekuatan dari

komposit secara mekanik.

Jenis patahan benda uji resin polyester dapat dilihat pada Gambar 4.3 dimana

jenis patahan yang terjadi adalah jenis patahan getas. Jenis patahan benda uji bahan

komposit dengan fraksi volume partikel 5%, 25%, dan 25% dapat dilihat pada Gambar

4.4, 4.5, dan 4.6 dimana jenis patahan yang terjadi adalah jenis patahan getas tetapi

secara harga jeuletan komposit dengan pengisi partikel cangkang kerang darah lebih

ulet dari bahan matrik. Hal ini terjadi karena kandungan partikel yang terdapat pada

komposit merata sehingga kerapatan antar partikel dengan matrik sangat bagus dan

membuat komposit tersebut lebih ulet.


65

Gambar 4.3 Spesimen Uji Impak Bahan Resin Polyester.

Gambar 4.4 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 5%


66




67

4.3 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen

Metode yang digunakan dalam mencari massa jenis spesimen yaitu dengan cara

sebagai berikut:

a. Spesimen yang telah ditimbang untuk mencari massanya.

b. Hasil mengamati perbedaan volume pada gelas ukur sebelum dan sesudah

dimasukkan spesimen.

c. Mencari massa spesimen.

Massa Spesimen = 3,14 gram

d. Mencari volume spesimen.

Volume = P x l x T

Volume = 2,5 cm x 1 cm x 0,9 cm

Volume = 2,25 cm3

e. Mencari massa jenis setiap spesimen.

ρ =

ρ =

ρ = 1,40 gr/cm3

d. Untuk mempermudah dan mempercepat pengolahan data, selanjutnya dilakukan

perhitungan menggunakan aplikasi Microsoft Excel.

4.3.1 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik

Data hasil pencarian massa jenis spesimen matrik, dapat dilihat pada Tabel 4.24.


68

Tabel 4.24Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik

Kom

posi

t R

esin

Massa Jenis Spesimen

No Spesimen P

(cm)

L

(cm)

T

(cm)

V

(cm3)

Massa Spesimen

(gram)

ρ spesimen

(gram/cm3)

1 FVP 0% 1 2,5 1 0,9 2,25 3,14 1,40

2 FVP 0% 2 2.6 1 0,9 2,34 3,17 1,35

3 FVP 0% 3 2,6 1 0,9 2,34 3,24 1,38

4 FVP 0% 4 2,6 1 0,9 2,34 3,27 1,40

Rata-rata 2,6 1 0,9 2,32 3,21 1,38

4.3.2 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Komposit

Data hasil pencarian massa jenis spesimen komposit, dapat dilihat pada Tabel

4.25-4.27.

a. Fraksi Volume Partikel 5%

Tabel 4.25 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 5%

Kom

posi

t F

VP

5%


No Spesimen P

(cm)

L

(cm)

T

(cm)

V

(cm3)

Massa Spesimen

(gram)

ρ spesimen

(gram/cm3)

1 FVP 5% 1 2,6 1 0,9 2,34 3,45 1,47

2 FVP 5% 2 2,5 1 0,87 2,18 3,48 1,60

3 FVP 5% 3 2,5 1 0,87 2,18 3,43 1,57

4 FVP 5% 4 2,6 1 0,87 2,26 3,38 1,50

Rata-rata 2,6 1 0,88 2,24 3,44 1,54


Tabel 4.26 Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 15%

Kom

posi

t F

VP

15%


No Spesimen P

(cm)

L

(cm)

T

(cm)

V

(cm3)

Massa Spesimen

(gram)

ρ spesimen

(gram/cm3)

1 FVP 15% 1 2,6 1 0,9 2,34 4,10 1,75

2 FVP 15% 2 2,6 1 0,87 2,26 4,36 1,93

3 FVP 15% 3 2,6 1 0,9 2,34 4,33 1,85

4 FVP 15% 4 2,6 1 0,9 2,34 4,49 1,92

Rata-rata 2,6 1 0,9 2,32 4,32 1,86


69

c. Fraksi Volume Partikel 25%.

Tabel 4.27 Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 25%

Kom

posi

t F

VP

25%


No Spesimen P

(cm)

L

(cm)

T

(cm)

V

(cm3)

Massa Spesimen

(gram)

ρ spesimen

(gram/cm3)

1 FVP 25% 1 2,5 1 1 2,5 5,31 2,12

2 FVP 25% 2 2,6 1 1 2,6 5,47 2,10

3 FVP 25% 3 2,6 1 1 2,6 5,29 2,04

4 FVP 25% 4 2,6 1 1 2,6 5,50 2,12

Rata-rata 2,6 1 1 2,6 5,39 2,10

4.3.4 Hasil Rata-Rata Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik, dan Spesimen

Komposit, dan Pengisi.

Data hasil rata-rata pencarian massa jenis spesimen matrik, dan spesimen

komposit dapat dilihat pada Tabel 4.28. Setelah melakukan pencarian massa jenis

cangkang kerang darah dengan perhitungan rumus massa jenis maka didapatkan harga

massa jenis cangkang kerang darah adalah sebesar 3,93 gr/cm3.

Hasil Pencarian massa jenis cangkang kerang darah:

ρ =

ρ =

ρ = 3,93 gr/cm3

Tabel 4.28 Hasil Rata-Rata Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik, dan

Spesimen Komposit

Massa Jenis Spesimen dan Pengisi

No Spesimen dan Pengisi ρ spesimen (gr/cm3)

1 Resin 1,38

2 FVP 5% 1,54

3 FVP 15% 1,86

4 FVP 25% 2,10

5 Cangkang Kerang Darah 3,93


70

Dari hasil rata-rata pencarian massa jenis spesimen matrik, spesimen komposit,

dan penguat didapatkan diagram rata-rata tiap variasi spesimen dan penguat yang dapat

dilihat pada Gambar 4.7.

Gambar 4.7 Diagram Rata-Rata Massa Jenis Tiap Variasi Spesimen dan Penguat

Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah

4.3.5 Pembahasan Massa Jenis Spesimen Matrik dan Komposit

Dari Tabel 4.28 didapatkan hasil rata-rata massa jenis spesimen yaitu pada

bahan resin polyester adalah 1,38 gr/cm3, bahan komposit dengan fraksi volume partikel

5% adalah 1,54 gr/cm3, bahan komposit dengan fraksi volume partikel 15% adalah 1,86

gr/cm3, dan bahan komposit dengan fraksi volume 25% adalah 2,10 gr/cm

3. Dari nilai

diatas didapatkan nilai massa jenis spesimen komposit yang menurun jauh dari massa

jenis pengisi yang telah dicari sebelumnya yaitu 3,93 gr/cm3. Penurunan nilai massa

jenis spesimen komposit dapat disebabkan adanya oksidasi antara partikel cangkang

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Resin FVP 5% FVP 15% FVP 25% Cangkangkerang

Mas

sa J

en

is (

gr/c

m3 )


Series 1


71

kerang darah dan oksigen pada saat proses pencampuran. Selain itu kondisi ini

disebabkan karena adanya pengumpulan partikel-partikel penguat pada suatu tempat,

yang disebut aglomerasi. Hal ini diperjelas oleh Hanafi, Munasir, & Zainuri (2016)

yang mengatakan, bahwa nilai massa jenis komposit cenderung menurun seiring dengan

naiknya fraksi volume yang disebabkan oleh beberapa sebab seperti adanya oksidasi

antara bahan pengisi dan oksigen pada saat proses pencampuran, maupun karena adanya

penggumpalan partikel.

4.4 Hasil Pengujian Benda Uji Tarik

Pengujian tarik yang dilakukan pada benda uji matrik, komposit dengan fraksi

volume partikel sebesar 5%, 15%, dan 25%. Pengujian ini menggunakan masing-

masing 4 spesimen pada tiap variasinya. Hasil dari pengujian tarik didapatkan data

beban dan pertambahan panjang. Dari data tersebutdapat dihitung kekuatan tarik,

regangan, dan modulus elastisitas dari setiap benda uji. Langkah-langkah

perhitungannya yaitu sebagai berikut:

a. Benda uji tarik yang sudah dibentuk sesuai dengan ASTM D638-02.

b. Mencari luas penampang benda uji sebelum melakukan pengujian tarik. Cara

mencari luas penampang dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai

berikut:

Luas Penampang = Lebar x Tebal

Luas Penampang = 13,2 x 4,7 = 62,04 mm2

c. Hasil data dari pengujian tarik akan didapatkan data beban maksimal dan

pertambahan panjang.

d. Dari data beban maksimal akan didapatkan tegangan tarik dengan menggunakan

rumus sebagai berikut:

σ =

e. Dari data pertambahan panjang dan panjang awal bisa dicari regangan dengan

menggunakan rumus sebagai berikut:


72

ɛ =

f. Dari hasil perhitungan tegangan dan regangan, bisa dicari modulus elastisitasnya

dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

Ε =

4.4.1 Hasil Pengujian Benda Uji Tarik Matrik

Data hasil pengujian tarik serta hasil perhitungan data matrik, dapat dilihat pada

Tabel 4.29 – 4.31.

Tabel 4.29 Dimensi Matrik Everpol 323

Kom

posi

t

Res

in

Dimensi Uji Tarik Komposit

No Spesimen Lebar (mm) Tebal (mm) A (mm2)

1 FVP 0% 13 4,5 58,5

2 FVP 0% 13 4,5 58,5

3 FVP 0% 13 4,5 58,5

4 FVP 0% 13 4,5 58,5

Rata-rata 13 4,5 58,5

Tabel 4.30 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323

Spesimen A

(mm2)

Beban

(kg)

Kekuatan Tarik

(kg/mm2)

Kekuatan Tarik

(Mpa)

FVP 0% 58,5 287,3 4,91 48,12

FVP 0% 58,5 308,4 5,27 51,65

FVP 0% 58,5 287,6 4,91 48,22

FVP 0% 58,5 344,6 5,89 57,72

Rata-rata 58,5 306,9 5,25 51,43

Tabel 4.31 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323.

Lo (mm) L (mm) Per. Panjang

(mm)

Regangan (%) Modulus

Elastisitas (Mpa)

57 58 1 1,8 26,73

57 58,5 1,5 2,6 19,87

57 58 1 1,8 26,79

57 58,5 1,5 2,6 22,2

57 58,25 1,25 2,2 23,90


73

4.4.2 Hasil Pengujian Benda Uji Tarik Komposit

Data hasil pengujian tarik serta hasil perhitungan data komposit, dapat dilihat

pada Tabel 4.32 – 4.40.

a. Fraksi Volume Partikel 5%.

Tabel 4.32 Dimensi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5%

Kom

posi

t

Par

tikel

Can

gkan

g

Ker

ang D

arah

5%



1 FVP 5% 13 5 65

2 FVP 5% 13 5 65

3 FVP 5% 13 5 65

4 FVP 5% 13 5 65

Rata-rata 13 5 65

Tabel 4.33 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 5%

Spesimen A

(mm2)

Beban

(kg)

Kekuatan Tarik

(kg/mm2)

Kekuatan Tarik

(Mpa)

FVP 5% 65 121,5 1,87 18,33

FVP 5% 65 125,7 1,93 18,91

FVP 5% 65 139,7 2,15 21,07

FVP 5% 65 118,6 1,83 17,93

Rata-rata 65 126,4 1.95 19,06



(mm)

Regangan

(%)

Modulus Elastisitas

(Mpa)

57 58 1 1,8 10,18

57 58 1 1,8 10,51

57 58 1 1,8 11,71

57 58 1 1,8 9,96

57 58 1 1,8 10,59


74



Kom

posi

t

Par

tikel

Can

gkan

g

Ker

ang D

arah

15%



1 FVP 15% 13 6 78

2 FVP 15% 13 6 78

3 FVP 15% 13 6 78

4 FVP 15% 13 6 78

Rata-rata 13 6 78


Spesimen A

(mm2)

Beban

(kg)

Kekuatan Tarik

(kg/mm2)

Kekuatan Tarik

(Mpa)

FVP 15% 78 98,5 1,30 12,7

FVP 15% 78 105,3 1,35 13,2

FVP 15% 78 108,7 1,40 13,7

FVP 15% 78 98,3 1,26 12,3

Rata-rata 78 102,7 1,33 13



(mm)

Regangan

(%)

Modulus Elastisitas

(Mpa)

57 58,5 1,5 2,6 4,88

57 58 1 1,8 7,33

57 58 1 1,8 7,61

57 58 1 1,8 6,83

57 58,13 1,13 2 6,66


75

c. Fraksi Volume Partikel 25%.


Kom

posi

t

Par

tikel

Can

gkan

g

Ker

ang D

arah

25%



1 FVP 25% 13 6,5 84.5

2 FVP 25% 13 6,5 84.5

3 FVP 25% 13 6,5 84.5

4 FVP 25% 13 6,5 84.5

Rata-rata 13 6,5 84.5


Spesimen A

(mm2)

Beban

(kg)

Kekuatan Tarik

(kg/mm2)

Kekuatan Tarik

(Mpa)

FVP 25% 84.5 137,5 1,63 15,97

FVP 25% 84.5 134,8 1,60 15,68

FVP 25% 84.5 127,5 1,51 14,80

FVP 25% 84.5 137,3 1,62 15,88

Rata-rata 84.5 134,3 1,59 15,58



(mm)

Regangan (%) Modulus

Elastisitas (Mpa)

57 58,5 1,5 2,6 6,14

57 58 1 1,8 8,71

57 58 1 1,8 8,22

57 58 1 1,8 8,82

57 58,13 1,13 2 7,97

4.4.3 Hasil Rata-Rata Pengujian Benda Uji Tarik Matrik dan Komposit

Data hasil rata-rata pengujian tarik serta hasil perhitungan data matrik dan

komposit, dapat dilihat pada Tabel 4.41.


76

Tabel 4.41 Hasil Nilai Rata-Rata Perhitungan Benda Uji Tarik Matrik dan

Komposit

Hasil Nilai Rata-Rata Uji Tarik

Fraksi Volume

Komposit

Kekuatan Tarik

(Mpa)

Regangan (%) Modulus Elastisitas

(Mpa)

Resin 51,43 2,2 23,90

FVP 5% 19,06 1,8 10,59

FVP 15% 13 2 6,66

FVP 25% 15,58 2 7,97

Dari hasil rata-rata pengujian tarik serta hasil perhitungan data matrik dan

komposit didapatkan diagram kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas yang

dapat dilihat pada Gambar 4.8, 4.9, dan 4.10.

Gambar 4.8 Diagram Rata-Rata Nilai Kekuatan Tarik Komposit Partikel


0

10

20

30

40

50

60


Ke

kuat

an T

arik

(M

Pa)



77

Gambar 4.9 Diagram Rata-Rata Nilai Regangan Komposit Partikel Cangkang

Kerang Darah

Gambar 4.10 Diagram Rata-Rata Nilai Modulus Elastisitas Komposit Partikel


0

0.5

1

1.5

2

2.5


Re

gan

gan

(%

)


0

5

10

15

20

25

30


Mo

du

lus

Elas

tisi

tas

(MP

a)



78

4.4.4 Pembahasan Uji Tarik Matrik dan Komposit

Dari Tabel 4.32 nilai rata-rata kekuatan tarik pada bahan resin polyester adalah

sebesar 51,43 MPa. Data terbesar terdapat pada spesimen FVP 0% 4 dengan nilai

sebesar 57,72 MPa dan data terkecil pada spesimen FVP 0% 1 dengan nilai sebesar

48,12 MPa. Dari tabel 4.33 nilai regangan pada bahan resin polyester adalah sebesar

2,2%, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 0% 2 dan 4 dengan nilai sebesar 2,6%

dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 0% 1 dan 3 dengan nilai sebesar 1,8%.

Dapat dilihat juga nilai rata-rata modulus elastisitas pada bahan resin polyester adalah

sebesar 23,90 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 0% 3 dengan nilai

sebesar 26,79 MPa, dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 0% 2 dengan nilai

sebesar 19,87 MPa.

Dari Tabel 4.35 nilai rata-rata kekuatan tarik pada bahan komposit dengan fraksi

volume partikel 5% adalah sebesar 19,06 Mpa, data terbesar terdapat pada spesimen

FVP 5% 3 dengan nilai sebesar 21,07 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen

FVP 5% 4 dengan nilai sebesar 17,93 MPa. Dari Tabel 4.36 nilai rata-rata regangan

pada bahan dasar komposit dengan fraksi volume partikel 5% adalah sebesar 1,8%, pada

spesimen FVP 5% ini mempunyai nilai regangan yang sama yaitu sebesar 1,8%. Dapat

dilihat juga nilai rata-rata modulus elastisitas pada bahan komposit dengan fraksi

volume partikel 5% adalah sebesar 10,59 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen

FVP 5% 3 dengan nilai sebesar 11,71 MPa, dan data terkecil terdapat pada spesimen

FVP 5% 4 dengan nilai sebesar 9,96 MPa. Dari Tabel 4.38 nilai rata-rata kekuatan tarik

pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 15% adalah sebesar 13 MPa, data

terbesar pada spesimen FVP 5% 3 dengan nilai sebesar 13,7 MPa, dan data terkecil

terdapat pada spesimen FVP 15% 4 dengan nilai sebesar 12,3 MPa. Pada tabel 4.39 nilai

rata-rata regangan pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 15% adalah

sebesar 2%, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 15% 1 dengan nilai sebesar

2,6%, dan nilai terkecil terdapat pada spesimen FVP 15% 2, 3, dan 4 dengan nilai

sebesar 1,8%. Dapat dilihat juga nilai rata-rata modulus elastisitas pada bahan komposit


79

dengan fraksi volume partikel 15% adalah sebesar 6,66 MPa, data terbesar terdapat pada

spesimen FVP 15% 3 dengan nilai sebesar 7,61 MPa, dan data terkecil terdapat pada

spesimen FVP 15% 1 dengan nilai sebesar 4,88 MPa.

Dari Tabel 4.41 nilai rata-rata kekuatan tarik pada bahan komposit dengan fraksi



FVP 25% 3 dengan nilai sebesar 14,80 MPa. Dari Tabel 4.42 nilai rata-rata regangan

pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 25% adalah sebesar 2%, data

terbesar terdapat pada spesimen FVP 25% 1 dengan nilai sebesar 2,6%, dan data

terkecil terdapat pada spesimen FVP 25% 2, 3 dan 4 dengan nilai sebesar 1,8%. Dapat

dilihat juga nilai rata-rata modulus elastisitas pada bahan komposit dengan fraksi



FVP 25% 1 dengan nilai sebesar 6,14 MPa.

Pengujian kekuatan tarik dilakukan untuk mengetahui seberapa besar gaya yang

dibutuhkan untuk menarik bahan hingga putus. Semakin besar nilai kekuatan tarik suatu

bahan berarti gaya yang dibutuhkan untuk menarik bahan semakin besar. Dari Tabel

4.43 dapat dilihat rata-rata nilai kekuatan tarik atau regangan dari benda uji polyester

dan benda uji komposit partikel cangkang kerang darah. Dari data tersebut menunjukan

bahwa semakin banyak campuran partikel cangkang kerang darah membuat kekuatan

tarik semakin menurun. Tetapi pada benda uji dengan fraksi volume partikel 25%,

kekuatan tarik mengalami peningkatan yaitu sebesar 15,58 MPa. Nilai rata-rata

kekuatan tarik terbesar terdapat pada bahan resin polyester dengan nilai sebesar 51,43

MPa. Sedangkan nilai rata-rata kekuatan tarik pada komposit dengan fraksi volume

partikel 5% dan 15% sebesar 19,06 MPa dan 13 MPa.

Dari Tabel 4.43 juga dapat dilihat juga hasil rata-rata nilai regangan dari benda

uji polyester dan benda uji komposit partikel cangkang kerang darah. Dari data tersebut

menunjukkan bahwa semakin banyak campuran pengisi partikel cangkang kerang darah


80

membuat regangan semakin meningkat. Nilai rata-rata regangan terbesar yaitu pada

bahan resin polyester dengan nilai sebesar 2,2 %. Sedangkan nilai rata-rata regangan

pada komposit dengan fraksi volume partikel 5%, 15%, dan 25% sebesar 1,8%, 2% dan

2%. Dapat dilihat juga hasil rata-rata nilai modulus elastisitas dari benda uji polyester

dan benda uji komposit partikel cangkang kerang darah. Dari data tersebut

menunjukkan bahwa semakin banyak campuran pengisi partikel cangkang kerang darah

membuat modulus elastisitasnya semakin menurun. Tetapi benda dengan fraksi volume

partikel 25%, modulus elastisitas mengalami peningkatan yaitu sebesar 7,97 MPa. Nilai

rata-rata modulus elastisitas terbesar yaitu pada bahan resin polyester dengan nilai

sebesar 23,90 MPa. Sedangkan nilai rata-rata modulus elastisitas pada komposit dengan

fraksi volume partikel 5% dan 15% sebesar 10,59 MPa, dan 6,66 MPa.

Pada dasarnya semakin bertambahnya persentase fraksi volume partikel sebagai

pengisi komposit maka semakin meningkat kekuatan tarik dan regangannya. Seperti

yang dijelaskan oleh Addriyanus, Tommy, & Halimatuddahliana (2015), spesimen yang

memiliki ukuran partikel yang sama cenderung memiliki peningkatan pada nilai

kekuatan tarik dan regangan seiring dengan bertambahnya fraksi volume partikel,

namun nilai kekuatan tarik dan regangan akan mulai menurun ketika fraksi volume

partikel sebesar 40%. Tetapi pada hasil penelitian penurunan terjadi pada fraksi volume

partikel 15%. Hal ini terjadi karena terdapat kesalahan pada saat melakukan pencetakan,

karena ditemukannya void pada benda hasil pencetakan, dan juga pemberian partikel

cangkang kerang darah pada saat percetakan tidak tersebar secara merata. Hal ini tentu

saja berpengaruh terhadap menurunnya nilai kekuatan tarik dengan regangan.

Berdasarkan nilai rata-rata modulus elastisitas membuktikan bahwa komposit

dengan pengisi partikel memiliki ciri-ciri bahan yang lebih getas. Karena semakin tinggi

modulus elastisitasnya maka semakin getas bahan tersebut, karena ruang elastisnya

sangat kecil sehingga membuat bahan menjadi getas. Kerusakan awal yang kebanyakan

terjadi pada bahan resin biasanya disebabkan oleh kurang maksimal proses pembuatan

komposit yang menyebabkan letak partikel yang kurang merata dan menumpuk. Hal ini

juga terjadi karena sifat dari partikel cangkang kerang darah yang memiliki sifat bahan


81

yang keras dan getas sehingga semakin meningkatnya kandungan partikel cangkang

kerang darah pada komposit akan menambah sifat kekakuan dari komposit tersebut.

Gelembung udara (void) yang membuat volume resin berkurang serta tidak

dapat tersalurnya beban secara maksimal ke seluruh permukaan komposit. Dengan

kekurangan tersebut komposit dapat mengalami proses tidak menyatunya antara partikel

dan matrik, maka fungsi partikel sebagai pengisi tidak maksimal.

Jenis patahan benda uji resin polyester dapat dilihat pada Gambar 4.5, dimana

jenis patahan yang terjadi adalah jenis patahan getas. Jenis patahan benda uji bahan

komposit dengan fraksi volume partikel 5%, 15%, dan 25% dapat dilihat pada Gambar

4.6, 4.7, dan 4.8 dimana jenis patahan yang terjadi adalah jenis patahan getas. Hal ini

terjadi karena kandungan partikel yang terdapat pada komposit tidak merata sehingga

kerapatan antar partikel dengan matrik sangat rendah.

Gambar 4.11 Spesimen Uji Tarik Bahan Resin Polyester


82

Gambar 4.12 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 5%



83



84

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai

berikut:

a. Nilai rata-rata harga keuletan terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang

kerang darah dengan fraksi volume partikel 25% dengan nilai sebesar 0,00316

J/mm2. Harga keuletan mengalami kenaikan nilai dari fraksi volume partikel 5%

dengan nilai sebesar 0,00277 J/mm2 dan fraksi volume partikel 15% dengan

nilai sebesar 0,00223 J/mm2.

b. Nilai rata-rata kekuatan tarik terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang

kerang darah dengan fraksi volume partikel 25% dengan nilai sebesar 15,58

MPa. Nilai rata-rata regangan terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang

kerang darah dengan fraksi volume partikel 15% dan 25% dengan nilai sebesar

2%. Nilai rata-rata modulus elastisitas terbesar terdapat pada komposit partikel

cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 5% dengan nilai sebesar

10,59 MPa.

c. Nilai rata-rata massa jenis pada spesimen matrik adalah 1,38 gram/mm3, nilai

rata-rata massa jenis pada spesimen komposit dengan fraksi voume partikel 5%

sebesar 1,54 gram/mm3, nilai rata-rata massa jenis pada spesimen komposit

dengan fraksi partikel 15% sebesar 1,86 gram/mm3, dan nilai rata-rata massa

jenis pada spesimen komposit dengan fraksi partikel 25% sebesar 2,10

gram/mm3. Dapat disimpulkan bahwa semakin banyak penambahan partikel

cangkang kerang darah ke dalam spesimen komposit maka massa jenis yang

dihasilkan akan semakin besar.


85

5.2 Saran

Pada penelitian yang dilakukan, masih terdapat kekurangan dan kesalahan yang

dilakukan. Maka dari itu terdapat beberapa saran yang dapat digunakan untuk

menyempurnakan penelitian selanjutnya dan meminimalkan kesalahan yang akan

terjadi, adapun saran tersebut yaitu:

a. Pada saat melakukan pembuatan komposit, letakan pemberat pada penutup kaca.

Hal ini dilakukan agar permukaan komposit menjadi rata dan mengurangi

rongga udara atau void.

b. Pastikan partikel yang dicampurkan kedalam komposit tersebar secara merata,

karena jika terjadi penumpukan partikel pada komposit dapat mempengaruhi

hasil dari penelitian.

c. Gunakan ukuran partikel dan volume partikel yang berbeda pada saat melakukan

penelitian berikutnya, agar dapat mengetahui sifat mekaniknya apabila

digunakan ukuran dan volume partikel yang berbeda dari penelitian yang sudah

ada.


86

DAFTAR PUSTAKA

Addriyanus, Tommy, & Halimatuddahliana. 2015. “Pengaruh Komposisi dan

Ukuran Serbuk Kulit Kerang Darah (Anadora Granosa) Terhadap

Kakuatan Tarik dan Kekuatan Bentur dari Komposit Epoksi-

PS/Serbuk Kulit Kerang Darah”. Jurnal Teknik Kimia USU. Vol. 4

No. 4. Universitas Sumatra Utara.

Annual Hand Book ASTM D-638-02. “Standart Test Method for Tensile

Properties of Plastics”.Philadelphia, PA : American Society for

Testing and Material.

Annual Hand Book ASTM E-23-02. “Standart Test Method for Notched Bar

Impact Testing of Metallic Materials 1”.

CaraHarian. 2107. “Cara Menghitung Simpanan Baku (Standar Deviasi).

Jakarta: CaraHarian. Diakses dalam http://caraharian.com/rumus-

simpangan-baku.html

Findasari. 2006. “Komposit Berpenguat Partikel Tempurung Kelapa Sawit

dengan Resin Arindo Butek 3210 sebagai Alternatif Penggantu

Kampas Rem”. Skripsi S-1 Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas

Sanata Dharma.

Hanafi, Munasir, % Zainuri, Mochamad. 2016. “Studi Sifat Mekanik Komposit

Isotropik AL/SiO2 Hasil Fabrikan dengan Metalutgi Serbuk”. Jurnal

Fisika dan Aplikasinya. Vol. 12 No. 2. Institut Teknologi Surabaya.


http://caraharian.com/rumus-simpangan-baku.html

http://caraharian.com/rumus-simpangan-baku.html

87

Haryanto, U.T. 2010. “Polimer Termoplastik dan Termosetting”. Jakarta: Situs

Kimia Indonesia. Diakses dalam http://www.chemis-

try.org/materi_kimia/kimia-polimer/klasifikasi-polimer/polimer-

termoplastik-dan-termosetting/.

Jones, R.M. 1975. “Mechanic of Composit Material”. New York: Hemisphere

PublishingCo.

Nayiroh, Nurun. 2013. “Teknologi Material Komposit”. Lecture Material.

Malang: Universitas Islam Negeri Malang.

Siregar, S.M. 2009. “Pemanfaatan Kulit Kerang dan Resin Epoksi Terhadap

Karakteristik Beton Polimer”. Tesis Magister Ilmu Fisika. Sekolah

Paska Sarjana Universitas Sumatra Utara.

Surdia, Tata, & Saito. 1985. “Pengetahuan Bahan Teknik”. Jakarta: Pradnya

Paramita.

Tantra, Addriyanus. 2015. “Pengaruh Komposisi dan Ukuran Makro Serbuk

Kulit Kerang Darah (Anadora Granosa) Terhadap Komposit Epoksi-

PS/Serbuk Kulit Kerang Darah (SKKD)”. Skripsi S-1 Fakultas

Teknik. Universitas Sumatra Utara.


http://www.chemis-try.org/materi_kimia/kimia-polimer/klasifikasi-polimer/polimer-termoplastik-dan-termosetting/



88

LAMPIRAN

1. Lembar Pengamatan Uji Impak


89

2. Lembar Pengamatan Mencari Massa Jenis


90

3. Lembar Pengamatan Uji Tarik


91

4. Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Bahan Resin Polyester


92

5. Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 5%


93



94



95

8. Spesimen Uji Tarik Bahan Resin Polyester


96

9. Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit FVP 5%


97



98



99

12. Spesimen Uji Impak Bahan Resin Polyester


100

13. Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 5%


101



102



sifat mekanik komposit partikel cangkang kerang … · 2018. 8. 24. · mencapai derajat sarjana...

Documents