ANALISA KEKUATAN TARIK KOMPOSIT POLIMER DIPERKUAT SERAT ROTAN ( CALAMUS INOPS BECC ) UNTUK BANGUNAN KAPAL FIBRE REINFORCED PLASTICS (FRP)

Transkripsi

1 ANALISA KEKUATAN TARIK KOMOSIT OLIMER DIERKUAT SERAT ROTAN ( CALAMUS INOS BECC ) UNTUK BANGUNAN KAAL FIBRE REINFORCED LASTICS (FR) Muhammad Basri Wahyuni Suhadirman Razali Mahasiswa rogram Studi D3 Dosen Jurusan Teknik erkapalan Dosen Jurusan Teknik erkapalan Jurusan Teknik erkapalan Jurusan Teknik erkapalan Jurusan Teknik erkapalan oliteknik Negeri Bengkalis oliteknik Negeri Bengkalis oliteknik Negeri Bengkalis Abstrak enggunaan bahan serat rotan sebagai bahan alternatif pengganti mett karna untuk bahan mett sangat sulit di dapatkan, dan harganya relatif tinggi, dalam penelitian ini, serat rotan dicampur dengan resin. roses pelaksanaan penelitian ini, peneliti mengambil 4 sempel penelitian dengan membuat spesimen uji tarik sebanyak 3 buah spesimen setiap sampel dengan ukuran dan bentuk spesimen berdasarkan ASTM D638. Hasil pengujian yang didapat, material ( polimer resin ), mendapat nilai kekuatan tarik spesimen yaitu : σ 0,46 N/mm, material ( serat rotan gram ), mendapat nilai kekuatan tarik spesimen yaitu : σ 9,3 N/mm, material ( serat rotan,gram ), mendapat nilai kekuatan tarik spesimen yaitu : σ 5,54 N/mm, material ( serat rotan,5gram ), mendapat nilai kekuatan tarik spesimen yaitu : σ,97 N/mm. Kata kunci :serat rotan, komposit, uji tarik. A. ENDAHULUAN Indonesia merupakan daerah yang banyak menghasilkan jenis-jenis tanaman, salah satunya adalah rotan. Rotan banyak terdapat diwilayah seluruh indonesia termasuk di wilayah sumatera. Rotan sering digunakan sebagian penduduk untuk keperluan, seperti pembuatan kursi, meja, dan sebagainya. Sehingga analisa tertarik untuk menganalisa apakah serat rotan ini dapat dijadikan bahan campuran untuk pembuatan bangunan kapal. Rotan merupakan palem berduri yang memanjat dan hasil hutan bukan kayu yang terpenting di Indonesia.Rotan dapat berbatang tunggal (soliter) atau berumpun. Rotan yang tumbuh soliter hanya dipanen sekali dan tidak beregenerasi dari tunggal yang terpotong, sedangkan rotan yang tumbuh berumpun dapat dipanen terus-menerus. Rumpun berbentuk oleh berkembangnya tunastunas yang dihasilkan dari kuncup ketika pada bagian bawah batang. Kuncup-kuncup tersebut berkembang sebagai rimpang pendek yang kemudian tumbuh menjadi batang di atas permukaan tanah. engelompokan rotan dalam klasifikasi tumbuhan, hingga saat ini masih didasarkan pada ciri morfologi. engelompokan suatu takson seperti itu sering menimbulkan keraguan dalam klasifikasi terutama kelompok tumbuhan yang memiliki anggota (spesies) yang cukup besar seperti halnya rotan. B. METODOLOGI ENELITIAN. Tempat pelaksanaan tugas akhir Dalam pelaksanan penelitian ini, tempat penelitian dilaksanakan di bengkel nogam Kecamatan Bengkalis Kabupaten Bengkalis, dan dilakukan pengujian Lab.olimer FMIA Universitas Sumatra Utara (USU) serta didasari dengan pengumpulan data yang diambil dari referensi dan datang langsung untuk mengamati objek yang diteliti, serta menganalisa bahan dan objek yang diteliti untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dan mudah untuk mengembangkan lebih lanjut terhadap objek penelitian.. Metode Untuk mendapatkan dan mengetahui perilaku spesimen terhadap pengujian. engujian spesimen dilakukan adalah uji tarik. Jenis matrial yang digunakan untuk pengujian tarik ini adalah campuran antara komposit polimer dengan penguat rotan. erancangan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah rancangan percobaan kombinasi rotan dengan komposit polimer. Sebanyak lima kali pengujian dengan spesimen yang berbeda-beda. Agar mendapatkan hasil yang maksimal mungkin, perlu adanya tahapan-tahapan yang perlu di lalui antara lain: a. erancangan erancangan ini meliputi Bentuk dan ukuran spesimen uji yang akan dikembangkan sebagai bahan penguat dari rotan. Dengan mengetahui ukuran specimen yang akan di uji sehingga sesuai dengan kebutuhan dalam pembuatan specimen uji. Kendala atau

2 Jurnal Ilmiah Mahasiswa Volume, No, Des, 0 hlmn hambatan dalam pembuatan spesimen adalah pada saat pembentukan spesimen yang memerlukan ketelitian terhadap bentuk yang telah direncanakan dengan proses pembuatan cetakan, pengecoran material, pelepasan material dari cetakan hingga finishing material. b. ersediaan bahan Ada beberapa macam bahan yang harus dipersiapakan dalam pembuatan spesimen yaitu: ) ersediaan Rotan Merupakan pencarian batang rotan dan pembersihan serta mengambil serat rotan secara satu persatu. Dimana pemilihan rotan ini adalah rotan calamus inops becc. Hambatan yang dijumpai penulis dalam pengadaan bahan ini yaitu dalam proses pengambilan serat rotan. ) ersediaan bahan polimer Yaitu persediaan resin dan katalis yang digunakan sebagai bahan laminating. c. embuatan spesimen uji Hal ini meliputi pembuatan spesimen yang telah direncanakan dengan ketentuan-ketentuan yang telah direncanakan. embuatan spesimen uji yaitu berbentuk batangan spesimen dari hasil cetakan sesuai standar ASTM D 638 sebagai berikut: ) ersiapan alat dan bahan ) embuatan cetakan 3) emotongan serat rotan 4) enimbangan bahan 5) encampuran bahan (komposit) 6) enuangan bahan kedalam cetakan 7) engamatan struktur bahan uji 8) elepasan matrial dari cetakan d. roses pembuatan spesimen Spesimen uji tarik dibuat menggunakan bahan yaitu polimer rotan, katalis, dan resin. Yang menjadi objek penelitian adalah penggunaan bahan tersebut dan dikombinasikan serta perbandingan bahan campuran resin polister. Adapun proses pembuatannya yaitu: ) embuatan cetakan ) engadaan rotan 3) Laminat pembuatan spesimen 4) engujian spesimen dengan uji tarik C. HASIL ENELITIAN DAN ANALISA. engujian Tarik engujian tarik adalah salah satu uji Stressstrain mekanik yang bertujuan untuk mengetahui kekuatan material terhadap gaya tarik. Dalam pengujiannya, material uji ditarik sampai putus. Uji tarik adalah cara pengujian bahan yang paling mendasar. engujian tarik sangat sederhana, tidak mahal dan sudah mengalami standarisasi diseluruh dunia. Dengan menarik suatu material kita akan mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tarikan dan sejauh mana material itu bertambah panjang. Didalam pengujian tarik yang telah dilakukan pada saat pengujian ada beberapa sepesimen yang akan di uji, Dengan satuan beban (kgf), maka untuk pengujian sepesimen beban yang dipakai sebesar 400 kgf, kecepatan 0 mm per menit. Keterangan dari satuan tersebut adalah: ad Tegangan (Y) kgf Stroke Regangan (X) mm/menit Satuan dalam (N) kgf 9,8067 N. Material Dalam pengujian ini, ada dua jenis material yang digunakan yaitu material polimer dan komposit dan dikembangkan sebanyak lima sampel pengujian serta diperlakukan pengujian setiap sampel hanya dengan satu spesimen. Adapun material yang digunakan untuk pembuatan spesimen pokok dan spesimen fuel pibre serta volume spesimen tersebut adalah: a. Serat rotan b. Resin dan katalis erhitungan volume material di ukur di dalam gelas ukur. Adapun volume specimen antara lain : a. Material dengan berat serat gram dan resin 0 gram 0 ml b. Material dengan berat serat, gram dan resin 8, gram 9,5 ml 55

3 Jurnal Ilmiah Mahasiswa Volume, No, Des, 0 hlmn c. Material dengan berat serat,5 gram dan resin 7gram 9 ml d. Material dengan berat resin murni 5 gram 0 ml. olimer Resin Dan Serat Rotan Berat gram. Dalam pembuatan spesimen ini, bahan yang digunakan adalah bahan dasar yang digunakan serat rotan, dan berat serat rotan gram. Adapun ukuran dari spesimen uji tarik ini yaitu: anjang L 50 mm, lebar B 0 mm, ketebalan t 4 mm dengan area titik uji 80 mm x 4 mm dan volume yang didapat dalam pengukuran gelas ukur V0 pada bagian tengah spesimen berdasarkan standar ASTM D 638. Karena penggunaan bahan penelitian ini adalah suatu percobaan, maka komposisi dari pembuatan spesimen uji tarik tersebut berdasarkan kesesuaian campuran. Adapun komposisi untuk spesimen (A) sebagai berikut: Spes imen gra m Resin Bahan bahan Serat rotan Katalis Total berat spesimen Jumlah satuan (gr) (9gram) (gram) ( 0,005gram) (0gram) 0 0,00 gr/mm 3 0,000 Hal yang harus kita cari dalam menyelesaikan perhitungan ini yaitu: a. Menentukan tegangan σ max B t b. ε c. Modulus elastisitas E Setelah tahu rumus nya maka baru lah melakukan pengolahan data, atau melakukan pencarial nilai matrial yang udah dilakukan pengujian. Dalam satu sempel yaitu ada tiga sepesimen, sebelum kita mencari nilai ratarata dari spesimen yang telah dilakukan pengujian, maka kita harus melakukan pencarian nilai spesimen satu persatu, setelah selesai baru lah dapat nilai rata-rata dari hasil spesinem tersebut. Cara menyelesaikan perhitungan nya sebagai berikut: a. Menentukan tegangan ad() 80, Kgf (Dari grafik) Δ,00 mm (Dari grafik) kn 000 N kgf 9,8067 N Tegangan (80, Kgf) B Lebar spesimen (0 mm) T Tebal spesimen (4 mm) σ max B t 80,X 9,8067 0mm 786,4973N 9,66 N/mm² ε erpanjangan,00 mm anjang awal 80 mm,00mm ε 0,05 Modulus Elastisitas E 9,66N 0,05 57,8 N b. Menentukan tegangan ad() 6,3 Kgf (Dari grafik) Δ 5,00 mm (Dari grafik) kn 000 N kgf 9,8067 N 56

4 Jurnal Ilmiah Mahasiswa Volume, No, Des, 0 hlmn Tegangan (6,3 Kgf) B Lebar spesimen (0 mm) t Tebal spesimen (4 mm) σ max Bt 6,3X 9,8067 0mm 60,9574N 5,7 N/mm² ε erpanjangan 5,00 mm anjang awal 80 mm 5,00mm ε 0,065. Modulus Elastisitas E 5,7N 0,065 44,383 N c. Menentukan tegangan 3 ad() 93,7 Kgf (Dari grafik) Δ,00 mm (Dari grafik) kn 000 N kgf 9,8067 N Tegangan (93,7 Kgf) B Lebar spesimen (0 mm) t Tebal spesimen (4 mm) σ max B t 93,7 X 9,8067 0mm 98,88N,97 N/mm² ε erpanjangan,00 mm anjang awal 80 mm,00mm ε 0,05 Modulus Elastisitas E,97N 0,05 837,776N Grafik dibawah ini adalah grafik ynag dihasilkan oleh nilai regangan (x) dan tegangan (y), grafik ini juga merupakan hasil nilai dasar dari nilai propertis spesimen, dan 3. Dari spesimen, dan 3 adalah untuk menentukan nilai rata-rata tiga sampel dari setiap regangan. Gambar. Grafik spesimen Dari grafik diatas, maka dapat diketahui hasil loat dan strake dari suatu grafik di atas. Lihat tabel nilai berikut ini. Tabel. Nilai dari grafik Spesimen LOAD ( gram) STRAKE (mm/menit) (kgf) 80, 3,09 6, ,7 5,44 57

5 Jurnal Ilmiah Mahasiswa Volume, No, Des, 0 hlmn Berdasarkan grafik diatas, telah diketahui titik maksimum tegangan, dan 3. D. ENUTU. Kesimpulan Dari hasil pengujian spesimen yang telah dilaksanakan, saya dapat menyimpulkan sesuai dengan hasil dan data pengujian yang mencakup pengujian spesimen dengan melakukan pengujian tarik, maka telah didapat data sebagai berikut: a. Dari hasil pengujian tarik spesimen sebanyak 4 sampel penelitian, maka telah didapat nilai dari masing-masing spesimen sebagai berikut: untuk spesimen (B) nilai σ 9,3 N/mm², untuk spesimen (C) nilai σ 5,54 N/mm², untuk spesimen (D) nilai σ,97 N/mm² dan untuk spesimen (A) nilai σ 0,46 N/mm². b. Berikut ini nilai untuk perhitungan E,,, σ, Σ. Dan dari hasil pengujian dapat terlihat nilai nya sebagai berikut: Sempel A B C D (N) 8,8 77, 6,4 59, ( mm),33,33 3,33 σ (N/mm ) 0,46 9,3 5,54,97 Σ 0,05 0,09 0,03 0,04 E(N/mm 643,7 8,3 585,85 34,9 ) 3 8 ( gr/mm 3 ) 0,005 0,00 0, ,000 c. Dari hasil penelitian material komposit serat rotan ini, ternyata serat rotan tidak bisa untuk menggantikan pada bagunan kapal fiber karna nilai material yang di terbuat dari serat rotan tidak memenuhi dari nilai yang telah ditetapkan BKI, nilai ketetapan dari BKI σ 00 N/mm, E 7000 N, sedangkan nilai spesimen yang telah diuji σ 9,3 N/mm, E 8,3 N.. Saran Dari hasil kesimpulan yang didapat, untuk itu saya selaku menganalisa ingin menyarankan kepada pembaca antara lain: a. Untuk kesempurnaan dari hasil pengujian, hendaknya memperhatikan kondisi dari spesimen yang akan di uji tersebut, karna kondisi spesimen yang kurang sempurna dapat mempengaruhi dari hasil pengujian tersebut. b. Dalam pembuatan spesimen, ukuran dan bentuk spesimen sangat diperhatikan sesuai standar ASTM D638. c. Apabila ada yang ingin meneruskan penelitian ini, sebaiknya jumlah spesimen yang akan di uji sebaiknya 0 spesimen dengan ukuran yang sama, supaya nilainya lebih baik. Dan buat material yang berbeda tetapi tetap sama bahan nya, supayah lebih akurat mencari mana yang layak untuk di gunakan. Dan saran saya pengujian ini di tambah lagi dengan pengujian impact dan pengujian bending. E. DAFTAR USTAKA Arjuna, (00). emanfaatan ser at batang pisang sebagai bahan penganti matt penguat komposit polyster resin, Tugas Akhir oliteknik Bengkalis, Riau. Isyam, (0 ). Analisa komposit polimer damar sebagai bahan pakal pada kapal kayu, Tugas Akhir Jurusan Teknik erkapalan oliteknik Bengkalis, Riau. Jokosiworo Sarjiti. (009). engaruh penggunaan serat rotan sebagai penguat pada komposit polimer dengan matriks polyester yukalac 57 terhadap kekuatan tarik dan tekuk Tellu, (006). Klasdistik beberapa jenis rotan calamus spp. asal sulawesi tengah berdasarkan karakter fisik dan mekanik batang, Tugas Akhir Universitas Tadulako, Jurusan endidikan MIA FKI. 58