ANALISA FOTO MAKRO DAN SEM PADA KOMPOSIT EBONIT DENGAN PENGUAT SERAT RAMI UNTUK PENGEMBANGAN KOMPONEN OTOMOTIF UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

Transkripsi

1 ANALISA FOTO MAKRO DAN SEM PADA KOMPOSIT EBONIT DENGAN PENGUAT SERAT RAMI UNTUK PENGEMBANGAN KOMPONEN OTOMOTIF UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA PUBLIKASI ILMIAH Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Oleh: FAJAR AGUNG NUGRAHANTO D PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016

2 HALAMAN PERSETUJUAN ANALISA FOTO MAKRO DAN SEM PADA KOMPOSIT EBONIT DENGAN PENGUAT SERAT RAMI UNTUK PENGEMBANGAN KOMPONEN OTOMOTIF UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA PUBLIKASI ILMIAH oleh: FAJAR AGUNG NUGRAHANTO D Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh: Dosen Pembimbing Joko Sedyono, ST., M.Eng., Ph.D 2

3 HALAMAN PENGESAHAN ANALISA FOTO MAKRO DAN SEM PADA KOMPOSIT EBONIT DENGAN PENGUAT SERAT RAMI UNTUK PENGEMBANGAN KOMPONEN OTOMOTIF UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA OLEH FAJAR AGUNG NUGRAHANTO D Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Fakultas Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Pada hari Senin, 11 April 2016 dan dinyatakan telah memenuhi syarat Dewan Penguji: 1. Joko Sedyono, ST, M.Eng, Ph.D (....) (Ketua Dewan Penguji) 2. Nurmuntaha ST.Pg Dip ( ) (Anggota I Dewan Penguji) 3. Dr Supriyono Ph.d (.) (Anggota II Dewan Penguji) Dekan, Ir. Sri Sunarjono, MT.,Ph.D 3

4 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya di atas, maka akan saya pertanggungjawabkan sepenuhnya.. Surakarta, April 2016 Penulis FAJAR AGUNG NUGRAHANTO D

5 ANALISA FOTO MAKRO DAN SEM PADA KOMPOSIT EBONIT DENGAN PENGUAT SERAT RAMI UNTUK PENGEMBANGAN KOMPONEN OTOMOTIF UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA Abstrak Penelitian ini bertujuan Mengetahui hasil foto makro pada variasi serat 20 phr dan 40 phr dan menghitung luasan void pada hasil foto SEM pada variasi berat serat rami 20 phr dan 40 phr. Bahan pembuatan komposit ini adalah serat rami sebagai penguat dan karet ebonit sebagai matriknya, hasil dari patahan komposit ebonit dianalisa dengan foto makro untuk melihat patahan yang terjadi dan pengujian foto SEM untuk melihat void pada komposit ebonit dengan pembesaran 5000x. Hasil penelitian diperoleh berdasarkan hasil analisa pada patahan foto makro adalah patahan liat. Yaitu mempunyai patahan yang tidak merata, serat nampak keluar (fiber pull out) atau berserabut yang menjadikan harga tariknya tingi. Pada variasi serat rami 20 phr terdapat luasan void sebesar 231,695 mm2 dengan pembesaran 5000x, Pada variasi ini terdapat void hampir merata dibagian sisi antar partikelnya. Penyebab terjadinya void pada variasi ini diakibatkan karena pengaruh partikel atau unsur-unsur bahan yang kurang homogen. Sehingga menyebabkan terjadinya void. Sedangkan pada variasi serat rami 40 phr terdapat void sebesar 193,605 mm2 dengan pembesaran 5000x. Terjadinya void pada variasi ini yang begitu kecil dikarenakan pada variasi ini parikelnya saling berikatan dengan serat. Kata kunci : ebonit, serat rami, SEM Abstracts This study aims Knowing the results of the macro image on the variation of fiber 20 phr and 40 phr and calculating the void area on the SEM images on a variety of hemp fiber weight 20 phr and 40 phr. The manufacture of composite materials are flax fibers as reinforcement and rubber ebonite as matriknya, the result of the fracture of composite ebonite analyzed by the macro image to see the fault that occurred and testing SEM photograph to see voids in the composite ebonite with magnification 5000x. The results were obtained based on the analysis of the macro image fault is the fault of clay. That has a fracture uneven, fiber appears out ( fiber pull out) or filamentous which makes its price steeper. At 20 phr variation flax fibers are void area of mm2 with 5000x magnification, In this variation there is a side section void almost evenly between the particles. The cause of void on the variation is caused by the influence of particles or elements less homogenous material. Thus causing voids. Whereas in hemp fibers 40 phr variations are void of mm2 with 5000x magnification. The occurrence of void in this variation is so small because at this variation parikelnya bond together with fiber. Keywords : ebonite, hemp fiber, SEM. 1. PENDAHULUAN Berbicara tentang teknologi nano, maka tidak akan bisa lepas dari mikroskop, yaitu alat pembesar untuk melihat struktur benda kecil tersebut. (Teknologi nano : teknologi yang berbasis pada struktur benda berukuran nano meter. Satu nano meter = sepermilyar meter). Tentu yang dimaksud di sini bukanlah mikroskop biasa, tetapi mikroskop yang mempunyai tingkat ketelitian (resolusi) tinggi untuk Melihat struktur berukuran nano meter 5

6 Untuk melihat benda berukuran di bawah 200 nanometer, diperlukan mikroskop dengan panjang gelombang pendek. Dari ide inilah, di tahun 1932 lahir mikroskop elektron. Sebagaimana namanya, mikroskop elektron menggunakan sinar elektron yang panjang gelombangnya lebih pendek dari cahaya. Karena itu, mikroskop elektron mempunyai kemampuan pembesaran obyek (resolusi) yang lebih tinggi dibanding mikroskop optik. Sebenarnya, dalam fungsi pembesaran obyek, mikroskop elektron juga menggunakan lensa, namun bukan berasal dari jenis gelas sebagaimana pada mikroskop optik, tetapi dari jenis magnet. Sifat medan magnet ini bisa mengontrol dan mempengaruhi elektron yang melaluinya, sehingga bisa berfungsi menggantikan sifat lensa pada mikroskop optik. Kekhususan lain dari mikroskop elektron ini adalah pengamatan obyek dalam kondisi hampaudara (vacuum). Hal ini dilakukan karena sinar elektron akan terhambat alirannya bila menumbuk molekul-molekul yang ada di udara normal. Dengan membuat ruang pengamatan obyek berkondisi vacum, tumbukan elektron-molekul bisa terhindarkan ( Oktaviana, 2009 ). 2. METODE Pembatasan Masalah Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah diatas, penelitian ini berkonsentrasi pada : 1.Penelitian komposit pada tugas akhir ini mengacu komposit penguatan serat (Fibrous Composite) yang seratnya diperoleh dari serat rami yang disusun secara pendek / acak (Chopped Fiber Composite). 2.Komposit yang di uji adalah komposit yang mempunyai variasi berat serat 20 phr dan 40 phr.hasil DAN.Tujuan Penelitian Tujuan Penelitian ini adalah : 1.Mengetahui hasil foto makro pada variasi serat 20 phr dan 40 phr 2.Menghitung luasan void pada hasil foto SEM pada variasi berat serat rami 20 phr dan 40 phr. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah : 1.Mengetahui komponen dari karet alam setelah di foto SEM. 2.Mengetahui tingkat keretakan pada komposit pada masing-masing variasi 3.Mengetahui bahan karet alam apa yang baik dalam pembuatan komponen otomotif. 4.Mengetahui perbandingan campuran karet alam untuk pembuatan komponen otomotif. 5.Memberikan pengetahuan baru tentang keunggulan karet ebonit untuk pembuatan produk baru pada komponen otomotif. 6

7 PEMBAHASAN Pengamatan Struktur Makro Foto Makro Patahan Uji Tarik a. Foto makro uji tarik komposit 20 phr Gambar 1. Foto patahan makro spesimen uji tarik pada variasi 20 phr pembesar 80X b. Foto makro uji tarik komposit 40 phr Gambar 2. Foto patahan makro spesimen uji tarik pada variasi 40 phr pembesar 80X. 7

8 a) Foto Makro Patahan Uji Izod Impact a. uji tarik izod impack 20 phr Gambar 3. Foto patahan makro spesimen uji izod Impact pada variasi 20 phr pembesar 80X. b.uji tarik izod impack 40 phr Gambar 4. Foto patahan makro spesimen uji izod Impact pada variasi 40 phr pembesar 80X. Pembahasan Foto Makro Dari hasil foto makro bentuk patahan dapat disimpulkan bahwa jenis patahan yang terjadi adalah patahan liat. Yaitu permukaan patahan ini tidak rata nampak seperti buram dan berserat jenis patahan ini mempunyai harga impak dan tarik yang tinggi. Pengamatan foto SEM. Foto SEM Ebonit Serat Rami 20 Phr 8

9 Gambar 5 Foto SEM Ebonit Serat Rami 20 Phr (pembesaran 1000x) Gambar 6 Foto SEM Ebonit Serat Rami 20 Phr (pembesaran 3000x) 9

10 Gambar 7 Foto SEM Ebonit Serat Rami 20 Phr (pembesaran 5000x) Foto SEM Ebonit Serat Rami 40 Phr Gambar 8Foto SEM Ebonit Serat Rami 40 Phr (pembesaran 1000x) 10

11 Gambar 9 Foto SEM Ebonit Serat Rami 40 Phr (pembesaran 3000x) Gambar 10 Foto SEM Ebonit Serat Rami 40 Phr (pembesaran 5000x) Pembahasan Foto SEM Pada variasi serat rami 20 phr terdapat luasan void sebesar 231,695 mm 2 dengan pembesaran 5000x, (analisa void menggunakan sofwer solid work 2010). Pada variasi ini terdapat void hampir merata dibagian sisi antar partikelnya. Penyebab terjadinya void pada variasi ini diakibatkan karena pengaruh partikel atau unsur-unsur bahan yang kurang homogen. Sehingga menyebabkan terjadinya void. Sedangkan pada variasi serat rami 40 phr terdapat void sebesar 193,605 mm 2 dengan pembesaran 5000x. Terjadinya void pada variasi ini yang begitu kecil dikarenakan pada variasi ini parikelnya saling berikatan dengan serat. 3. PENUTUP KESIMPULAN Dari hasil pengamatan foto makro dan hasil penguji foto SEM pada komposit ebonit serat rami pada variasi serat 20 phr dan 40 phr didapatkan hasil analisa sebage berikut : 1.Berdasarkan hasil analisa pada patahan iyat impet dan uji tarik jenis patahan yang terjadi adalah patahan liat. Yaitu mempunyai patahan yang tidak merata, serat nampak keluwar (fiber pull out) atau berserabut yang menjadikan harga tariknya tingi. 2.Pada variasi serat rami 20 phr terdapat luasan void sebesar 231,695 mm2 dengan pembesaran 5000x, Pada variasi ini terdapat void hampir merata dibagian sisi antar partikelnya. Penyebab terjadinya void pada variasi ini diakibatkan karena pengaruh partikel atau unsur-unsur bahan yang kurang homogen. Sehingga menyebabkan terjadinya void. Sedangkan pada variasi serat rami 40 phr terdapat void sebesar 193,605 mm2 dengan pembesaran 5000x. Terjadinya void pada variasi ini yang begitu kecil dikarenakan pada variasi ini parikelnya saling berikatan dengan serat. SARAN Dalam penelitian selanjutnya, penulis mempunyai beberapa saran yang dapat digunakan untuk proses pengambilan data pada foto makro dan foto SEM sebagai berikut : 1.Sebaiknya dalam pengujian foto SEM menggunakan spesimen yang memiliki permukaan yang halus agar pengambilan foto dapat mudah terfokus pada objek yang diingginkan. 2. Sebaiknya dilakukan analisa unsur-unsur yang terkandung pada hasil objek foto SEM 3.Perlu diadakannya foto SEM pada serat rami, yang tujuannya untuk mengetahui unsur lignin pada serat. 11

12 DAFTAR PUSTAKA Altari, Syaifa Maulana, 2016, Pengembangan Komposit Dari Karet Ebonit Dengan Penguat Serat Rami Untuk Komponen Otomotif Penutup Spion Sepeda Motor, Tugas Akhir S-1, Teknik mesin, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta. Arizal, R., 2007, Karet Alam Dan Karet Sintetis, Departemen Perdagangan, Jakarta. Ardi, Faisal., 2010 Studi Pembuatan Komposit Alami Dengan Bahan Ebonit Dan Kenaf, Tugas Akhir S-1, Teknik mesin, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta Darmono, F.S., 2009 Studi Eksperimental Pengolahan Karet Alam Untuk Bahan Ebonit, Tugas Akhir S-1, Teknik mesin, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta. Gibson, R.F., 1994., Principle Of Composite Material Mechanic. McGraw-Hill Interrnational Book Company, New York. Surdia, T. and Saito, S., 1995., Pengetahuan Bahan Teknik. 3nd edition, Jakarta. Susanto, Teguh Tri, 2007, Studi Eksperimental Pembuatan Compound Karet Alam Untuk Bahan Komponen Otomotif, Tugas Akhir S-1, Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta. Winahyu, K.R., Dkk., 2002 Laporan Pengembangan Formulasi Kompon Pada Pembuatan Karet Ebonit, Balai Besar Kulit Karet Dan Plastik, Jogjakarta. 12