SIFAT MEKANIK KOMPOSIT PARTIKEL CANGKANG KERANG DARAH BERMATRIK POLYESTER DENGAN KOMPOSISI FRAKSI VOLUME PENGISI 10%, 20%, DAN 30%

Transkripsi

1 SIFAT MEKANIK KOMPOSIT PARTIKEL CANGKANG KERANG DARAH BERMATRIK POLYESTER DENGAN KOMPOSISI FRAKSI VOLUME PENGISI 10%, 20%, DAN 30% SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana Teknik Mesin Oleh: NEHEMIA MARTUA SARAGIH NIM: PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2017 i

2 THE MECHANICAL PROPERTY OF ANADARA GRANOSA SHELL PARTICLE COMPOSITE POLYESTER MATRIX WITH 10%, 20%, AND 30% FILLER VOLUME FRACTION FINAL PROJECT As partial fulfillment of requirement to obtain the Sarjana Teknik in Mechanical Engineering By: NEHEMIA MARTUA SARAGIH NIM: MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2017 ii

3 iii

4 iv

5 v

6 vi

7 ABSTRAK Penggunaan bahan polimer pada bidang industri saat ini sudah banyak dilakukan, baik pada industri besar maupun industri kecil. Pada dasarnya penggunaan polimer di bidang industri dilakukan dengan mencampurkan bahan lain, guna untuk mendapatkan sifat yang lebih baik. Pencampuran bahan lain pada pembuatan komposit dapat dilakukan dengan mencampurkan bahan-bahan yang ada di lingkungan sekitar. Pemanfaatan bahan-bahan yang ada di lingkungan sekitar dapat mengurangi limbah-limbah yang tidak termanfaatkan, seperti limbah dari kerang darah yang berupa cangkang. Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk meneliti penggunaan partikel dari limbah cangkang kerang darah menjadi pengisi (filler) dan matrik polyester sebagai pengikatnya dalam campuran komposit partikel. Penelitian ini telah dilakukan dalam penggunaan partikel cangkang kerang darah dengan menggunakan kombinasi fraksi volume partikel sebesar 10%, 20%, dan 30%. Pada penelitian ini, peneliti telah melakukan beberapa pengujian seperti Uji Tarik dan Uji Impak. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh fraksi volume partikel terhadap kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas pada pengujian tarik komposit. Selain itu pengujian ini juga bertujuan untuk mengetahui pengaruh fraksi volume partikel terhadap tenaga patah dan harga keuletan pada pengujian impak, dan mengetahui bentuk patahan yang terjadi pada bahan komposit setelah dilakukan uji tarik dan uji impak. Hasil yang didapat yaitu nilai rata-rata tegangan terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 30% yaitu sebesar 15,330 MPa. Untuk nilai rata-rata regangan terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 20% dan30% yaitu sebesar 5,25%. Untuk nilai rata-rata modulus elastisitas terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 10% yaitu sebesar 3,522 MPa. Sedangkan nilai rata-rata tenaga patah terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 30% yaitu sebesar 0,45 J. Untuk nilai rata-rata harga keuletan terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 30% yaitu sebesar 0,0048 J/mm 2. Dari hasil data tersebut, penggunaan partikel cangkang kerang darah sebagai pengisi komposit memiliki hasil optimum pada pengujian impak saja. Pada pengujian tarik, nilai rata-rata kekuatan tarik dan regangan terbesar terdapat pada bahan resin polyester. Pada pengujian yang dilakukan, jenis patahan pada spesimen bahan resin polyester dan spesimen bahan komposit uji tarik dan uji impak yaitu jenis patahan getas. Tetapi secara harga keuletan komposit dengan pengisi partikel cangkang kerang darah lebih ulet dari bahan matrik. Kata kunci: resin polyester, partikel cangkang kerang darah, komposit, sifat-sifat mekanik vii

8 ABSTRACT The use of polymer material has been excessively applied in industry, such as in firm of large or small industry. Basically, the utilization of polymer material in the firm of industry is done by mixing the other ingredients, which is to get better the characteristics. The mixing of the other ingredients in making a composite can be done by mixing the other ingredients which we can find in the environment. The utilization of the existing ingredients in the environment can reduce the unused waste, such as the waste from the anadara granosa in a shell form. Therefore, the researcher is interested to make a research about the utilization particle of the waste of the shell of anadara granosa in becoming a filler and polyester matrix as a fastener in the mixture of particle composite. This research is about the utilization of the shell of anadara granosa with a combination of fraction particle volume of 10%, 20 %, and 30%. In this research, the researcher has done two tests, those are tensile test and impact test. The purpose of the tests is to know about effect of the fraction particle volume to tensile strength, strain, and elasticity modulus on the composite tensile test. In addition, this test s purpose is to acknowledge the effect of fraction particle volume to the modulus of rupture and the modulus of elasticity in impact test, and to know the shapes of fracture on composite materials after applying the tensile test and impact test. The result of this research is the largest average value of the voltage which is found in the composite of shell of anadara granosa particle with fractions particle volume 30% that is 15,330 MPa. The highest average value of the strain is found in the composite of the shell of anadara granosa particle with fraction particle volume 10% that is 3,522 MPa. The largest average value of the modulus of rupture is found in the composite of the shell of anadara granosa particle with fraction particle volume 30% that is 0,45 J. For the largest average value of modulus of elasticity, it is found in the composite of the shell of anadara granosa particle with fraction particle volume 30% that is 0,0048 J/mm 2. From the result of this research, the utilization of the shell of anadara granosa particle as a composite filler has an optimum result in the impact test. In the tensile test, the average value tensile strength and the largest strain are found in the resin polyester material. In the test, the type of the shape fracture in specimens resin polyester material and specimens composite tensile test and impact test is the type of brittle fracture. However, in the modulus of elasticity composite of the shell of anadara granosa particle is more tenacious than matrix ingredients. Keyword: polyester resin, the shell of anadara granosa particle, mechanical properties. viii

9 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpah dan rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Skripsi ini penulis susun sebagai salah satu syarat bagi setiap mahasiswa program studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta untuk mendapatkan Gelar Sarjana S-1 Teknik Mesin. Terlepas dari itu semua, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Namun penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyusun skripsi ini sebagaimana mestinya. Berkat bimbingan, nasihat, dan doa yang diberikan oleh berbagai pihak akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Penulis menyadari bahwa dukungan dari orang-orang sekitar adalah hal yang cukup berarti bagi penulis. Oleh sebab itu penulis dengan segala kerendahan hati ingin mengucapkan terimakasih kepada: 1. Sudi mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 3. Budi Setyahandana, M.T., selaku Dosen Pembimbing Skripsi yang telah memberikan petunjuk, arahan, dan saran selama penyusunan skripsi. 4. Raden Benedictus Dwiseno Wihadi S.T., M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 5. Dr. Drs. Vet. Asan Damanik, selaku Dosen yang membimbing dalam menyusun skripsi. 6. Parlindungan Saragih dan Anace, selaku orang tua penulis di Balikpapan Kalimantan Timur yang telah memberikan doa, motivasi, semangat, serta dukungan selama penyusunan skripsi dan menyelesaikan perkuliahan. ix

10 x

11 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i TITLE PAGE... ii HALAMAN PERSETUJUAN... iii HALAMAN PENGESAHAN... iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... v LEMBAR PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH... vi ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii KATA PENGANTAR... ix DAFTAR ISI... xi DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR BAGAN DAN TABEL... xix DAFTAR SIMBOL... xxiii DAFTAR SINGKATAN... xxiv DAFTAR LAMPIRAN... xxv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan... 4 xi

12 BAB II DASAR TEORI Pengertian Komposit Mekanika Bahan Komposit Kelebihan dan Kekurangan Bahan Komposit Bahan Penyusun Komposit Matrik Penggolongan Komposit Berdasarkan Jenis Matrik Filler Penggolongan Komposit Berdasarkan Bahan Pengisi Partikel (Serbuk atau butiran) Komposit Berpengisi Partikel Kerang Darah (Anadara Granosa) Bahan Tambahan Metode Pembuatan Komposit Close Molding Process (Pencetakan Tertutup) Open Molding Process (Pencetakan Terbuka) Fraksi Volume Ukuran Makro Partikel dan Mikro Partikel Uji Tarik Uji Impak Mencari Massa Jenis Suatu Benda Tinjauan Pustaka BAB III METODOLOGI PENELITIAN Skema Penelitian Alat dan Bahan xii

13 3.2.1 Alat yang Digunakan Bahan yang Digunakan Perendaman Cangkang Kerang Darah dengan NaOH 5% Pembuatan Benda Uji Proses Pembuatan Benda Uji Matrik (Polyester) Proses Pembuatan Benda Uji Komposit Bentuk dan Dimensi Benda Uji Benda Uji Tarik Benda Uji Impak Metode Pengujian Uji Tarik Uji Impak Mencari Massa Jenis Spesimen (Uji Densitas) BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengujian Hasil Pengujian Benda Uji Tarik Hasil Pengujian Benda Uji Tarik Matrik Hasil Pengujian Benda Uji Tarik Komposit Hasil Rata-Rata Pengujian Benda Uji Tarik Matrik dan Komposit Pembahasan Uji Tarik Matrik dan Komposit Hasil Pengujian Benda Uji Impak Hasil Pengujian Benda Uji Impak Matrik Hasil Pengujian Benda Uji Impak Komposit Hasil Rata-Rata Pengujian Benda Uji Impak Matrik dan xiii

14 Komposit Pembahasan Uji Impak Matrik dan Komposit Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Komposit Hasil Rata-Rata Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik, Spesimen Komposit, dan Pengisi Pembahasan Massa Jenis Spesimen Matrik dan Komposit 120 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA xiv

15 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Mekanika Komposit... 5 Gambar 2.2 Aplikasi Komposit Matrik Logam Gambar 2.3 Aplikasi Komposit Matrik Keramik Gambar 2.4 Aplikasi Komposit Matrik Polimer Gambar 2.5 Tipe-Tipe Komposit Berdasarkan Jenis Pengisi Gambar 2.6 Kerang Darah (Anadara Granosa) Gambar 2.7 Compression Molding Gambar 2.8 Pultrusion Method Gambar 2.9 Prepreg Method Gambar 2.10 Wet Lay Up Method Gambar 2.11 Resin Trade Molding (RTM) Method Gambar 2.12 Filament Winding Process Gambar 2.13 Hand Lay-Up Process Gambar 2.14 Mesin Uji Tarik Gambar 2.15 Ukuran Spesimen Uji Tarik ASTM D638-02a Gambar 2.16 Diagram Tegangan dan Regangan Komposit Gambar 2.17 (a) Charpy, (b) Izod Gambar 2.18 Alat Uji Impak Charpy Gambar 2.19 Skema Uji Impak Charpy Gambar 2.20 Cara Mencari Volume Balok Gambar 3.1 Skema Alur Penelitian Gambar 3.2 Cetakan Komposit Uji Tarik dan Cetakan Komposit Uji Impak xv

16 Gambar 3.3 Sekrap Gambar 3.4 Gelas Ukur 500 ml Gambar 3.5 Kuas Gambar 3.6 Masker Gambar 3.7 Gerinda (alat potong) Gambar 3.8 Suntikan Gambar 3.9 Sarung tangan karet Gambar 3.10 Timbangan digital Gambar 3.11 Pengaduk Gambar 3.12 Penumbuk Gambar 3.13 Ayakan Gambar 3.14 Partikel Cangkang Kerang Darah 10%, 20%, dan 30% Uji Tarik.. 46 Gambar 3.15 Partikel Cangkang Kerang Darah 10%, 20%, dan 30% Uji Impak. 46 Gambar 3.16 Resin Everpol Gambar 3.17 Katalis Trigonox Gambar 3.18 Release Agent Mirror Glaze Gambar 3.19 Perendaman dan Penjemuran Cangkang Kerang Darah Gambar 3.20 Skema Pembuatan Benda Uji Matrik Gambar 3.21 Skema Pembuatan Benda Uji Komposit Gambar 3.22 Spesimen Uji Tarik ASTM D638-02a Gambar 3.23 Ukuran Spesimen Uji Impak ASTM E23-07a type A Gambar 3.24 Mesin Uji Tarik Gambar 3.25 Alat Uji Impak Charpy Gambar 3.26 Skema Uji Impak Charpy xvi

17 Gambar 4.1 Grafik Diagram Kekuatan Tarik Matrik Everpol Gambar 4.2 Grafik Diagram Regangan Matrik Everpol Gambar 4.3 Grafik Diagram Modulus Elastisitas Matrik Everpol Gambar 4.4 Grafik Diagram Kekuatan Tarik Komposit dengan FVP 10% Gambar 4.5 Grafik Diagram Regangan Komposit dengan FVP 10% Gambar 4.6 Grafik Diagram Modulus Elastisitas Komposit dengan FVP 10% Gambar 4.7 Grafik Diagram Kekuatan Tarik Komposit dengan FVP 20% Gambar 4.8 Grafik Diagram Regangan Komposit dengan FVP 20% Gambar 4.9 Grafik Diagram Modulus Elastisitas Komposit dengan FVP 20% Gambar 4.10 Grafik Diagram Kekuatan Tarik Komposit dengan FVP 30% Gambar 4.11 Grafik Diagram Regangan Komposit dengan FVP 30% Gambar 4.12 Grafik Diagram Modulus Elastisitas Komposit dengan FVP 30%. 84 Gambar 4.13 Grafik Diagram Rata-Rata Nilai Kekuatan Tarik Gambar 4.14 Grafik Diagram Rata-Rata Nilai Regangan Gambar 4.15 Grafik Diagram Rata-Rata Nilai Modulus Elastisitas Gambar 4.16 Spesimen Uji Tarik Bahan Resin Polyester Gambar 4.17 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 10% Gambar 4.18 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 20% Gambar 4.19 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 30% Gambar 4.20 Grafik Diagram Tenaga Patah Matrik Everpol Gambar 4.21 Grafik Diagram Harga Keuletan Matrik Everpol Gambar 4.22 Grafik Diagram Tenaga Patah Komposit dengan FVP 10% Gambar 4.23 Grafik Diagram Harga Keuletan Komposit dengan FVP 10% Gambar 4.24 Grafik Diagram Tenaga Patah Komposit dengan FVP 20% xvii

18 Gambar 4.25 Grafik Diagram Harga Keuletan Komposit dengan FVP 20% Gambar 4.26 Grafik Diagram Tenaga Patah Komposit dengan FVP 30% Gambar 4.27 Grafik Diagram Harga Keuletan Komposit dengan FVP 30% Gambar 4.28 Grafik Diagram Rata-Rata Nilai Tenaga Patah Gambar 4.29 Grafik Diagram Rata-Rata Harga Keuletan Gambar 4.30 Spesimen Uji Impak Bahan Resin Polyester Gambar 4.31 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 10% Gambar 4.32 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 20% Gambar 4.33 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 30% Gambar 4.34 Grafik Diagram Massa Jenis Spesimen Resin Gambar 4.35 Grafik Diagram Massa Jenis Spesimen Komposit FVP 10% Gambar 4.36 Grafik Diagram Massa Jenis Spesimen Komposit FVP 20% Gambar 4.37 Grafik Diagram Massa Jenis Spesimen Komposit FVP 30% Gambar 4.38 Grafik Diagram Rata-Rata Massa Jenis Tiap Variasi Spesimen Matrik, Spesimen Komposit, dan Pengisi xviii

19 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Komposisi Kimia Serbuk Kulit Kerang Darah Tabel 2.2 Ukuran Spesimen Uji Tarik ASTM D638-02a Tabel 3.1 Ukuran Spesimen Uji Tarik ASTM D638-02a Tabel 4.1 Standar Deviasi Data Kekuatan Tarik dengan Fraksi Volume Partikel 0% (matrik) Tabel 4.2 Hasil Standar Deviasi Data Kekuatan Tarik dengan Fraksi Volume Partikel 0% (matrik) Tabel 4.3 Dimensi Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi Tabel 4.4 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi Tabel 4.5 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi Tabel 4.6 Standar Deviasi Matrik Everpol Tabel 4.7 Dimensi Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi Tabel 4.8 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi Tabel 4.9 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi Tabel 4.10 Dimensi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Tabel 4.11 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Tabel 4.12 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Tabel 4.13 Dimensi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Tabel 4.14 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Tabel 4.15 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Tabel 4.16 Dimensi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sebelum Diseleksi xix

20 Tabel 4.17 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sebelum Diseleksi Tabel 4.18 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sebelum Diseleksi Tabel 4.19 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Tabel 4.20 Standar Deviasi Lanjutan Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Tabel 4.21 Dimensi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sesudah Diseleksi Tabel 4.22 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sesudah Diseleksi Tabel 4.23 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sesudah Diseleksi Tabel 4.24 Hasil Nilai Rata-Rata Perhitungan Benda Uji Tarik Matrik dan Komposit Tabel 4.25 Standar Deviasi Data Tenaga Patah dengan Fraksi Volume Partikel 0% (matrik) Tabel 4.26 Hasil Standar Deviasi Data Tenaga Patah dengan Fraksi Volume Partikel 0% (matrik) Tabel 4.27 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi Tabel 4.28 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi Tabel 4.29 Standar Deviasi Matrik Everpol Tabel 4.30 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi Tabel 4.31 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi Tabel 4.32 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Sebelum Diseleksi xx

21 Tabel 4.33 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Sebelum Diseleksi Tabel 4.34 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Tabel 4.35 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Sesudah Diseleksi Tabel 4.36 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Sesudah Diseleksi Tabel 4.37 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Sebelum Diseleksi Tabel 4.38 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Sebelum Diseleksi Tabel 4.39 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Tabel 4.40 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Sesudah Diseleksi Tabel 4.41 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Sesudah Diseleksi Tabel 4.42 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sebelum Diseleksi Tabel 4.43 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sebelum Diseleksi Tabel 4.44 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Tabel 4.45 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sesudah Diseleksi Tabel 4.46 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sesudah Diseleksi Tabel 4.47 Hasil Nilai Rata-Rata Perhitungan Benda Uji Impak Matrik dan Komposit xxi

22 Tabel 4.48 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik Tabel 4.49 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 10% Tabel 4.50 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 20% Tabel 4.51 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 30% Tabel 4.52 Hasil Rata-Rata Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik, Spesimen Komposit, dan Pengisi xxii

23 DAFTAR SIMBOL Simbol Keterangan Satuan A 0 Luas Penampang Awal mm 2 F maks Beban Maksimum kg σ Tegangan MPa ε Regangan % E Modulus Elastisitas MPa l Pertambahan Panjang mm Lo Panjang Awal mm L Panjang Akhir mm G Berat Pendulum Alat Uji Impak N R Panjang Radius Pendulum mm α β Sudut Pendulum tanpa Benda Uji Sudut Pendulum dengan Benda Uji o o ρ Massa Jenis Benda gram/cm 3 m Massa Benda gram V Volume cm 3 g Percepatan Gravitasi m/s 2 xxiii

24 DAFTAR SINGKATAN Singkatan SKKD Cao MgO ASTM FVP Al 2 O 3 SiC Kepanjangan Serbuk Kulit Kerang Darah Kalsium Oksida Magnesium Oksida American Standard Testing Method Fraksi Volume Partikel Alumina Karbida Silicon xxiv

25 DAFTAR LAMPIRAN 1. Tempat Pembuatan Komposit Lembar Pengamatan Uji Tarik Lembar Pengamatan Uji Impak Lembar Pengamatan Mencari Massa Jenis Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Bahan Resin Polyester Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 10% Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 20% Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 30% Spesimen Uji Tarik Bahan Resin Polyester Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 10% Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 20% Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 20% Spesimen Uji Impak Bahan Resin Polyester Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 10% Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 20% Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 30% xxv

26 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penggunaan bahan polimer pada bidang industri saat ini sudah banyak dilakukan, baik pada industri besar maupun industri kecil. Adanya penggunaan polimer akan memberikan keunggulan yang lebih baik untuk produk yang dihasilkan. Pada dasarnya penggunaan polimer di bidang industri dilakukan dengan mencampurkan bahan lain, guna untuk mendapatkan sifat yang lebih baik. Bahan seperti ini biasanya dikenal dengan nama komposit, yang merupakan pencampuran dua bahan yang pada fase pertama disebut dengan matrik dan fase kedua disebut dengan filler atau reinforcement. Pencampuran bahan lain pada pembuatan komposit dapat dilakukan dengan mencampurkan bahan-bahan yang ada di lingkungan sekitar. Pemanfaatan bahan-bahan yang ada di lingkungan sekitar dapat mengurangi limbah-limbah yang tidak termanfaatkan, seperti limbah dari kerang darah. Kerang darah merupakan jenis hewan laut yang dapat dikonsumsi. Bagian tubuh kerang darah yang dapat dikonsumsi adalah bagian yang lunak, sedangkan untuk bagian tubuh kerang yang keras yaitu cangkang kerang tidak dapat dikonsumsi. Cangkang kerang darah yang tidak dapat dikonsumsi akan menjadi limbah yang tidak dimanfaatkan. Cangkang kerang darah yang menjadi limbah dapat dimanfaatkan untuk menjadi bahan lain dalam pembuatan komposit. Sifat yang dimiliki cangkang kerang darah relatif kuat, dengan kandungan MgO dan CaO yang cukup besar (Tantra, 2015). Pemanfaatan limbah cangkang kerang darah sebagai bahan pengisi alami pada komposit, diharapkan dapat meningkatkan sifat mekanik dari komposit. Sebelumnya sudah ada penelitian yang menggunakan cangkang kerang sebagai penguat komposit dengan judul Pengaruh Komposisi dan Ukuran Serbuk 1

27 2 Kulit Kerang Darah (Anadara Granosa) Terhadap Kekuatan Tarik dan Kekuatan Bentur dari Komposit Epoksi-PS/Serbuk Kulit Kerang Darah yang di lakukan oleh Addriyanus, Tommy, dan Halimatuddahliana. Hasil yang diperoleh dari penelitian tersebut adalah penambahan Serbuk Kulit Kerang Darah (SKKD) berhasil meningkatkan nilai kekuatan tarik dan kekuatan bentur dari komposit. Pada penelitian tersebut komposit dengan komposisi 30% penguat (reinforcement) dan ukuran 200 mesh menghasilkan nilai kekuatan tarik maksimum yaitu sebesar 5,50 MPa dan penambahan SKKD dengan komposisi pengisi 30% dan ukuran 170 mesh menghasilkan nilai kekuatan bentur maksimum sebesar 30044,3 J/m 2. Pada penelitian ini, peneliti tertarik untuk melakukan penelitian mengenai sifat-sifat mekanik dari komposit berpengisi partikel cangkang kerang darah. Peneliti akan mengamati penggunaan partikel limbah cangkang kerang darah dapat bekerja secara maksimal sebagai pengisi dalam campuran komposit berpengisi partikel atau justru partikel limbah cangkang kerang darah tidak bisa dijadikan sebagai pengisi dalam komposit. Penelitian akan dilakukan dengan memanfaatkan limbah cangkang kerang yang ada, yaitu partikel dari limbah cangkang kerang darah akan diolah menjadi pengisi (filler) dengan matrik polyester sebagai pengikatnya dalam campuran komposit partikel. 1.2 Rumusan Masalah Pada penelitian ini menggunakan cangkang kerang darah sebagai pengisi dalam pembuatan komposit. Peneliti akan menguji kekuatan dan pengaruh penggunaan cangkang kerang darah pada pembuatan komposit. Adapun rumusan masalah yang akan diangkat dalam penelitian ini, sebagai berikut: a. Bagaimana kekuatan tarik komposit partikel cangkang kerang darah? b. Bagaimana kekuatan impak komposit partikel cangkang kerang darah? c. Seberapa besar pengaruh kadar partikel cangkang kerang darah ketika digunakan sebagai bahan pengisi komposit terhadap kekuatan tarik dan kekuatan impak?

28 3 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut: a. Untuk mengetahui kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas terbesar pada komposit partikel cangkang kerang darah pada persentase volume partikel 10%, 20%, dan 30%. b. Untuk mengetahui tenaga patah dan harga keuletan terbesar pada komposit partikel cangkang kerang darah pada persentase volume partikel 10%, 20%, dan 30%. c. Untuk mengetahui perbandingan karakteristik antara komposit berpengisi partikel cangkang kerang darah dan bahan matrik polyester. d. Untuk mengetahui bentuk patahan yang terjadi pada spesimen matrik dan komposit partikel cangkang kerang darah setelah dilakukan uji tarik dan uji impak. e. Untuk mencari massa jenis rata-rata spesimen matrik dan komposit partikel cangkang kerang darah. 1.4 Batasan Masalah Batasan masalah pada penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut: a. Pengujian yang dilakukan pada komposit adalah pengujian tarik dan pengujian impak. b. Bahan pengisi komposit adalah partikel cangkang kerang darah dengan ukuran 200 mesh, dengan fraksi volume partikel sebesar 10%, 20%, dan 30%. c. Matrik yang digunakan sebagai bahan pengikat adalah polyester. d. Cetakan yang digunakan terbuat dari kaca dengan ukuran: panjang 30 cm, lebar 20 cm, tinggi 0,5 cm untuk uji tarik dan panjang 15 cm, lebar 7 cm, tinggi 1 cm untuk uji impak.

29 4 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut: a. Hasil penelitian dapat digunakan sebagai artikel ilmiah maupun tinjauan dalam melakukan penelitian yang bersifat ilmiah selanjutnya. b. Hasil penelitian dapat digunakan sebagai pengetahuan ilmiah terkait pemanfaatan limbah cangkang kerang darah sebagai pengisi dalam komposit, serta dapat digunakan sebagai pertimbangan dalam pemanfaatan limbah cangkang kerang darah. c. Mengetahui sifat mekanik dari komposit berpengisi partikel cangkang kerang darah setelah diberikan pengujian dalam rangkaian penelitian. 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan laporan penelitian ini adalah sebagai berikut: a. BAB I: Pendahuluan, yaitu menjelaskan tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan laporan. b. BAB II: Dasar teori merupakan pemaparan mengenai teori-teori yang akan digunakan dalam penelitian dan akan digunakan untuk menganalisis data yang telah diperoleh. Pada bagian ini juga akan dipaparkan mengenai tinjauan pustaka yang menjelaskan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. c. BAB III: Metode penelitian, yaitu menjelaskan tentang pelaksanaan penelitian itu mengenai peralatan yang digunakan, tempat percobaan, langkah percobaan dan pengambilan data. d. BAB IV: Data dan analisa, menjelaskan data hasil percobaan yang telah diperoleh serta data hasil percobaan. e. BAB V: Penutup, berisi tentang kesimpulan penelitian dan saran.

30 BAB II DASAR TEORI 2.1 Pengertian Komposit Komposit dapat didefinisikan sebagai penggabungan dua macam bahan atau lebih dengan fase yang berbeda. Fase yang pertama disebut sebagai matrik yang berfungsi sebagai pengikat dan fase yang kedua disebut filler yang berfungsi sebagai pengisi bahan komposit, dapat dilihat pada Gambar 2.1. Campuran keduanya akan menghasilkan material yang keras, kuat, namun ringan. Sebenarnya prinsip dari komposit sudah lama digunakan dalam kehidupan seharihari, konsep ini sudah ada sejak dahulu yaitu mengkombinasikan sifat-sifat bahan yang berbeda untuk menghasilkan bahan baru yang memiliki sifat maupun tampilan yang lebih baik. Menggunakan kombinasi bahan-bahan tersebut, manusia dapat merancang komposit sesuai dengan kebutuhannya, yang mana tidak semua bahan dapat digunakan pada semua kondisi lingkungan yang berbeda. Gambar 2.1 Mekanika Komposit (Sumber: Komposit merupakan suatu jenis bahan baru hasil dari suatu percobaan yang terdiri dari dua atau lebih bahan yang memiliki sifat bahan yang berbeda satu sam lainnya, baik sifat kimia maupun sifat fisiknya (Nayiroh, 2013:1). Campuran dari dua bahan tersebut akan menghasilkan material komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material pembentuknya. Material komposit mempunyai sifat dari material konvensional pada umumnya dari proses pembuatannya melalui percampuran yang tidak 5

31 6 homogen, sehingga kita leluasa merencanakan kekuatan material komposit yang kita inginkan dengan jalan mengatur komposisi dari material pembentuknya. Bahan komposit memiliki sebuah pengisi yang fungsinya sebagai penguat dari komposit tersebut. Tetapi kadang fungsi bahan pengisi pada komposit tidak berfungsi sebagai penguat, karena biasanya justru menurunkan kekuatan dari bahan komposit. Bentuk pengisi dapat bermacam-macam baik partikel, serat halus, serat diskontinu, serat kontinu, dan lempengan. Jenis pengisi yang sering digunakan adalah bentuk serat, karena bentuk ini lebih mudah dibentuk dibandingkan dengan lempengan serta kemampuan meneruskan beban lebih besar dibandingkan bentuk butiran. Jenis serat yang umum digunakan sebagai pengisi adalah serat karbon, serat gelas, dan aramid. Komposit yang merupakan penggabungan dua material memiliki beberapa keunggulan sifat, antara lain (Jones, 1975:1): a. Memiliki kerapatan yang rendah (ringan). b. Komposit dapat dirancang agar terhindar dari korosi. Hal ini akan sangat menguntungkan pada pemakaian komposit sebagai elemenelemen tertentu pada kendaraan bermotor. c. Bahan komposit dapat memberi penampilan (appearance) dan kehalusan permukaan yang lebih baik. d. Penggunaan bahan komposit memungkinkan untuk mendapatkan sifat-sifat yang lebih baik dari keramik, logam dan polimer. e. Sifat produk dapat diatur sesuai dengan penggunaannya. Selain memiliki keunggulan, komposit juga memiliki kekurangan yaitu: a. Sifat anisotropic yaitu sifat mekanik bahan dapat berbeda antara lokasi yang satu dengan lokasi yang lain tergantung arah pengukuran. b. Banyak bahan pengikat atau matrik komposit terutama polimer dan termoset cenderung tidak aman terhadap serangan zat-zat kimia atau larutan tertentu.

32 7 c. Beberapa teori komposit, bahan baku dan proses pembuatan membutuhkan biaya cukup mahal. d. Proses pembuatannya relatif sulit dan rumit. e. Proses pembuatan komposit cukup memakan waktu yang lama. 2.2 Mekanika Bahan Komposit Kemajuan teknologi telah mendorong meningkatnya permintaan bahan komposit. Perkembangan ilmu dan teknologi mulai menyulitkan bahan-bahan konvensional seperti logam, polimer, dan keramik untuk memenuhi keperluan aplikasi baru. Bidang luar angkasa, perkapalan, otomotif, dan industri merupakan contoh aplikasi yang memerlukan bahan-bahan yang tahan karat, kuat, kokoh, dan tegar. Dalam kebanyakan bahan konvensional seperti keluli, walaupun kuat tetapi mempunyai density yang tinggi dan rapuh. Sifat mekanika bahan komposit berbeda dengan bahan konvensional biasa. Tidak seperti bahan teknik lainnya yang pada umumnya bersifat homogen isotropic. Bahan komposit cenderung bersifat heterogen anisotropic atau berbeda pada setiap titiknya. Ini terjadi karena bahan komposit tersusun atas dua atau lebih material yang mempunyai sifat mekanik yang berbeda juga. Sifat mekanik bahan komposit merupakan fungsi dari: a. Sifat mekanik komponen penyusunnya Karakteristik komposit dapat ditentukan berdasarkan komponen material penyusun menurut cara pencampuran sehingga akan sebanding secara proporsional. b. Geometri susunan masing-masing komponen Bentuk dan cara penyusunan komposit akan mempengaruhi karakteristik komposit. c. Interaksi antar komponen Pada sifat mekanik bahan komposit akan terjadi interaksi antar penyusun dan akan meningkatkan sifat dari komposit.

33 8 Mekanika komposit dianalisis dari dua sudut pandang yaitu dengan analisa mikro dan analisa makro mekanik. Analisa mikro bahan komposit dianalisis dengan memperlihatkan sifat-sifat mekanik bahan penyusun dan hubungan antara komponen penyusun dengan sifat-sifat akhir dari komposit yang dihasilkan. Sedangkan analisis makro mekanik memperlihatkan sifat-sifat bahan komposit secara umum tanpa memperlihatkan sifat maupun hubungan antara komponen penyusun (Jones, R.M, 1975: 11). Kata komposit (composite) merupakan kata sifat yang berarti susunan atau gabungan. Komposit juga berasal dari kata kerja to compose yang berarti menyusun atau menggabung. Jadi, secara sederhana material komposit dapat diartikan sebagai material gabungan dari dua atau lebih material yang berbeda. Penggabungan dua material atau lebih tersebut terdiri dari dua macam, yaitu sebagai berikut: 1. Penggabungan Makro Komposit Ciri-ciri penggabungan makro adalah sebagai berikut: a. Dapat dibedakan secara langsung dengan cara mengamati. b. Penggabungannya lebih secara fisik dan mekanik. c. Penggabungannya dapat dipisahkan secara fisik ataupun secara mekanik. 2. Penggabungan Mikro Komposit Ciri-ciri penggabungan mikro adalah sebagai berikut: a. Tidak dapat dibedakan secara langsung dengan cara mengamati. b. Penggabungannya lebih secara kimiawi. c. Penggabungannya tidak dapat dipisahkan secara fisik dan mekanik, tetapi dapat dilakukan dengan secara kimiawi.

34 9 2.3 Kelebihan dan Kekurangan Bahan Komposit Bahan komposit mempunyai beberapa kelebihan dibanding dengan bahan konvensional seperti logam. Kelebihan tersebut pada umumnya dapat dilihat dari beberapa sudut yang penting seperti sifat-sifat mekanik dan fisikal, kemampuan (reliability), layak dalam pembuatan, dan biaya. Seperti yang diuraikan dibawah ini : a. Sifat-sifat mekanikal dan fisikal Pada umumnya pemilihan bahan matrik dan serat memainkan peranan penting dalam menentukan sifat-sifat mekanik dan sifat komposit. Gabungan matrik dan serat dapat menghasilkan komposit yang mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih tinggi dari bahan konvensional seperti : 1. Bahan komposit mempunyai density yang jauh lebih rendah dibanding dengan bahan konvensional. Hal ini memberikan implikasi yang penting dalam konteks penggunaan karena komposit akan mempunyai kekuatan dan kekakuan spesifik yang lebih tinggi dari bahan konvensional. 2. Pada industri angkasa lepas terdapat kecenderungan untuk menggantikan komponen yang dibuat dari logam dengan komposit, karena telah terbukti komposit mempunyai rintangan terhadap fatigue yang baik terutama komposit yang menggunakan serat karbon. 3. Bahan komposit juga mempunyai kelebihan dari segi versatility (berdaya guna) yaitu produk yang mempunyai gabungan sifatsifat yang menarik yang dapat dihasilkan dengan mengubah sesuai jenis matrik dan serat yang digunakan. 4. Massa jenis rendah (ringan). 5. Lebih kuat dan lebih ringan. 6. Perbandingan kekuatan dan berat yang menguntungkan.

35 10 7. Lebih kuat (stiff), ulet (tough) dan tidak getas. 8. Koefisien pemuaian yang rendah. 9. Tahan terhadap cuaca ekstrim. 10. Tahan terhadap korosi. 11. Mudah diproses (dibentuk). b. Biaya Biaya bahan mentah, pemrosesan, tentang kebutuhan manusia, dan sebagainya. Faktor biaya juga memainkan peranan yang sangat penting dalam membantu perkembangan industri komposit. Biaya yang berkaitan erat dengan menghasilkan sesuatu produk yang seharusnya memperhitungkan berbagai aspek. Selain memiliki kelebihan, komposit juga memiliki kekurangan. Ada beberapa kekurangan yang dimiliki oleh material komposit ini, antara lain a. Tidak tahan terhadap beban shock (kejut) dan crash (tabrak) dibandingkan dengan metal. b. Kurang elastis. c. Lebih sulit dibentuk secara plastis. 2.4 Bahan Penyusun Komposit Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, komposit merupakan penggabungan antara dua jenis atau lebih material dengan fase yang berbeda. Penggabungan tersebut menghasilkan suatu bahan dengan kemampuan yang lebih baik dari fase-fase awal sebagai penyusunnya. Adapun bahan-bahan penyusun komposit terdiri dari dua, yaitu (Nayiroh, 2013:1): Matrik Matrik adalah bahan utama dalam penyusunan komposit yang berfungsi sebagai pengikat, selain itu matrik juga berfungsi sebagai pelindung dari

36 11 kerusakan eksternal, pelindung terhadap keausan, goresan, dan zat kimia berbahaya. Matrik mempunyai fungsi sebagai berikut (Nayiroh, 2013:1): a. Mentransfer tegangan ke serat. b. Membentuk ikatan koheren, permukaan matrik/serat. c. Melindungi serat. d. Memisahkan serat. e. Melepaskan ikatan. f. Tetap stabil setelah proses manufaktur. Matrik pada umumnya terbuat dari bahan-bahan yang lunak dan liat. Polimer (plastis) merupakan bahan umum yang bisa digunakan. Contoh bahan polimer yang sejak dulu digunakan sebagai matrik yaitu polyester, vinylester dan epoxy Penggolongan Komposit Berdasarkan Jenis Matrik Sedangkan untuk komposit menurut jenis matrik yang digunakan dapat dibedakan menjadi : a. Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composite) Pada komposit ini matrik yang digunakan adalah logam sedangkan bahan pengisinya dapat berupa logam maupun non logam. Komposit jenis logam tidak secara luas digunakan dibandingkan dengan komposit polimer. Kelebihan dari komposit matrik logam adalah komposit ini memiliki kekuatan tinggi, ketangguhan retak dan kekuatan yang bagus, serta dapat menahan suhu tinggi dalam lingkungan korosif (Tantra, 2015:6). Contohnya aluminium beserta paduannya, titanium beserta paduannya, dan magnesium beserta paduannya. Dan pengaplikasian komposit matrik logam biasanya pada komponen otomotif dapat dilihat pada Gambar 2.2 (blok mesin, poros gardan, dll), peralatan militer (sudu turbin, cakram kompresor), aircraft (rak listrik pada pesawat terbang), dan peralatan elektronik.

37 12 Gambar 2.2 Aplikasi Komposit Matrik Logam (Sumber: b. Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composite) Keramik memiliki sifat-sifat yang cukup menarik seperti kekakuan, kekerasan dan kekuatan tekan yang tinggi serta kerapatan yang rendah. Bahan ini juga memiliki beberapa kelemahan yaitu ketangguhan (toughness) dan tegangan tarik rendah. Pembuatan komposit dengan matrik keramik sangat sulit dan memerlukan biaya yang mahal. Metode yang biasa digunakan adalah metode metalurgi serbuk. Contoh matrik yang dapat digunakan: Alumina (Al 2 O 3 ), karbida silicon (SiC), gelas anorganic. Dan pengaplikasian komposit matrik keramik biasanya pada gelas boron silikat untuk alas cermin laser, gelas keramik, dan chemical processing (filters, membranes, seals, liners, piping, hangers) dapat dilihat pada Gambar 2.3.

38 13 Gambar 2.3 Aplikasi Komposit Matrik Keramik (Sumber: c. Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composite) Komposit jenis ini adalah jenis yang paling banyak digunakan karena mudah dalam proses pembuatannya dan murah, memiliki sifat mekanik yang ringan, dan sesuai dengan yang diinginkan. Komposit matrik polimer ini dibagi menjadi dua yaitu: 1. Polimer Termoset Polimer termoset adalah bahan matrik yang dapat menerima suhu tinggi atau tidak berubah karena panas. Contohnya: Poly-mid, Poly-Amid dan Poly-difenil eter. Adapun beberapa sifat dari resin polyester tak jenuh ini adalah (Surdia, Tata, & Saito, 1985: ): a. Viskositas relatif rendah. b. Mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan gas sewaktu diatur (maka tidak perlu diberi tekanan untuk pencetakan). c. Resinnya kaku dan rapuh.

39 14 d. Suhu deformasi termalnya lebih rendah dari pada resin termoset lainnya. e. Ketahanan panas jangka panjangnya kira-kira C. f. Kuat terhadap asam, tetapi lemah terhadap alkali. g. Tahan terhadap cuaca. h. Tahan terhadap kelembaban dan sinar ultraviolet. 2. Polimer Termoplastik. Polimer termoplastik merupakan polimer yang memiliki sifat yang tidak tahan terhadap suhu panas (Haryanto, 2010). Jika polimer termoplastik dipanaskan makan polimer tersebut akan menjadi lunak dan mengeras ketika didinginkan. Proses seperti itu dapat terjadi berulang kali, sehingga polimer termoplastik dapat dibentuk ulang dengan menggunakan cetakan yang berbeda untuk mendapatkan produk polimer yang baru (Haryanto, 2010). Polimer yang termasuk polimer termoplastik adalah jenis polimer plastik yang tidak memiliki ikatan silang antara rantai polimernya, melainkan dengan struktur molekul linear atau bercabang (Haryanto, 2010). Ada bahan matrik jenis polimer termoplastik yang tidak dapat menerima suhu tinggi atau akan berubah karena panas, seperti Poly-Ether-Ether-Ketone (PEEK), Poly-Ether-Imide (PEI), Nilon, dll. Pengaplikasian komposit matrik polimer dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada Gambar 2.4 yang merupakan pengaplikasian pada pintu kendaraan. Contoh lainnya dari pengaplikasian komposit matrik polimer yaitu sebagai berikut: a. Alat-alat rumah tangga. b. Panel-panel pintu kendaraan. c. Lemari perkantoran.

40 15 d. Peralatan elektronika. e. Kotak air radiator. f. Rotor helikopter. Gambar 2.4 Aplikasi Komposit Matrik Polimer (Sumber: Filler Filler merupakan salah satu bagian utama dari komposit yang berfungsi sebagai penanggung beban utama pada komposit. Filler juga berfungsi sebagai pengisi dari komposit tersebut, karena bahan pengisi dalam komposit berperan untuk menahan beban yang diterima oleh material komposit. Sifat bahan pengisi biasanya kaku dan tangguh. Filler atau bahan pengisi ini umumnya dapat berupa fiber, partikel, dan serat. Filler dapat dibedakan menjadi bahan alami dan bahan buatan. Contoh bahan pengisi alami berupa serat kelapa, serat eceng gondok, serat aren, partikel cangkang kerang darah, dan masih banyak lainnya. Dan contoh bahan pengisi buatan berupa serat karbon, serat gelas, dan keramik. Pada penelitian ini peneliti menggunakan bahan alami yaitu cangkang kerang darah, cangkang kerang darah tersebut akan dibentuk menjadi partikel. Berikut adalah beberapa sifat yang dapat diperoleh dengan penambahan bahan pengisi (Tantra, 2015:16):

41 16 a. Meningkatkan sifat fisik. b. Penyerapan kelembaban yang rendah. c. Biaya yang rendah. d. Ketahanan terhadap panas yang baik. e. Sifat pembasahan yang baik. f. Ketahanan terhadap bahan kimia yang baik Penggolongan Komposit Berdasarkan Bahan Pengisi Penggolongan bahan komposit sangat luas, dapat dilihat pada Gambar 2.5 jenis komposit sering dibedakan menurut bahan matrik dan bahan pengisinya. Berdasarkan bahan pengisi yang digunakan, komposit dapat dibedakan menjadi lima, yaitu (Tantra, 2015:7-8): a. Fiber Filler Composite Pada komposit fiber filler composite bahan pengisi yang digunakan adalah serat yang memiliki kekuatan yang lebih besar bila dibandingkan dengan bahan pengikat atau matrik. Serat adalah salah satu bahan pengisi yang paling sering digunakan, karena sangat mempengaruhi dan meningkatkan kekuatan dari komposit. Fiber yang biasa digunakan seperti glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, dan sebagainya. b. Laminar Filler Composite Komposit ini terdiri dari dua atau lebih material yang disusun berlapis-lapis yang disusun menjadi satu. Pelapisan ini bertujuan untuk mendapatkan sifat-sifat yang baru seperti kekuatan, kekakuan, ketahanan korosi, sifat termal juga untuk penampilan yang lebih atraktif. c. Filler Composite Komposit ini merupakan hasil dari penambahan bahan filler pada matrik yang digunakan untuk menggantikan sebagian dari matrik. Komposit jenis ini dapat meningkatkan atau mengubah sifat-sifat komposit. Para pengisi juga meningkatkan kekuatan dan mengurangi berat

42 17 komposit, kemudian produk secara berlanjut akan diisi dengan bahan filler. d. Particular Filler Composite Particular composite menggunakan partikel-partikel yang ada dalam matrik. Partikel tersebut digunakan sebagai bahan pengisi yang berserakan di dalam keseluruhan matrik yang disebut komposit partikel. Material partikel bisa dari satu jenis ataupun lebih dari satu jenis material, dan biasanya material partikel ini terbuat dari bahan metal atau terbuat dari bahan non-metal. Jenis-jenis particular composite antara lain partikel komposit organik dan partikel komposit non organik. e. Flake Filler Composite Komposit serpihan ini digunakan sebagai pengganti komposit serat, hasil akhirnya cenderung kurang bagus dari segi kontrol ukuran dan bentuk. Selain itu sering terjadi cacat pada produk akhir komposit ini, misalnya seperti retak atau permukaan yang tidak rata. Gambar 2.5 Tipe-Tipe Komposit Berdasarkan Jenis Pengisi (Sumber: Tantra, 2015)

43 Partikel (Serbuk atau butiran) Ukuran partikel yang digunakan sangatlah bervariasi dari skala mikroskopis sampai skala makroskopis. Distribusi partikel didalam matrik komposit tersusun secara random, sehingga komposit yang dihasilkan mempunyai sifat isotrope. Keberadaan partikel pada matrik, akan menjadikan matrik menjadi lebih keras dan menghambat gerakan dislokasi yang akan timbul. Dalam pembuatan komposit partikel ada tiga jenis partikel yang dapat digunakan yaitu partikel logam, partikel non-logam, dan partikel keramik. Penggunaan partikel dalam komposit dapat berupa bahan organik atau nonorganik. Ada beberapa kemungkinan kombinasi yang dapat dilakukan yaitu : a. Nonmetallic in nonmetallic composites Pada jenis ini partikel dan matrik yang digunakan berasal dari bahan baku logam. Contohnya beton, beton ini tersusun dari pasir, kerikil, semen, dan air yang dicampurkan sesuai dengan takarannya yang setelah itu bereaksi secara kimia lalu hasilnya mengeras setelah kering. b. Metallic in nonmetallic composites Komposit ini tersusun oleh partikel logam. Contoh bahan ini adalah serbuk logam yang dicampurkan dengan resin thermoset, komposit ini sangat kuat dan keras dan memiliki kemampuan menahan panas yang baik. Karena itu bahan ini banyak digunakan dalam bidang elektrik. c. Metallic in metallic composites Jenis ini masih sangat jarang dipergunakan, namun hasil yang diharapkan dari paduan ini adalah adanya keunggulan-keunggulan tertentu. d. Nonmetallic in metallic composites Pada jenis ini partikel non-logam seperti keramik dimasukkan kedalam matrik logam. Kemudian dari campuran ini biasanya menghasilkan carmet.

44 19 Carmet sangatlah berguna untuk alat potong yang tahan terhadap temperatur yang cukup tinggi. 2.6 Komposit Berpengisi Partikel Komposit merupakan material yang mampu menggantikan logam, khususnya pada aplikasi penggunaan material dengan berat yang rendah. Komposit partikel merupakan suatu bahan yang terbentuk dari partikel-partikel yang tersebar didalam matrik pengikat. Komposit partikel dapat dirancang untuk mendapatkan sifat mekanik yang baik. Sifat mekanik yang biasanya ingin didapatkan adalah tahan aus, ulet, tidak mudah pecah, tahan panas, gaya gesek yang baik, density rendah, dan lainnya. Komposit partikel dibuat dari partikel matrik logam maupun non-logam atau bisa juga dari kombinasi dan keduanya. 2.7 Kerang Darah (Anadara Granosa) Pada penelitian ini menggunakan pengisi komposit berbentuk partikel yaitu partikel cangkang kerang darah (Anadara granosa). Kerang darah ini adalah pangan yang mudah kita jumpai baik oleh pedagang kaki lima maupun di rumah makan dan banyak dibudidayakan karena peminatnya sangat banyak. Adapun klasifikasi dan identifikasi dari spesies kerang darah ini adalah sebagai berikut: Kingdom Phyllum Class Subclass Ordo Famili Genus Species : Animalia : Mollusca : Bivalvia : Pteriomorphia : Arcoida : Archidae : Anadara : Anadara Granosa

45 20 oleh manusia: Berikut adalah Gambar cangkang kerang darah yang biasa dikonsumsi Gambar 2.6 Kerang Darah (Anadara Granosa) (Sumber: Kerang darah hidup dengan cara menguburkan diri di pantai-pantai dan terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir dari kedalaman 10 m sampai 30 m. Kerang darah mempunyai ciri yang khas yaitu ditutupi oleh dua keping cangkang (valve) yang dapat terbuka dan tertutup karena terdapat sebuah persendian berupa engsel elastis yang merupakan penghubung kedua valve tersebut. Cangkang berwarna putih ditutupi periostrakum yang memiliki warna kuning kecoklatan sampai coklat kehitaman, ukuran kerang dewasa 6 cm hingga 9 cm. Komposisi kimia kerang darah adalah mengandung protein 9% sampai 13%, lemak mencapai 2%, glikogen 1% sampai 7% dan memiliki 80 kalori dalam 100 gram daging segar. Adapun karakteristik dari kerang darah yaitu berbau amis, teksturnya yang lunak namun kenyal dan dagingnya berwarna merah kecoklatan. Adapun komposisi kimia dalam cangkang kulit kerang darah (Anadara granosa) adalah sebagai berikut:

46 21 Tabel 2.1 Komposisi Kimia Serbuk Kulit Kerang Darah Komponen Kimia Komposisi (%) CaO 66,70 SiO 2 7,88 Fe 2 O 3 0,03 MgO 22,28 Al 2 O 3 1,25 Dari data komposisi 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). 2.8 Bahan Tambahan Bahan tambahan sebagai pemicu (initiator) dan berfungsi untuk memulai atau mempersingkat reaksi pengeringan pada temperatur ruang adalah katalis. Kelebihan dari katalis sendiri adalah menimbulkan panas saat proses pengeringan namun apabila pencampuran katalis kedalam resin terlalu banyak atau tidak sesuai dengan takaran hal ini dapat merusak produk yang dibuat. Karena pencampuran katalis dan resin dapat menimbulkan reaksi berupa panas, maka dari itu sebagai campuran untuk katalis menggunakan perbandingan antara 0,25% sampai 0,5% dari volume total. Untuk menghindari lengketnya produk pada proses pencetakan benda uji maka cetakan dilapisi dengan release agent sebelumnya. Release agent yang dapat digunakan ada banyak dan yang biasa digunakan seperti waxes (semir), mirror glass, oli, dan sebagainya. Selain bahan-bahan diatas masih ada cobalt 223 yang berfungsi sebagai akselerator yang berguna mempercepat pengeringan dan memadatkan komposit. Namun tetap harus diperhatikan takarannya karena reaksi panas yang ditimbulkan cobalt atau katalis dapat merusak benda uji.

47 Metode Pembuatan Komposit Pembuatan komposit dapat melalui beberapa metode. Metode-metode tersebut disesuaikan dengan jenis matrik yang digunakan sebagai penyusun komposit dan bentuk material komposit yang diinginkan, adapun metode pembuatan komposit yang ada antara lain (Tantra, 2015:8-10): Close Molding Process (Pencetakan Tertutup) Beberapa jenis metode pabrikasi komposit dengan metode pencetakan tertutup antara lain : 1. Compression Molding Metode ini menggunakan cetakan yang ditekan pada tekanan tinggi sampai mencapai 1000 psi, diawali dengan mengalirkan resin dan zat pengisi dengan viskositas tinggi ke dalam cetakan, kemudian mold ditutup dan dilakukan penekanan terhadap material komposit tersebut, sehingga mengakibatkan mengerasnya material komposit secara permanen mengikuti bentuk cetakan. Prosesnya dapat dilihat pada Gambar 2.7. Gambar 2.7 Compression Molding (Sumber:

48 23 2. Pultrusion Pada metode pultrusion, pembentukan material komposit yang menggabungkan antara resin dan fiber berlangsung secara kontinu. Proses pultrusi digunakan pada pabrikasi komposit yang berprofil penampang lintang tetap. Pengisi yang digunakan diletakkan pada tempat yang khusus dengan menggunakan performing shapers dan guiders untuk membentuk karakteristiknya dan proses pengisian komposit dilakukan melalui resin bath atau wet out yaitu tempat di mana material diselubungi dengan cairan resin. Adanya panas akan mengaktifkan sistem curing sehingga akan mengubah fase resin menjadi padat. Prosesnya dapat dilihat pada Gambar 2.8. Gambar 2.8 Pultrusion Method (Sumber: 3. Prepreg Metode ini merupakan metode advance dalam pembuatan komposit, dengan adanya pemanasan cetakan yang telah berisi komposit dimasukkan ke autoclave. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan gaya tekan dari luar. Teknik menggunakan prepreg-vacuum bag-autoclave banyak dimanfaatkan untuk pembuatan peralatan pesawat terbang dan peralatan militer. Prosesnya dapat dilihat pada Gambar 2.9.

49 24 Gambar 2.9 Prepreg Method (Sumber: 4. Wet Lay-Up Pada metode ini, pengisi digabungkan dengan menggunakan tangan seperti pada metode hand lay-up untuk kemudian ditaruh ke dalam cetakan vacuum bag untuk mempercepat proses laminasi dan menghilangkan udara yang terperangkap yang dapat menimbulkan adanya void dalam produk komposit yang dicetak. Prosesnya dapat dilihat pada Gambar Gambar 2.10 Wet Lay Up Method (Sumber:

50 25 5. Resin Trade Molding (RTM) Pada proses ini, resin ditransfer atau diinjeksikan ke dalam suatu tempat yang sebelumnya telah diisi dengan filler yang diletakkan di antara dua permukaan cetakan yang terdiri dari dua bagian yang satu disebut female dan yang lainnya disebut male. Pasangan cetakan tersebut lalu ditutup, diberi klem, kemudian resin berviskositas rendah diinjeksikan pada tekanan psi ke dalam lubang cetakan melalui port injeksi. Resin diinjeksikan sampai memenuhi seluruh rongga cetakan hingga meresap dan membasahi seluruh material pengisi. Prosesnya dapat dilihat pada Gambar Gambar 2.11 Resin Trade Molding (RTM) Method (Sumber: Open Molding Process (Pencetakan Terbuka) lain : Beberapa metode penyediaan komposit dengan pencetakan terbuka antara 1. Filament Winding Process Proses ini memanfaatkan sistem gulungan benang pada sebuah sumbu putar. Serat komposit dibuat dalam bentuk benang digulung pada sebuah mandril yang dibentuk sesuai dengan bentuk rancangan benda teknik, misalnya berbentuk tabung, kemudian resin yang berfungsi sebagai matrik

51 26 dituangkan bersamaan dengan proses penggulungan pengisi tersebut, sehingga keduanya merekat dan saling mengikat antara satu lapisan gulungan dengan gulungan berikutnya, sampai membentuk benda teknik yang direncanakan. Prosesnya dapat dilihat pada Gambar Gambar 2.12 Filament Winding Process (Sumber: 2. Hand Lay-Up Process Proses ini dilakukan pada suhu ruangan, pengisi ditata sedemikian rupa mengikuti bentuk cetakan atau mandril, kemudian resin dituangkan sebagai pengikat antar pengisi sehingga ukuran dan bentuk komposit menjadi sesuai dengan yang telah ditentukan sebelumnya. Prosesnya dapat dilihat pada Gambar 2.13.

52 27 Gambar 2.13 Hand Lay-Up Process (Sumber: Fraksi Volume Fraksi volume (%) adalah aturan perbandingan untuk pencampuran volume serbuk dan volume matrik bahan pembentuk komposit terhadap volume total komposit. Penggunaan istilah fraksi volume mengacu pada jumlah persentase (%) volume bahan pengisi atau filler yang kita gunakan dalam proses pembuatan komposit. Perhitungan resin, pengisi, dan katalis juga harus sesuai dengan komposisi yang dibutuhkan agar komposit yang dihasilkan lebih maksimal. Maka: Vfil Vmat Vkat = % Filler = % Matrik = % Katalis Jadi: V cetakan = 2.2 V resin uji = Resin yang dibutuhkan (%) V komposit

53 28 V partikel = Partikel yang dibutuhkan (%) V komposit 2.4 M partikel = ρ partikel V partikel 2.5 V katalis = Katalis yang dibutuhkan (%) V resin Ukuran Makro Partikel dan Mikro Partikel Variasi yang digunakan pada percobaan ini merupakan variasi ukuran dari partikel pengisi, yaitu ukuran dari 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 di bawah 0,1 mikron termasuk dalam jenis nano partikel, dan ukuran partikel di atas 100 mikron merupakan 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 Uji Tarik Uji tarik merupakan salah satu sifat bahan polimer yang terpenting dan sering digunakan untuk uji 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 pembebanan 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 yang dapat dilihat pada Gambar 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 mengetahui hasil pengujian kekuatan tarik (Tensile Strength) adalah sebagai berikut:

54 29 a. Engineering Stress (Tensile Strength) adalah gaya per unit luas dari material yang menerima gaya tersebut. Adapun rumusnya adalah sebagai berikut: 2.7 Keterangan: = Stress atau tegangan (kg) W = Gaya (kg) Ao = Luas penampang awal (mm 2 ) b. Engineering Strain (Tensile Strain) merupakan ukuran perubahan panjang dari suatu material. Adapun rumus untuk menghitung tensile strain adalah sebagai berikut: = 2.8 Keterangan: ε Lo Δl = Engineering Strain atau regangan = Panjang mula-mula spesimen sebelum penarikan (mm) = 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: E = ( Pada daerah elastis) 2.9

55 30 Keterangan: E = Modulus elastisitas/ Modulus Young (kg/mm 2 ) ε = Engineering Strain atau regangan σ = Engineering Stress atau tegangan (kg/mm 2 ) Gambar 2.14 Mesin Uji Tarik (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Pada uji tarik ini standar pengujian yang digunakan adalah ASTM D638-02a type I, dan ukuran-ukuran spesimen dapat dilihat pada Gambar 2.15 dan tabel 2.2. Pengujian komposit ini juga pernah dilakukan oleh peneliti lain yang menghasilkan diagram tegangan dan regangan, dapat dilihat pada Gambar Gambar 2.15 Spesimen Uji Tarik ASTM D638-02a (Sumber:

56 31 Tabel 2.2 Ukuran Spesimen Uji Tarik ASTM D638-02a Gambar 2.16 Diagram Tegangan dan Regangan Komposit (Sumber: Uji Impak Uji impak merupakan pengujian yang diberikan dengan energi kejut yang dikenakan pada suatu bahan dapat dianalogikan dengan keuletan (toughness) dari bahan tersebut. Pengujian impak yang akan dilakukan menggunakan mesin uji impak Charpy GOTECH GT-7045 TAIWAN,R.O.C dapat dilihat pada Gambar Prinsip dasar pengujian ini adalah ayunan beban pendulum yang dikenakan pada benda uji (spesimen) dapat dilihat pada Gambar Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan benda uji dihitung langsung dari perbedaan energi potensial pendulum pada awal dan akhir setelah menabrak benda uji. Untuk

57 32 memastikan titik bagian yang patah perlu dibuat takikan pada benda uji tersebut, dengan tujuan memusatkan konsentrasi tegangan. Ada dua jenis metode uji impak dapat dilihat pada Gambar 2.17, yaitu sebagai berikut: a. Metode Charpy Pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi spesimen uji pada tumpuan dengan posisi horizontal/mendatar, dan arah pembebanan berlawanan dengan arah takikan. b. Metode Izod Pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi spesimen uji pada tumpuan dengan posisi, dan arah pembebanan searah dengan arah takikan. Gambar 2.17 (a) Charpy, (b) Izod (Sumber: Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung pada pengujian impak sebagai berikut: Tenaga patah = G.R (cos β cos α) joule 2.10 Harga keuletan = joule/mm

58 33 Keterangan: G R α β = Berat pendulum dikalikan dengan percepatan gravitasi (N) = Panjang jari-jari pendulum (m) = Sudut ayun awal atau sudut tanpa beban = Sudut ayun akhir atau sudut dengan beban Gambar 2.18 Alat Uji Impak Charpy (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

59 34 Gambar 2.19 Skema Uji Impak Charpy (Sumber: ghness.html) 2.14 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 berbedabeda. 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 ρ (rho), massa zat m dan volume zat V dapat dilihat pada Gambar Maka didapatkan rumus sebagai berikut: 2.12 Untuk mencari volume zat menggunakan rumus sebagai berikut: 2.13

60 35 Keterangan: ρ = Massa jenis zat (gram/cm 3 ) m = Massa zat (gram) V = Volume zat (cm 3 ) P l T = Panjang (cm) = Lebar (cm) = Tinggi (cm) Gambar 2.20 Cara Mencari Volume Balok (Sumber: Tinjauan Pustaka Penelitian tentang kerang darah pernah dilakukan oleh Addriyanus, Tommy, dan Halimatuddahliana (2015) yang berjudul 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 pengisi yang digunakan adalah serbuk kulit kerang darah, yang divariasikan dari 50 sampai 260 mesh. Sedangkan matrik pengikat yang digunakan adalah resin epoksi. Untuk mengetahui sifat mekanik

61 36 komposit yang dihasilkan, dilakukan pengujian nilai kekuatan tarik dan kekuatan bentur dari komposit. Hasil yang diperoleh pada saat penambahan serbuk kulit kerang darah pada komposit dengan komposisi pengisi 30% dan 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, 30044,3 J/m 2. Penelitian lainnya dilakukan oleh Siregar (2009) dengan judul Pemanfaatan Kulit Kerang dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer. Pada penelitian yang dilakukan, ia menggunakan kulit atau cangkang kerang sebagai bahan pengisi untuk membuat beton polimer. Cangkang kerang dicampurkan dengan resin epoksi, pasir silika, dengan variasi komposisi tertentu untuk bisa mendapatkan beton polimer dengan sifat mekanik dan karakteristik yang baik (Siregar, 2009). Pada pengujian yang dilakukan, didapatkan sebuah hasil yang menunjukkan bahwa kualitas terbaik dari beton polimer yang dibuat adalah pada komposisi 80% serbuk kulit kerang darah dan 20% resin epoksi dengan melakukan pengeringan selama delapan jam dan pada suhu 60 o C dengan nilai tekan 56,9 MPa, patah 34 MPa, dan tarik 7,46 MPa (Siregar, 2009). Berdasarkan kedua penelitian tersebut yang menjadi tinjauan pustaka pada penelitian ini, maka dengan komposisi antara partikel, resin, dan katalis sangat memiliki pengaruh pada kekuatan tarik dan kekuatan impak komposit tersebut. Perhitungan banyaknya resin, katalis, dan partikel juga harus dihitung secara teliti, karena semua bahan akan saling melengkapi dan mempengaruhi hasil akhir pada penelitian komposit. Penggunaan partikel cangkang kerang darah sangat berpengaruh dalam meningkatkan kekuatan tarik dan kekuatan impak dari komposit tersebut.

62 3.1 Skema Penelitian BAB III METODOLOGI PENELITIAN Mulai Mencari Bahan Cangkang Kerang Darah Perendaman dengan NaOH 5% Penumbukan Cangkang Kerang Darah Pembelian Bahan Resin Everpol 323 Katalis Trigonox Pembuatan Komposit: 1. Komposit tanpa partikel. 2. Komposit dengan variasi komposisi pengisi sebesar 10%, 20%, dan 30%. Pembuatan Cetakan Pembuatan Benda Uji: 1. Uji Tarik ASTM D638-02a 2. Uji Impak ASTM E23-07a Pengujian : 1. Pengujian Tarik 2. Pengujian Impak 3. Uji Densitas Spesimen Hasil Penelitian Analisis Kesimpulan Gambar 3.1 Skema Alur Penelitian (Sumber: Dokumentasi Pribadi) 37

63 Alat dan Bahan Alat yang Digunakan Alat-alat yang digunakan untuk membuat komposit berpengisi partikel cangkang kerang darah adalah sebagai berikut: a. Cetakan kaca Pada proses pembuatan komposit berpengisi cangkang kerang darah, dibutuhkan sebuah cetakan yang nantinya bentuk dan dimensinya dari cetakan ini akan menjadi bentuk dan dimensi dari produk yang akan dibuat. Terdapat dua cetakan yang akan digunakan, yaitu cetakan komposit uji tarik dan cetakan komposit uji impak. Cetakan komposit uji tarik memiliki ukuran panjang 30 cm, lebar 20 cm, dan tinggi 0,5 cm. Sedangkan pada cetakan komposit uji impak memiliki ukuran panjang 15 cm, lebar 7 cm, dan tinggi 1 cm. Cetakan yang digunakan memiliki tutup yang berfungsi untuk menekan komposit agar permukaan komposit yang dicetak akan menjadi halus dan mengurangi gelembung udara saat pencetakan komposit. Cetakan yang akan digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.2, pada sebelah kiri merupakan cetakan komposit uji tarik dan pada sebelah kanan merupakan cetakan komposit uji impak. Gambar 3.2 Cetakan Komposit Uji Tarik dan Cetakan Komposit Uji Impak (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

64 39 b. Sekrap Sekrap yang digunakan pada penelitian ini merupakan sekrap yang berbahan aluminium, dapat dilihat pada Gambar 3.3. Sekrap ini berfungsi untuk membersihkan sisa kotoran pada cetakan kaca setelah dilakukannya pencetakan dan berfungsi untuk mengeluarkan komposit dari cetakan. Gambar 3.3 Sekrap (Sumber: Dokumentasi Pribadi) c. Gelas ukur 500 ml Gelas ukur seperti yang terlihat pada Gambar 3.4 merupakan gelap ukur yang berbahan plastik. Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume resin yang akan digunakan. Gelas ukur ini juga digunakan sebagai wadah untuk mencampurkan resin dan katalis sebelum dituangkan pada cetakan.

65 40 Gambar 3.4 Gelas Ukur 500 ml (Sumber: Dokumentasi Pribadi) d. Kuas Kuas digunakan untuk membersihkan cetakan dari kotoran agar komposit yang dibuat terhindar dari kotoran. Selain itu kuas juga digunakan untuk mengoleskan release agent di cetakan yang akan digunakan, kuas yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.5. Gambar 3.5 Kuas (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

66 41 e. Masker Masker pada Gambar 3.6, digunakan untuk melindungi pernapasan dari aroma bahan kimia saat melakukan pencetakan komposit. Gambar 3.6 Masker (Sumber: Dokumentasi Pribadi) f. Gerinda (Alat Potong) Gerinda seperti pada Gambar 3.7, digunakan untuk memotong komposit sesuai dengan ukuran yang diinginkan. Gambar 3.7 Gerinda (alat potong) (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

67 42 g. Suntikan Suntikan pada Gambar 3.8, digunakan untuk mengambil dan mengukur katalis yang digunakan dalam proses pencetakan komposit. Gambar 3.8 Suntikan (Sumber: Dokumentasi Pribadi) h. Sarung Tangan Karet Sarung tangan karet pada Gambar 3.9, digunakan untuk melindungi tangan dari bahaya bahan kimia yang digunakan. Gambar 3.9 Sarung tangan karet (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

68 43 i. Timbangan Digital Timbangan digital pada Gambar 3.10, digunakan untuk menimbang partikel cangkang kerang darah sesuai dengan massa yang telah ditentukan. j. Pengaduk Gambar 3.10 Timbangan Digital (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Pengaduk pada Gambar 3.11, digunakan untuk mencampurkan katalis dengan resin agar kedua bahan tersebut tercampur dengan rata. Gambar 3.11 Pengaduk (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

69 44 k. Penumbuk Penumbuk pada Gambar 3.12, digunakan untuk menghancurkan cangkang kerang darah menjadi bentuk partikel dengan ukuran yang telah ditentukan. Gambar 3.12 Penumbuk (Sumber: Dokumentasi Pribadi) l. Ayakan Ayakan pada Gambar 3.13, berfungsi untuk memisahkan bagian cangkang kerang darah yang sesuai ukuran maupun yang tidak berdasarkan ukuran yang telah ditentukan. Pada penelitian ini ukuran lubang ayakan yang digunakan adalah 200 mesh.

70 45 Gambar 3.13 Ayakan (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Bahan yang Digunakan a. Partikel Cangkang Kerang Darah Pada penelitian ini, pengisi (filler) yang digunakan adalah partikel cangkang kerang darah. Fraksi volume yang digunakan adalah 10%, 20%, dan 30%, Untuk mendapatkan partikel cangkang kerang darah ada beberapa proses yang dilakukan, yaitu: 1. Membersihkan cangkang kerang darah. 2. Merendam cangkang kerang darah dengan NaOH sebesar 5%. 3. Menjemur cangkang kerang darah di bawah sinar matahari selama satu hari hingga kering. 4. Menumbuk cangkang kerang darah menjadi partikel. 5. Mengayak partikel cangkang kerang darah sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan. 6. Menimbang partikel cangkang kerang darah sesuai dengan massa yang telah ditentukan. 7. Partikel cangkang kerang darah yang siap digunakan sebagai pengisi komposit uji tarik dan uji impak, dapat dilihat pada Gambar 3.14 dan 3.15.

71 46 Gambar 3.14 Partikel Cangkang Kerang Darah 10%, 20%, dan 30% Uji Tarik (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Gambar 3.15 Partikel Cangkang Kerang Darah 10%, 20%, dan 30% Uji Impak (Sumber: Dokumentasi Pribadi) b. Resin Resin yang digunakan dalam pembuatan komposit ini adalah resin polyester. Resin polyester yang digunakan adalah jenis Everpol 323, dapat dilihat pada Gambar Ciri-ciri resin Everpol 323 adalah memiliki warna merah muda.

72 47 Gambar 3.16 Resin Everpol 323 (Sumber: Dokumentasi Pribadi) c. Katalis Katalis merupakan bahan tambahan dalam pembuatan bahan komposit. Katalis berfungsi sebagai pemicu dalam proses mempercepat pengeringan. Katalis yang digunakan peneliti pada pembuatan komposit ini adalah katalis Trigonox, dapat dilihat pada Gambar Gambar 3.17 Katalis Trigonox (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

73 48 d. Release Agent Release agent pada Gambar 3.18, berfungsi untuk melapisi cetakan agar mudah melepas komposit yang dicetak. Selain itu juga berfungsi untuk membersihkan sisa-sisa resin yang menempel pada cetakan kaca. Jenis release agent yang digunakan adalah Mirror Glaze. Gambar 3.18 Release Agent Mirror Glaze (Sumber: Dokumentasi Pribadi) 3.3 Perendaman Cangkang Kerang Darah dengan NaOH 5% Perendaman cangkang kerah darah dilakukan dengan mencampurkan NaOH 5% kurang lebih selama 2 jam. Perendaman ini bertujuan untuk menghilangkan unsur-unsur yang tidak diinginkan pada cangkang kerang darah, seperti kotoran, minyak, dan lain-lain. Setelah itu cangkang kerang darah dijemur di bawah sinar matahari selama satu hari. Perendaman cangkang kerang darah dengan NaOH dan penjemuran dapat dilihat pada Gambar 3.19.

74 49 Gambar 3.19 Perendaman dan Penjemuran Cangkang Kerang Darah (Sumber: Dokumentasi Pribadi) 3.4 Pembuatan Benda Uji Pada proses pembuatan benda uji tarik dan benda uji impak dibutuhkan masing-masing 6 spesimen. Ada 4 variasi komposisi 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 yaitu proses compression molding. Cetakan untuk 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 Proses Pembuatan Benda Uji Matrik (Polyester) Langkah-langkah pembuatan benda uji matrik (polyester) dapat dilihat pada Gambar 3.20, yaitu sebagai berikut : 1. Cetakan kaca, sekrap, release agent, kuas, dan sarung tangan disiapkan. 2. Cetakan kaca dibersihkan dengan menggunakan sekrap yang terlebih dahulu diolesi dengan release agent dan lakukan sampai cetakan kaca bersih. 3. Permukaan cetakan kaca dilapisi dengan release agent, hal ini berguna untuk memudahkan spesimen lepas dari cetakan kaca.

75 50 4. Resin polyester dan katalis disiapkan sesuai dengan volume cetakan 300 cm 3 (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 dicampurkan ke dalam gelas ukur, kemudian aduk hingga rata. Pengadukan dilakukan kurang lebih selama 3 menit dengan perlahan, agar terhindar dari munculnya gelembung udara. Karena gelembung udara dapat menimbulkan void pada matrik. 6. Setelah resin polyester dan katalis tercampur dengan merata, segera dituangkan ke dalam cetakan yang telah dilapisi release agent tadi. Kemudian cetakan ditutup dengan kaca secara perlahan, dan ditekan menggunakan benda yang berat. Hal ini untuk mengurangi void pada matrik. 7. Proses pengeringan matrik kurang lebih selama 24 jam. Setelah matrik kering, dikeluarkan dari cetakan dan siap untuk dipotong sesuai dengan dimensi yang diinginkan. 8. Dilakukan pemotongan dengan menggunakan alat-alat seperti mesin milling dan gerinda. Penyempurnaan spesimen dilakukan dengan menggunakan kikir dan amplas.

76 51 Gambar 3.20 Skema Pembuatan Benda Uji Matrik (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Proses Pembuatan Benda Uji Komposit Proses pembuatan benda uji komposit serupa dengan pembuatan benda uji matrik, hanya pada proses pembuatan benda uji komposit ini ditambahkan partikel cangkang kerang darah. Langkah pertama dalam 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/cm 3. Langkah kedua adalah menghitung komposisi partikel cangkang kerang darah, resin polyester, dan katalis berdasarkan volume cetakan dan persentase komposisi yang diinginkan. Langkah perhitungannya yaitu sebagai berikut: 1. Menghitung volume cetakan uji tarik dan uji impak V cetakan uji tarik = 3.1 = (mm) = cm 3 = 300 ml

77 52 V cetakan uji impak = = (mm) = cm 3 = 105 ml 2. Perhitungan Volume Komposit Menghitung komposisi komposit partikel cangkang kerang darah untuk uji tarik dan uji impak pada berbagai variasi fraksi volume pengisi, yaitu sebagai berikut: a. Untuk komposit fraksi volume partikel cangkang kerang darah 10%, resin 89,7%, dan katalis 0,3%, yaitu dibutuhkan sebanyak: V resin uji tarik = ml 3.2 = 269,1 ml V partikel uji tarik = 10% V komposit 3.3 = cm 3 = 30 cm 3 = 30 ml M partikel uji tarik = ρ partikel V partikel 3.4 = 3,9319 gr/cm 3 30 cm 3 = 117,96 gram V katalis uji tarik = 0,3% V resin 3.5 = ml = 0,81 ml V resin uji impak = ml = 94,2 ml

78 53 V partikel uji impak = 10% V komposit = cm 3 = 10,5 cm 3 = 10,5 ml M partikel uji impak = ρ partikel V partikel = 3,9319 gr/cm 3 10,5 cm 3 = 41,3 gram V katalis uji impak = 0,3% V resin = ml = 0,28 ml b. Untuk komposit fraksi volume partikel cangkang kerang darah 20%, resin 79,7%, dan katalis 0,3%, yaitu dibutuhkan sebanyak: V resin uji tarik = ml = 239,1 ml V partikel uji tarik = 20% V komposit = cm 3 = 60 cm 3 = 60 ml M partikel uji tarik = ρ partikel V partikel = 3,9319 gr/cm 3 60 cm 3 = 235,9 gram V katalis uji tarik = 0,3% V resin = ml = 0,72 ml

79 54 V resin uji impak = ml = 83,7 ml V partikel uji impak = 20% V komposit = cm 3 = 21 cm 3 = 21 ml M partikel uji impak = ρ partikel V partikel = 3,9319 gr/cm 3 21 cm 3 = 82,6 gram V katalis uji impak = 0,3% V resin = ml = 0,25 ml c. Untuk komposit fraksi volume partikel cangkang kerang darah 30%, resin 69,7%, dan katalis 0,3%, yaitu dibutuhkan sebanyak: V resin uji tarik = ml = 209,1 ml V partikel uji tarik = 30% V komposit = cm 3 = 90 cm 3 = 90 ml M partikel uji tarik = ρ partikel V partikel = 3,9319 gr/cm 3 30 cm 3 = 353,9 gram

80 55 V katalis uji tarik = 0,3% V resin = ml = 0,63 ml V resin uji impak = ml = 73,2 ml V partikel uji impak = 30% V komposit = cm 3 = 31,5 cm 3 = 31,5 ml M partikel uji impak = ρ partikel V partikel = 3,9319 gr/cm 3 31,5 cm 3 = 123,9 gram V katalis uji impak = 0,3% V resin = ml = 0,22 ml Keterangan: V = Volume (cm 3 ) M = Massa (gram) ρ = Massa jenis (gr/cm 3 ) 3. Pencetakan komposit Metode pencetakan ini menggunakan metode pencetakan semi tertutup atau semi compression molding, karena ada bagian yang tidak ditutup untuk membuat gelembung udara (void) bisa keluar dari dalam cetakan. Pencetakan komposit ini dilakukan dengan cara dituang di dalam cetakan yang kemudian ditutup dengan kaca tetapi tidak semua bagian ditutup,.

81 56 Dalam pencetakan komposit ini melewati beberapa langkah-langkah dan dapat dilihat pada Gambar 3.21, langkah-langkahnya yaitu sebagai berikut: a. Cetakan kaca, sekrap, release agent, kuas, dan sarung tangan disiapkan, kemudian bersihkan cetakan sampai tidak ada kotoran yang menempel. b. Dinding dan dasar cetakan dilapisi release agent, hal ini bertujuan untuk memudahkan proses pelepasan komposit dari cetakan. c. Kaca penutup juga dilapisi dengan release agent, yang juga bertujuan memudahkan proses pelepasan komposit dari cetakan. d. Resin polyester dan katalis disiapkan sesuai dengan volume yang diinginkan. e. Resin polyester dan katalis dicampurkan ke dalam gelas ukur, kemudian aduk hingga rata. Pengadukan dilakukan kurang lebih selama 3 menit dengan perlahan, agar terhindar dari munculnya gelembung udara. Karena gelembung udara dapat menimbulkan void pada matrik. f. Setelah resin polyester dan katalis tercampur dengan merata, segera dituangkan ke dalam cetakan yang telah dilapisi release agent tadi. g. Isi cetakan hanya setengah dari volume cetakan tanpa ditutup dan tunggu antara 2-4 jam agar matrik mengeras. h. Partikel cangkang kerang darah ditaburkan sesuai dengan perhitungan yang sudah didapat. i. Langkah d-e diulangi, kemudian setelah resin polyester dan katalis tercampur dengan merata, segera dituangkan kedalam cetakan yang telah ditaburi partikel cangkang kerang darah dan isi cetakan sampai penuh hingga matrik keluar dari dalam cetakan. j. Setelah dituangkan kedalam cetakan, komposit ditekan dengan menggunakan tutup kaca secara perlahan dan ada bagian yang

82 57 tidak ditutup. Hal ini bertujuan dengan penekanan tersebut dapat mengurangi gelembung udara (void) pada komposit. k. Proses pengeringan komposit kurang lebih selama 24 jam. l. Komposit dilepaskan dari dalam cetakan kaca dan siap untuk dipotong sesuai dimensi yang diinginkan. m. Komposit yang dipotong sesuai dengan dimensi yang diinginkan, proses finishing dengan menggunakan kikir dan amplas. Gambar 3.21 Skema Pembuatan Benda Uji Komposit (Sumber: Dokumentasi Pribadi) 3.5 Bentuk dan Dimensi Benda Uji Bentuk dan dimensi benda uji pada penelitian ini berbeda-beda karena setiap pengujian memiliki standar yang berbeda, oleh karena itu untuk mendapatkan nilai yang bisa diakui dan diterima. 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).

83 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 adalah ASTM D638-02a type I, pengujian tarik ini dilakukan di laboratorium ilmu logam Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Ukuran-ukuran spesimen dapat dilihat pada Gambar 3.22 dan tabel 3.1. Gambar 3.22 Spesimen Uji Tarik ASTM D638-02a (Sumber: Tabel 3.1 Ukuran Spesimen Uji Tarik ASTM D638-02a

84 Benda Uji Impak Pengujian impak dalam penelitian ini menggunakan ukuran spesimen yang telah disesuaikan dengan standar pengujian impak yang ada. Standar pengujian impak yang digunakan adalah ASTM E23-07a type A, pengujian impak ini dilakukan di laboratorium ilmu logam Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Ukuran-ukuran spesimen dapat dilihat pada Gambar Gambar 3.23 Ukuran Spesimen Uji Impak ASTM E23-07a type A (Sumber: Metode Pengujian Uji tarik Pengujian ini menggunakan mesin uji tarik dengan tipe GOTECH KT- 7010A2 TAIWAN,R.O.C yang dapat dilihat pada Gambar 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 mengetahui hasil pengujian kekuatan tarik (Tensile Strength) adalah sebagai berikut: a. Engineering Stress (Tensile Strength) adalah gaya per unit luas dari material yang menerima gaya tersebut. Adapun rumusnya adalah sebagai berikut: 3.6

85 60 Keterangan: = Stress atau tegangan (kg/mm 2 ) W = Gaya (kg) Ao = Luas penampang awal (mm 2 ) b. Engineering Strain (Tensile Strain) merupakan ukuran perubahan panjang dari suatu material. Adapun rumus untuk menghitung tensile strain adalah sebagai berikut: = 3.7 Keterangan: ε Lo Δl = Engineering Strain atau regangan = Panjang mula-mula spesimen sebelum penarikan (mm) = 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: E = (Pada daerah elastis) 3.8 Keterangan: E = Modulus elastisitas/modulus Young (kg/mm 2 ) ε = Engineering Strain atau regangan σ = Engineering Stress atau tegangan (kg/mm 2 )

86 61 Gambar 3.24 Mesin Uji Tarik (Sumber: Dokumentasi Pribadi) 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 uji dipasang pada penjepit atas dan bawah pada mesin uji tarik dengan menaikkan atau menurunkan 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 (mm 2 ) angka tampilan pada display (force), 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.

87 Uji Impak. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui besarnya tenaga patah dan harga keuletan dari komposit yang diuji. Pengujian impak yang akan dilakukan menggunakan mesin uji impak Charpy GOTECH GT-7045 TAIWAN,R.O.C dapat dilihat pada Gambar 3.24 dan skemanya dapat dilihat pada Gambar Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung pada pengujian impak sebagai berikut: Tenaga patah = G.R (cos β cos α) joule 3.9 Harga keuletan = joule/mm Keterangan: G R α β = Berat pendulum dikalikan dengan percepatan gravitasi (N) = Panjang jari-jari pendulum (m) = Sudut ayun awal atau sudut tanpa beban = Sudut ayun akhir atau sudut dengan beban

88 63 Gambar 3.25 Alat Uji Impak Charpy (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Gambar 3.26 Skema Uji Impak Charpy Sumber: ghness.html)

89 64 Langkah-langkah yang dilakukan pada pengujian tarik 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 (α) 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. i. Sudut yang dihasilkan pendulum setelah mematahkan benda uji pada jarum penunjuk sebagai sudut (β) diamati. j. Data-data yang ada saat pengujian impak dicatat Mencari Massa Jenis Spesimen (Uji Densitas) Massa jenis benda adalah perbandingan antara besarnya massa suatu benda dengan volume tersebut. Jika massa jenis benda ρ (rho), massa benda m dan volume V. Maka didapatkan rumus sebagai berikut: 3.11 Untuk mencari volume zat menggunakan rumus sebagai berikut: 3.12

90 65 Keterangan: ρ = Massa jenis benda (gr/cm 3 ) m = Massa benda (gram) V = Volume (cm 3 ) P l T = Panjang (cm) = Lebar (cm) = Tinggi (cm) Langkah-langkah yang dilakukan dalam 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.

91 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengujian Dari hasil pengujian tarik dan pengujian impak spesimen komposit berpengisi partikel cangkang kerang darah, dilakukan pengolahan data serta perhitungan. Hasil data dan perhitungan yang diperoleh selanjutnya akan ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik. 4.2 Hasil Pengujian Benda Uji Tarik Pengujian tarik yang dilakukan pada benda uji matrik, komposit dengan fraksi volume partikel sebesar 10%, 20%, dan 30%. Pengujian ini menggunakan masing-masing 4 spesimen pada tiap variasinya, tetapi pada fraksi volume partikel 0% (matrik) dan 30% terdapat masing-masing 6 dan 8 spesimen. Hasil dari pengujian tarik didapatkan data beban dan pertambahan panjang. Dari data tersebut dapat 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 D638-02a. b. Mencari data yang layak digunakan pada fraksi volume partikel 0% (matrik) dan 30%. Karena data pada fraksi volume partikel tersebut, terdapat range data yang cukup lebar, dan untuk membuat banyak data sama semuanya yaitu menjadi 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 merupakan data yang dihilangkan setelah dilakukan standar deviasi, sehingga data tersebut tidak digunakan karena memiliki range data yang cukup lebar. Standar Deviasi = S = (CaraHarian, 2017) 66

92 67 Contoh perhitungan manual: Tabel 4.1 Standar Deviasi Data Kekuatan Tarik dengan Fraksi Volume Partikel 0% (matrik) Spesimen UTS (MPa) UTS² FVP 0% 1 23,1 531,5 FVP 0% 2 25,4 644,9 FVP 0% 3 20,1 405,2 FVP 0% ,1 FVP 0% 5 13,6 185,7 FVP 0% 6 19,9 396,4 Rata-Rata 20,9 448,8 Σ ,1 2692,8 Standar Deviasi S = = = S = 4,1 Data Valid = Rata-rata data ± standar deviasi = 20,9 ± 4,1 Data Terbesar = 20,9 + 4,1 = 25 Data Terkecil = 20,9 4,1 = 16,8

93 68 Setelah dilakukan seleksi data dengan Standar Deviasi, data pada fraksi volume partikel 0% (matrik) menjadi sebagai berikut: Tabel 4.2 Hasil Standar Deviasi Data Kekuatan Tarik dengan Fraksi Volume Partikel 0% (matrik) Spesimen Kekuatan Tarik (MPa) FVP 0% 1 23,1 FVP 0% 3 20,1 FVP 0% 4 23 FVP 0% 6 19,9 Untuk mempermudah dan mempercepat pengolahan data yang rangenya cukup lebar dengan standar deviasi, selanjutnya digunakan aplikasi Microsoft Excel. c. Mencari luas penampang benda uji sebelum melakukan pengujian tarik. Cara mencari luas penampang dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut: mm 2 d. Hasil data dari pengujian tarik akan didapatkan data beban maksimal dan pertambahan panjang. e. Dari data beban maksimal akan didapatkan tegangan tarik dengan menggunakan rumus sebagai berikut: = = = 23,1 (MPa) f. Dari data pertambahan panjang dan panjang awal bisa dicari regangan dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

94 Komposit Resin 69 g. Dari hasil perhitungan tegangan dan regangan, bisa dicari modulus elastisitasnya dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Hasil Pengujian Benda Uji Tarik Matrik Data hasil pengujian tarik serta hasil perhitungan data matrik, dapat dilihat pada Tabel Tabel 4.3 Dimensi Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi Dimensi Uji Tarik Komposit No Spesimen Lebar A Tebal (mm) (mm) (mm 2 ) 1 FVP 0% 1 13,2 4,7 62,04 2 FVP 0% 2 13,2 4,7 62,04 3 FVP 0% 3 13,2 4,7 62,04 4 FVP 0% 4 13,7 4,8 65,76 5 FVP 0% 5 13,6 4,7 63,92 6 FVP 0% 6 13,9 4,7 65,33 Rata-rata 13,5 4,7 63,52 Tabel 4.4 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi Spesimen A Beban Kekuatan Tarik Kekuatan Tarik (mm 2 ) (kg) (kg/mm 2 ) (MPa) FVP 0% 1 62,04 145,8 2,4 23,1 FVP 0% 2 62,04 160,6 2,6 25,4 FVP 0% 3 62,04 127,3 2,1 20,1 FVP 0% 4 65,76 154,2 2,3 23 FVP 0% 5 63,92 88,8 1,4 13,6 FVP 0% 6 65,33 132,6 2 19,9 Rata-rata 63,52 134,9 2,1 20,9

95 70 Lo (mm) Tabel 4.5 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi L (mm) Per. Panjang (mm) Regangan (%) Modulus Elastisitas (MPa) 50 56,5 6,5 13 1, , ,5 5,5 11 2, ,5 4,5 9 1, ,25 5,25 10,5 2 Dari data matrik dalam tabel ada terlihat range data yang cukup lebar. Selanjutnya digunakan Standar Deviasi untuk menyeleksi apakah data-data tersebut layak digunakan. Tabel 4.6 Standar Deviasi Matrik Everpol 323 No Spesimen UTS (MPa) UTS² 1 FVP 0% 1 23,1 531,5 2 FVP 0% 2 25,4 644,9 3 FVP 0% 3 20,1 405,2 4 FVP 0% ,1 5 FVP 0% 5 13,6 185,7 6 FVP 0% 6 19,9 396,4 Rata-rata 20,9 448,8 Σ ,1 2692,9 Standar Deviasi 4,1 Data Terbesar 24,9 Data Terkecil 16,8

96 Komposit Resin 71 Setelah data-data diseleksi dengan standar deviasi maka didapatkan datadata yang layak digunakan. Tabel 4.7 Dimensi Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi Dimensi Uji Tarik Komposit No Spesimen Lebar Tebal A (mm) (mm) (mm 2 ) 1 FVP 0% 1 13,2 4,7 62,04 2 FVP 0% 3 13,2 4,7 62,04 3 FVP 0% 4 13,7 4,8 65,76 4 FVP 0% 6 13,9 4,7 65,33 Rata-rata 13,5 4,7 63,79 Tabel 4.8 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi Spesimen A Beban Kekuatan Tarik Kekuatan Tarik (mm 2 ) (kg) (kg/mm 2 ) (MPa) FVP 0% 1 62,04 145,8 2,4 23,1 FVP 0% 3 62,04 127,3 2,1 20,1 FVP 0% 4 65,76 154,2 2,3 23 FVP 0% 6 65,33 132,6 2 19,9 Rata-rata 63, ,2 21,5 Lo (mm) Tabel 4.9 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi L (mm) Per. Panjang (mm) Regangan (%) Modulus Elastisitas (MPa) 50 56,5 6,5 13 1, ,5 5,5 11 2, ,5 5, Dari hasil pengujian tarik matrik didapatkan diagram kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas yang dapat dilihat pada Gambar 4.1, 4.2, dan 4.3.

97 Kekuatan Tarik (MPa) Regangan (%) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ,1 20, ,9 21, Kekuatan Tarik (MPa) 5 0 FVP 0% 1 FVP 0% 3 FVP 0% 4 FVP 0% 6 Rata-rata Spesimen Gambar 4.1 Grafik Diagram Kekuatan Tarik Matrik Everpol 323 (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Regangan (%) 2 0 FVP 0% 1 FVP 0% 3 FVP 0% 4 FVP 0% 6 Rata-rata Spesimen Gambar 4.2 Grafik Diagram Regangan Matrik Everpol 323 (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

98 Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah 10% Modulus Elastisitas (MPa) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ,8 2 2, Modulus Elastisitas (MPa) 0 Spesimen Gambar 4.3 Grafik Diagram Modulus Elastisitas Matrik Everpol 323 (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Hasil Pengujian Benda Uji Tarik Komposit Data hasil pengujian tarik serta hasil perhitungan data komposit, dapat dilihat pada Tabel a. Fraksi Volume Partikel 10% Tabel 4.10 Dimensi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Dimensi Uji Tarik Komposit No Spesimen Lebar (mm) Tebal (mm) A (mm 2 ) 1 FVP 10% 1 13,8 5,1 70,38 2 FVP 10% 2 12,9 5,4 69,66 3 FVP 10% 3 12,7 5,4 68,58 4 FVP 10% 4 12,8 5,4 69,12 Rata-rata 13,1 5,3 69,44

99 74 Tabel 4.11 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Spesimen A Beban Kekuatan Tarik Kekuatan Tarik (mm 2 ) (kg) (kg/mm2) (MPa) FVP 10% 1 70,38 103,6 1,5 14,4 FVP 10% 2 69,66 100,3 1,4 14,1 FVP 10% 3 68,58 99,7 1,5 14,3 FVP 10% 4 69,12 99,4 1,4 14,1 Rata-rata 69,44 100,8 1,5 14,2 Tabel 4.12 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Lo (mm) L (mm) Per. Panjang (mm) Regangan (%) , ,5 2,5 5 2, ,5 1,5 3 4, ,5 1,5 3 4, ,4 2,4 4,8 3,5 Modulus Elastisitas (MPa) Dari hasil pengujian tarik komposit dengan fraksi volume partikel 10% didapatkan diagram kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas yang dapat dilihat pada Gambar 4.4, 4.5, dan 4.6.

100 Kekuatan Tarik (MPa) Regangan (Mpa) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ,4 14,1 14,3 14,1 14,2 FVP 10% 1 FVP 10% 2 FVP 10% 3 Spesimen FVP 10% 4 Rata-rata Kekuatan Tarik (MPa) Gambar 4.4 Grafik Diagram Kekuatan Tarik Komposit dengan FVP 10% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) , Regangan (%) FVP 10% 1 FVP 10% 2 FVP 10% 3 FVP 10% 4 Rata-rata Spesimen Gambar 4.5 Grafik Diagram Regangan Komposit dengan FVP 10% (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

101 Modulus Elastisitas (MPa) Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah 20% PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ,8 2,8 4,8 4,7 3,5 Modulus Elastisitas (MPa) Spesimen Gambar 4.6 Grafik Diagram Modulus Elastisitas Komposit dengan FVP 10% b. Fraksi Volume Partikel 20% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Tabel 4.13 Dimensi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Dimensi Uji Tarik komposit No Spesimen Lebar A Tebal (mm) (mm) (mm 2 ) 1 FVP 20% 1 12,9 6,4 82,56 2 FVP 20% 2 12,4 6,3 78,12 3 FVP 20% ,4 83,20 4 FVP 20% 4 12,6 6 75,60 Rata-rata 12,7 6,3 79,87 Tabel 4.14 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Spesimen A Beban Kekuatan Tarik Kekuatan Tarik (mm 2 ) (kg) (kg/mm 2 ) (MPa) FVP 20% 1 82,56 97,3 1,2 11,6 FVP 20% 2 78, ,4 13,3 FVP 20% 3 83,20 107,3 1,3 12,7 FVP 20% 4 75,60 89,4 1,2 11,6 Rata-rata 79, ,3 12,3

102 Kekuatan Tarik (MPa) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 77 Tabel 4.15 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Lo (mm) L (mm) Per. Panjang (mm) Regangan (%) , ,5 2,5 5 2, ,5 2,5 5 2, ,5 2,5 5 2, ,6 2,6 5,3 2,4 Modulus Elastisitas (MPa) Dari hasil pengujian tarik komposit dengan fraksi volume partikel 20% didapatkan diagram kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas yang dapat dilihat pada Gambar 4.7, 4.8, dan ,6 13,3 12,7 11,6 12, Kekuatan Tarik (MPa) 2 0 FVP 20% 1 FVP 20% 2 FVP 20% 3 Spesimen FVP 20% 4 Rata-rata Gambar 4.7 Grafik Diagram Kekuatan Tarik Komposit dengan FVP 20% (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

103 Regangan (%) Modulus Elastisitas (MPa) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI , Regangan (%) 1 0 FVP 20% 1 FVP 20% 2 FVP 20% 3 FVP 20% 4 Spesimen Rata-rata Gambar 4.8 Grafik Diagram Regangan Komposit dengan FVP 20% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) 3 3 2,7 2,5 2,3 2,4 2 1, Modulus Elastisitas (MPa) 0 Spesimen Gambar 4.9 Grafik Diagram Modulus Elastisitas Komposit dengan FVP 20% (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

104 Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah 30% PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 79 c. Fraksi Volume Partikel 30% Tabel 4.16 Dimensi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sebelum Diseleksi Dimensi Komposit Uji Tarik No Spesimen Lebar (mm) Tebal (mm) A (mm 2 ) 1 FVP 30% 1 12,8 5,5 70,40 2 FVP 30% 2 12,8 6,3 80,64 3 FVP 30% 3 12,9 6,1 78,69 4 FVP 30% ,9 76,70 5 FVP 30% ,1 79,30 6 FVP 30% 6 12,6 5,8 73,08 7 FVP 30% 7 12,6 5,6 70,56 8 FVP 30% 8 12,9 6,3 81,27 Rata-rata 12,8 6 76,33 Tabel 4.17 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sebelum Diseleksi Spesimen A Beban Kekuatan Tarik Kekuatan Tarik (mm 2 ) (kg) (kg/mm 2 ) (MPa) FVP 30% 1 70,40 122,6 1,7 17,7 FVP 30% 2 80,64 107,7 1,3 13,1 FVP 30% 3 78, ,5 15,1 FVP 30% 4 76,70 118,4 1,5 15,1 FVP 30% 5 79,30 123,3 1,6 15,3 FVP 30% 6 73,08 121,2 1,7 16,3 FVP 30% 7 70, ,5 14,3 FVP 30% 8 81,27 131,2 1,6 15,8 Rata-rata 76,33 118,6 1,6 15,3

105 80 Tabel 4.18 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sebelum Lo (mm) Diseleksi L (mm) Per. Panjang (mm) Regangan (%) , , ,5 2, ,5 2, ,5 2,5 5 3, ,5 3,5 7 2, , , ,6 2,63 5,3 2,7 Modulus Elastisitas (MPa) Dari data komposit dengan fraksi volume partikel 30% dalam tabel ada terlihat range data yang cukup lebar. Selanjutnya digunakan Standar Deviasi untuk menyeleksi apakah data-data tersebut layak digunakan. Tabel 4.19 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% No Spesimen UTS (MPa) UTS² 1 FVP 30% 1 17,1 291,9 2 FVP 30% 2 13,1 171,7 3 FVP 30% 3 15,1 227,6 4 FVP 30% 4 15,1 229,3 5 FVP 30% 5 15,3 232,7 6 FVP 30% 6 16,3 264,7 7 FVP 30% 7 14,3 205,1 8 FVP 30% 8 15,8 250,8 Rata-rata 15,3 234,2 Σ ,1 1873,6 Standar Deviasi 1,2 Data Terbesar 16,5 Data Terkecil 14,1

106 Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah 30% PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 81 Tabel 4.20 Standar Deviasi Lanjutan Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% No Spesimen UTS (MPa) UTS² 1 FVP 30% 3 15,1 227,6 2 FVP 30% 4 15,1 229,3 3 FVP 30% 5 15,3 232,7 4 FVP 30% 6 16,3 264,7 5 FVP 30% 7 14,3 205,1 6 FVP 30% 8 15,8 250,8 Rata-rata 15,3 235 Σ ,9 1410,1 Standar Deviasi 0,7 Data Terbesar 16 Data Terkecil 14,6 Setelah data-data diseleksi dengan standar deviasi maka didapatkan datadata yang layak digunakan. Tabel 4.21 Dimensi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sesudah Diseleksi Dimensi Komposit Uji Tarik No Spesimen Lebar (mm) Tebal (mm) A (mm 2 ) 1 FVP 30% 3 12,9 6,1 78,69 2 FVP 30% ,9 76,70 3 FVP 30% ,1 79,30 4 FVP 30% 8 12,9 6,3 81,27 Rata-rata 13 6,1 78,99

107 82 Tabel 4.22 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sesudah Diseleksi Spesimen A Beban Kekuatan Tarik Kekuatan Tarik (mm 2 ) (kg) (kg/mm 2 ) (MPa) FVP 30% 3 78, ,5 15,1 FVP 30% 4 76,70 118,4 1,5 15,1 FVP 30% 5 79,30 123,3 1,6 15,3 FVP 30% 8 81,27 131,2 1,6 15,8 Rata-rata 78,99 123,5 1,6 15,3 Tabel 4.23 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sesudah Lo (mm) Diseleksi L (mm) Per. Panjang (mm) Regangan (%) 50 52,5 2, ,5 2, ,5 2,5 5 3, , ,6 2,6 5,3 2,9 Modulus Elastisitas (MPa) Dari hasil pengujian tarik komposit dengan fraksi volume partikel 30% didapatkan diagram kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas yang dapat dilihat pada Gambar 4.10, 4.11, dan 4.12.

108 Kekuatan Tarik (MPa) Regangan (%) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ,1 15,1 15,3 FVP 30% 3 FVP 30% 4 FVP 30% 5 Spesimen 15,8 FVP 30% 8 15,3 Rata-rata Kekuatan Tarik (MPa) Gambar 4.10 Grafik Diagram Kekuatan Tarik Komposit dengan FVP 30% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) , Regangan (%) 1 0 FVP 30% 3 FVP 30% 4 FVP 30% 5 FVP 30% 8 Spesimen Rata-rata Gambar 4.11 Grafik Diagram Regangan Komposit dengan FVP 30% (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

109 Modulus Elastisitas (MPa) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ,1 2,6 2, Modulus Elastisitas (MPa) 1 0 Spesimen Gambar 4.12 Grafik Diagram Modulus Elastisitas Komposit dengan FVP 30% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) 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 Tabel 4.24 Hasil Nilai Rata-Rata Perhitungan Benda Uji Tarik Matrik dan Komposit Hasil Nilai Rata-rata Uji Tarik Fraksi Volume Kekuatan Tarik Modulus Regangan (%) Komposit (MPa) Elastisitas (MPa) Resin 23, FVP 10% 14,2 4,8 3,5 FVP 20% 12,3 5,3 2,4 FVP 30% 15,3 5,3 2,9 Dari hasil 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 4.13, 4.14, dan 4.15.

110 Kekuatan Tarik (MPa) Regangan (%) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI , ,2 12,3 15,3 10 Kekuatan Tarik (MPa) 5 0 Resin FVP 10% FVP 20% FVP 30% Variasi Komposit Berpengisi Partikel Cangkang Kerang Darah Gambar 4.13 Grafik Diagram Rata-Rata Nilai Kekuatan Tarik (Sumber: Dokumentasi Pribadi) ,8 5,3 5,3 Regangan (%) 2 0 Resin FVP 10% FVP 20% FVP 30% Variasi Komposit Berpengisi Partikel Cangkang Kerang Darah Gambar 4.14 Grafik Diagram Rata-Rata Nilai Regangan (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

111 Modulus Elastisitas (MPa) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ,5 2,4 2,9 Modulus Elastisitas (MPa) 0 Resin FVP 10% FVP 20% FVP 30% Variasi Komposit Berpengisi Partikel Cangkang Kerang Darah Gambar 4.15 Grafik Diagram Rata-Rata Nilai Modulus Elastisitas (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Pembahasan Uji Tarik Matrik dan Komposit Dari Gambar 4.1 nilai rata-rata kekuatan tarik pada bahan resin polyester adalah sebesar 21,5 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 0% 1 dengan nilai sebesar 23,1 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 0% 6 dengan nilai sebesar 19,9 MPa. Dari Gambar 4.2 nilai rata-rata regangan pada bahan resin polyester adalah sebesar 11%, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 0% 1 dengan nilai sebesar 13% dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 0% 3 dan 6 dengan nilai sebesar 10%. Dari Gambar 4.3 nilai rata-rata modulus elastisitas pada bahan resin polyester adalah sebesar 2 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 0% 4 dengan nilai sebesar 2,1 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 0% 1 dengan nilai sebesar 1,8 MPa. Dari Gambar 4.4 nilai rata-rata kekuatan tarik pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 10% adalah sebesar 14,2 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 10% 1 dengan nilai sebesar 14,4 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 10% 1 dan 4 dengan nilai sebesar 14,1 MPa. Dari Gambar 4.5 nilai rata-rata regangan pada bahan komposit dengan fraksi

112 87 volume partikel 10% adalah sebesar 4,8%, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 10% 1 dengan nilai sebesar 8% dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 10% 3 dan 4 dengan nilai sebesar 3%. Dari Gambar 4.6 nilai rata-rata modulus elastisitas pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 10% adalah sebesar 3,5 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 10% 3 dengan nilai sebesar 4,8 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 10% 1 dengan nilai sebesar 1,8 MPa. Dari Gambar 4.7 nilai rata-rata kekuatan tarik pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 20% adalah sebesar 12,3 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 20% 2 dengan nilai sebesar 13,3 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 20% 1 dengan nilai sebesar 11,6 MPa. Dari Gambar 4.8 nilai rata-rata regangan pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 20% adalah sebesar 5,3%, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 20% 1 dengan nilai sebesar 6% dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 20% 2, 3, dan 4 dengan nilai sebesar 5%. Dari Gambar 4.9 nilai rata-rata modulus elastisitas pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 20% adalah sebesar 2,4 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 20% 2 dengan nilai sebesar 2,7 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 20% 1 dengan nilai sebesar 1,9 MPa. Dari Gambar 4.10 nilai rata-rata kekuatan tarik pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 30% adalah sebesar 15,3 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 30% 8 dengan nilai sebesar 15,8 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 30% 3 dan 4 dengan nilai sebesar 15,1 MPa. Dari Gambar 4.11 nilai rata-rata regangan pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 30% adalah sebesar 5,3%, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 30% 1 dengan nilai sebesar 6% dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 30% 3, 4, dan 5 dengan nilai sebesar 5%. Dari Gambar 4.12 nilai rata-rata modulus elastisitas pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 30% adalah sebesar 2,9 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 30% 5 dengan nilai sebesar 3,1 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 30% 8 dengan nilai sebesar 2,6 MPa.

113 88 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 lebih besar untuk menarik bahan. Dari Gambar 4.13 dapat dilihat hasil rata-rata nilai kekuatan tarik atau tegangan dari benda uji polyester dan benda uji komposit partikel cangkang kerang darah. Dari grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak campuran pengisi partikel cangkang kerang darah membuat kekuatan tariknya semakin meningkat. Tetapi pada komposit dengan fraksi volume partikel 20%, kekuatan tarik mengalami penurunan yaitu sebesar 12,3 MPa. Nilai rata-rata kekuatan tarik terbesar yaitu terdapat pada bahan resin polyester dengan nilai sebesar 23,1 MPa. Sedangkan nilai rata-rata kekuatan tarik pada komposit dengan fraksi volume partikel 10% dan 30% sebesar 14,2 MPa dan 15,3 MPa. Dari Gambar 4.14 dapat dilihat hasil rata-rata nilai regangan dari benda uji polyester dan benda uji komposit partikel cangkang kerang darah. Dari grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak campuran pengisi partikel cangkang kerang darah membuat regangan semakin meningkat. Nilai rata-rata regangan terbesar yaitu pada bahan resin polyester dengan nilai sebesar 11%. Sedangkan nilai rata-rata regangan pada komposit dengan fraksi volume partikel 10%, 20%, dan 30% sebesar 4,8%, 5,3%, dan 5,3%. Dari Gambar 4.15 dapat dilihat hasil rata-rata nilai modulus elastisitas dari benda uji polyester dan benda uji komposit partikel cangkang kerang darah. Dari grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak campuran pengisi partikel cangkang kerang darah membuat modulus elastisitasnya semakin menurun. Tetapi pada benda dengan fraksi volume partikel 30%, modulus elastisitas mengalami peningkatan yaitu sebesar 2,9 MPa. Nilai rata-rata modulus elastisitas terbesar yaitu pada bahan dengan fraksi volume partikel 10% dengan nilai sebesar 3,5 MPa. Sedangkan nilai rata-rata modulus elastisitas pada komposit dengan fraksi volume partikel 10% dan 20% sebesar 3,5 MPa dan 2,4 MPa. Pada dasarnya semakin bertambahnya persentase fraksi volume partikel sebagai pengisi komposit maka semakin meningkatkan kekuatan tarik dan

114 89 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 ini komposit dengan fraksi volume partikel 20% mengalami penurunan. Hal ini terjadi karena terdapat kesalahan pada saat pencetakan yang membuat spesimen benda uji sedikit melengkung setelah dilakukan pembentukan benda uji. Selain itu pada bahan komposit tersebut, banyak ditemukan void. Tentu hal tersebut memberi pengaruh yang besar untuk menurunkan nilai kekuatan tarik dan regangannya. Berdasarkan nilai rata-rata modulus elastisitas membuktikan bahwa komposit dengan pengisi partikel memiliki ciri-ciri bahan yang lebih getas. Karena semakin tinggi modulus elastisitas maka semakin getas bahan tersebut, karena ruang elastisnya sangat kecil sehingga yang terjadi bahan menjadi getas. Kerusakan awal yang kebanyakan terjadi pada bahan resin biasanya disebabkan oleh kurang maksimalnya 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 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. Cacatnya dimensi dan bentuk pada komposit yang kurang sempurna saat pemotongan benda uji. Dengan kekurangan tersebut komposit dapat mengalami proses tidak menyatunya antara partikel dan matrik, maka fungsi partikel sebagai pengisi tidak maksimal. Hasil pengujian juga dipengaruhi patahan pada komposit. Hasil yang maksimal terjadi pada patahan yang bersamaan antara partikel dan matrik, sedangkan hasil yang kurang maksimal terjadi pada patahan yang tidak bersamaan antara partikel dan matrik.

115 90 Jenis patahan benda uji resin polyester dapat dilihat pada Gambar 4.16, dimana jenis patahan yang terjadi adalah jenis patahan getas dan kebanyakan spesimen patah diluar wilayah panjang ukur. Jenis patahan benda uji bahan komposit dengan fraksi volume partikel 10%, 20%, dan 30% dapat dilihat pada Gambar 4.17, 4.18, dan 4.19 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. Pada saat terjadi penarikan terjadi retakan matrik yang menyebabkan terlepasnya ikatan antara partikel dengan matrik yang berakhir dengan debonding partikel. Gambar 4.16 Spesimen Uji Tarik Bahan Resin Polyester (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

116 91 Gambar 4.17 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 10% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Gambar 4.18 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 20% (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

117 92 Gambar 4.19 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 30% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) 4.3 Hasil Pengujian Benda Uji Impak Pengujian impak yang dilakukan pada benda uji matrik, komposit dengan fraksi volume partikel sebesar 10%, 20%, dan 30%. 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, yaitu sebagai berikut: a. Benda uji impak yang sudah dibentuk sesuai dengan ASTM E23-07a type A. b. Mencari data yang layak digunakan atau seleksi pada semua fraksi volume partikel, karena semua data pada fraksi volume partikel terdapat range data yang cukup lebar dan untuk membuat banyak data sama semuanya yaitu menjadi 4 data. Maka untuk menyeleksi data perlu menggunakan

118 93 Standar Deviasi agar data layak digunakan, yang dapat dilihat pada Tabel 4.25 dan Data yang berwarna merah merupakan data yang dihilangkan setelah dilakukan standar deviasi, sehingga data tersebut tidak digunakan karena memiliki range data yang cukup lebar. Standar Deviasi = S = (CaraHarian, 2017) Contoh perhitungan manual: Tabel 4.25 Standar Deviasi Data Tenaga Patah dengan Fraksi Volume Partikel 0% (matrik) Spesimen Tenaga Patah (J) Tenaga Patah 2 FVP 0% 1 0,22 0,048 FVP 0% 2 0,22 0,048 FVP 0% 3 0,16 0,026 FVP 0% 4 0,16 0,026 FVP 0% 5 0,16 0,026 FVP 0% 6 0,16 0,026 Rata-rata 0,18 0,033 Σ 1-6 1,08 0,199 Standar Deviasi S = = = S = 0,03 Data Valid = Rata-rata data ± standar deviasi = 0,18 ± 0,03

119 94 Data Terbesar = 0,18 + 0,03 = 0,21 Data Terkecil = 0,18 0,03 = 0,15 Setelah dilakukan seleksi data dengan Standar Deviasi, data pada fraksi volume partikel 0% (matrik) menjadi sebagai berikut: Tabel 4.26 Hasil Standar Deviasi Data Tenaga Patah dengan Fraksi Volume Partikel 0% (matrik) Spesimen Tenaga Patah (J) FVP 0% 3 0,16 FVP 0% 4 0,16 FVP 0% 5 0,16 FVP 0% 6 0,16 Untuk mempermudah dan mempercepat pengolahan data yang rangenya cukup lebar dengan standar deviasi, selanjutnya digunakan 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: e. Mencatat harga G.R yaitu sebesar 5,256 joule. mm 2

120 Komposit Resin PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 95 f. Dari data sudut α dan sudut β dan harga G.R akan didapatkan data Tenaga Patah menggunakan rumus sebagai berikut: ) g. Dari data tenaga patah dan luas penampang patahan bisa dicari harga keuletan dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Hasil Pengujian Benda Uji Impak Matrik Data hasil pengujian impak serta hasil perhitungan data matrik, dapat dilihat pada Tabel Tabel 4.27 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi No Spesimen Sudut α Sudut β G (N) R (m) 1 FVP 0% ,312 0, FVP 0% ,312 0, FVP 0% ,312 0, FVP 0% ,312 0, FVP 0% ,312 0, FVP 0% ,312 0,3948 Rata-rata ,312 0,3948

121 96 Tabel 4.28 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sebelum Diseleksi Harga Luas Penampang Harga Keuletan G.R Patahan (mm 2 Tenaga Patah (J) ) (J/mm 2 ) 5,256 83,40 0,22 0,0026 5,256 84,55 0,22 0,0026 5,256 84,48 0,16 0,0019 5,256 82,65 0,16 0,0019 5,256 78,85 0,16 0,0020 5,256 82,60 0,16 0,0019 5,256 82,76 0,18 0,0022 Dari data matrik dalam tabel ada terlihat range data yang cukup lebar. Selanjutnya digunakan Standar Deviasi untuk menyeleksi apakah data-data tersebut layak digunakan. Tabel 4.29 Standar Deviasi Matrik Everpol 323 No Spesimen Tenaga Patah (J) Tenaga Patah² 1 FVP 0% 1 0,22 0,048 2 FVP 0% 2 0,22 0,048 3 FVP 0% 3 0,16 0,026 4 FVP 0% 4 0,16 0,026 5 FVP 0% 5 0,16 0,026 6 FVP 0% 6 0,16 0,026 Rata-rata 0,18 0,033 Σ 1-6 1,08 0,199 Standar Deviasi 0,03 Data Terbesar 0,21 Data Terkecil 0,15 Setelah data-data diseleksi dengan standar deviasi maka didapatkan datadata yang layak digunakan.

122 Tenaga Patah (Joule) Komposit Resin PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 97 Tabel 4.30 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi No Spesimen Sudut α Sudut β G (N) R (m) 1 FVP 0% ,312 0, FVP 0% ,312 0, FVP 0% ,312 0, FVP 0% ,312 0,3948 Rata-rata ,312 0,3948 Tabel 4.31 Sifat Mekanik Matrik Everpol 323 Sesudah Diseleksi Harga Luas Penampang Harga Keuletan G.R Patahan (mm 2 Tenaga Patah (J) ) (J/mm 2 ) 5,256 84,48 0,16 0,0019 5,256 82,65 0,16 0,0019 5,256 78,85 0,16 0,0020 5,256 82,60 0,16 0,0019 5,256 82,15 0,16 0,0019 Dari hasil pengujian impak matrik didapatkan diagram tenaga patah dan harga keuletan yang dapat dilihat pada Gambar 4.20 dan ,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 FVP 0% 3 FVP 0% 4 FVP 0% 5 FVP 0% 6 Rata-rata Spesimen Tenaga Patah Gambar 4.20 Grafik Diagram Tenaga Patah Matrik Everpol 323 (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

123 Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah 10% Tenaga Patah (Joule) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 98 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 FVP 0% 3 FVP 0% 4 FVP 0% 5 FVP 0% 6 Rata-rata Spesimen Tenaga Patah Gambar 4.21 Grafik Diagram Harga Keuletan Matrik Everpol 323 (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Hasil Pengujian Benda Uji Impak Komposit Data hasil pengujian tarik serta hasil perhitungan data komposit, dapat dilihat pada Tabel a. Fraksi Volume Partikel 10% Tabel 4.32 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Sebelum Diseleksi No Spesimen Sudut α Sudut β G (N) R (m) 1 FVP 10% ,312 0, FVP 10% ,312 0, FVP 10% ,312 0, FVP 10% ,312 0, FVP 10% ,312 0, FVP 10% ,312 0,3948 Rata-rata ,312 0,3948

124 99 Tabel 4.33 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Sebelum Harga G.R Luas Penampang Patahan (mm 2 ) Diseleksi Tenaga Patah (J) Harga Keuletan (J/mm 2 ) 5,256 87,12 0,27 0,0031 5, ,33 0,0038 5, ,33 0,0038 5, ,27 0,0032 5, ,27 0,0032 5, ,27 0,0031 5,256 87,19 0,29 0,0033 Dari data komposit dengan fraksi volume partikel 10% dalam tabel ada terlihat range data yang cukup lebar. Selanjutnya digunakan Standar Deviasi untuk menyeleksi apakah data-data tersebut layak digunakan. Tabel 4.34 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% No Spesimen Tenaga Patah (J) Tenaga Patah² 1 FVP 10% 1 0,27 0,073 2 FVP 10% 2 0,33 0,109 3 FVP 10% 3 0,33 0,109 4 FVP 10% 4 0,27 0,073 5 FVP 10% 5 0,27 0,073 6 FVP 10% 6 0,27 0,073 Rata-rata 0,29 0,085 Σ 1-6 1,74 0,509 Standar Deviasi 0,03 Data Terbesar 0,32 Data Terkecil 0,26 Setelah data-data diseleksi dengan standar deviasi maka didapatkan datadata yang layak digunakan.

125 Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah 10% PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 100 Tabel 4.35 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Sesudah Diseleksi No Spesimen Sudut α Sudut β G (N) R (m) 1 FVP 10% ,312 0, FVP 10% ,312 0, FVP 10% ,312 0, FVP 10% ,312 0,3948 Rata-rata ,312 0,3948 Tabel 4.36 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 10% Sesudah Diseleksi Harga Luas Penampang Harga Keuletan G.R Patahan (mm 2 Tenaga Patah (J) ) (J/mm 2 ) 5,256 87,12 0,27 0,0031 5, ,27 0,0032 5, ,27 0,0032 5, ,27 0,0031 5,256 86,78 0,27 0,0031 Dari hasil pengujian impak komposit dengan fraksi volume partikel 10% didapatkan diagram tenaga patah dan harga keuletan yang dapat dilihat pada Gambar 4.22 dan 4.23.

126 Tenaga Patah (Joule) Harga Keuletan (Joule/mm²) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 101 0,30 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,25 0,20 0,15 0,10 Tenaga Patah 0,05 0,00 FVP 10% 1 FVP 10% 4 FVP 10% 5 FVP 10% 6 Rata-rata Spesimen Gambar 4.22 Grafik Diagram Tenaga Patah Komposit dengan FVP 10% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) 0,0035 0,0030 0,0031 0,0032 0,0032 0,0031 0,0031 0,0025 0,0020 0,0015 0,0010 Harga Keuletan 0,0005 0,0000 FVP 10% 1 FVP 10% 4 FVP 10% 5 FVP 10% 6 Rata-rata Spesimen Gambar 4.23 Grafik Diagram Harga Keuletan Komposit dengan FVP 10% (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

127 Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah 20% PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 102 b. Fraksi Volume Partikel 20% Tabel 4.37 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Sebelum Diseleksi No Spesimen Sudut α Sudut β G (N) R (m) 1 FVP 20% ,312 0, FVP 20% ,312 0, FVP 20% ,312 0, FVP 20% ,312 0, FVP 20% ,312 0, FVP 20% ,312 0,3948 Rata-rata ,312 0,3948 Tabel 4.38 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Sebelum Diseleksi Harga Luas Penampang Harga Keuletan G.R Patahan (mm 2 Tenaga Patah (J) ) (J/mm 2 ) 5,256 83,52 0,27 0,0033 5,256 83,60 0,27 0,0033 5,256 80,64 0,33 0,0041 5,256 82,65 0,33 0,0040 5,256 82,50 0,33 0,0040 5,256 80,64 0,33 0,0041 5,256 82,26 0,31 0,0038 Dari data komposit dengan fraksi volume partikel 20% dalam tabel ada terlihat range data yang cukup lebar. Selanjutnya digunakan Standar Deviasi untuk menyeleksi apakah data-data tersebut layak digunakan.

128 Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah 20% PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 103 Tabel 4.39 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% No Spesimen Tenaga Patah (J) Tenaga Patah² 1 FVP 20% 1 0,27 0,073 2 FVP 20% 2 0,27 0,073 3 FVP 20% 3 0,33 0,109 4 FVP 20% 4 0,33 0,109 5 FVP 20% 5 0,33 0,109 6 FVP 20% 6 0,33 0,109 Rata-rata 0,29 0,085 Σ 1-6 1,74 0,509 Standar Deviasi 0,03 Data Terbesar 0,34 Data Terkecil 0,28 Setelah data-data diseleksi dengan standar deviasi maka didapatkan datadata yang layak digunakan. Tabel 4.40 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Sesudah Diseleksi No Spesimen Sudut α Sudut β G (N) R (m) 1 FVP 20% ,312 0, FVP 20% ,312 0, FVP 20% ,312 0, FVP 20% ,312 0,3948 Rata-rata ,312 0,3948

129 Tenaga Patah (Joule) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 104 Tabel 4.41 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 20% Sesudah Diseleksi Harga Luas Penampang Harga Keuletan G.R Patahan (mm 2 Tenaga Patah (J) ) (J/mm 2 ) 5,256 80,64 0,33 0,0041 5,256 82,65 0,33 0,0040 5,256 82,50 0,33 0,0040 5,256 80,64 0,33 0,0041 5,256 81,61 0,33 0,0041 Dari hasil pengujian impak komposit dengan fraksi volume partikel 10% didapatkan diagram tenaga patah dan harga keuletan yang dapat dilihat pada Gambar 4.24 dan ,35 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 Tenaga Patah 0,05 0,00 FVP 20% 3 FVP 20% 4 FVP 20% 5 FVP 20% 6 Rata-rata Spesimen Gambar 4.24 Grafik Diagram Tenaga Patah Komposit dengan FVP 20% (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

130 Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah 30% Harga Keuletan (Joule/mm²) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 105 0,0045 0,0040 0,0035 0,0030 0,0025 0,0020 0,0015 0,0010 0,0005 0,0000 0,0041 0,0040 0,0040 0,0041 0,0041 FVP 20% 3 FVP 20% 4 FVP 20% 5 Spesimen FVP 20% 6 Rata-rata Harga Keuletan Gambar 4.25 Grafik Diagram Harga Keuletan Komposit dengan FVP 20% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) c. Fraksi Volume Partikel 30% Tabel 4.42 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sebelum Diseleksi No Spesimen Sudut α Sudut β G (N) R (m) 1 FVP 30% ,312 0, FVP 30% ,312 0, FVP 30% ,312 0, FVP 30% ,312 0, FVP 30% ,312 0, FVP 30% ,312 0,3948 Rata-rata ,312 0,3948

131 106 Tabel 4.43 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sebelum Diseleksi Harga G.R Luas Penampang Tenaga Patah Harga Keuletan Patahan (mm 2 ) (J) (J/mm 2 ) 5,256 93,40 0,39 0,0042 5,256 94,25 0,39 0,0041 5,256 94,34 0,45 0,0048 5,256 92,18 0,45 0,0049 5,256 93,20 0,45 0,0048 5,256 93,09 0,45 0,0048 5,256 93,41 0,43 0,0046 Dari data komposit dengan fraksi volume partikel 30% dalam tabel ada terlihat range data yang cukup lebar. Selanjutnya digunakan Standar Deviasi untuk menyeleksi apakah data-data tersebut layak digunakan. Tabel 4.44 Standar Deviasi Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% No Spesimen Tenaga Patah (J) Tenaga Patah² 1 FVP 30% 1 0,39 0,152 2 FVP 30% 2 0,39 0,152 3 FVP 30% 3 0,45 0,203 4 FVP 30% 4 0,45 0,203 5 FVP 30% 5 0,45 0,203 6 FVP 30% 6 0,45 0,203 Rata-rata 0,43 0,186 Σ 1-6 2,58 1,114 Standar Deviasi 0,03 Data Terbesar 0,46 Data Terkecil 0,40 Setelah data-data diseleksi dengan standar deviasi maka didapatkan datadata yang layak digunakan.

132 Komposit Partikel Cangkang Kerang Darah 30% PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 107 Tabel 4.45 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sesudah Diseleksi No Spesimen Sudut α Sudut β G (N) R (m) 1 FVP 30% ,312 0, FVP 30% ,312 0, FVP 30% ,312 0, FVP 30% ,312 0,3948 Rata-rata ,312 0,3948 Tabel 4.46 Sifat Mekanik Komposit dengan Fraksi Volume Partikel 30% Sesudah Diseleksi Harga Luas Penampang Harga Keuletan G.R Patahan (mm 2 Tenaga Patah (J) ) (J/mm 2 ) 5,256 94,34 0,45 0,0048 5,256 92,18 0,45 0,0049 5,256 93,20 0,45 0,0048 5,256 93,09 0,45 0,0048 5,256 93,20 0,45 0,0048 Dari hasil pengujian impak komposit dengan fraksi volume partikel 10% didapatkan diagram tenaga patah dan harga keuletan yang dapat dilihat pada Gambar 4.26 dan 4.27.

133 Tenaga Patah (Joule) Harga Keuletan (Joule/mm²) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 108 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 FVP 30% 3 FVP 30% 4 FVP 30% 5 FVP 30% 6 Rata-rata Spesimen Tenaga Patah Gambar 4.26 Grafik Diagram Tenaga Patah Komposit dengan FVP 30% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) 0,0060 0,0050 0,0048 0,0049 0,0048 0,0048 0,0048 0,0040 0,0030 0,0020 Harga Keuletan 0,0010 0,0000 FVP 30% 3 FVP 30% 4 FVP 30% 5 FVP 30% 6 Rata-rata Spesimen Gambar 4.27 Grafik Diagram Harga Keuletan Komposit dengan FVP 30% (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

134 Tenaga Patah (Joule) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 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 Tabel 4.47 Hasil Nilai 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/mm 2 ) Resin 0,16 0,0019 FVP 10% 0,27 0,0031 FVP 20% 0,33 0,0041 FVP 30% 0,45 0,0048 Dari hasil hasil rata-rata pengujian impak serta hasil perhitungan data matrik dan komposit didapatkan diagram tenaga patah dan harga keuletan yang dapat dilihat pada Gambar 4.28 dan ,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0,45 0,33 0,27 0,16 Resin FVP 10% FVP 20% FVP 30% Fraksi Volume Komposit Tenaga Patah Gambar 4.28 Grafik Diagram Rata-Rata Nilai Tenaga Patah (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

135 Harga Keuletan (Joule/mm²) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 110 0,0060 0,0050 0,0040 0,0030 0,0031 0,0041 0,0048 0,0020 0,0019 Harga Keuletan 0,0010 0,0000 Resin FVP 10% FVP 20% FVP 30% Fraksi Volume Komposit Gambar 4.29 Grafik Diagram Rata-Rata Harga Keuletan (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Pembahasan Uji Impak Matrik dan Komposit Dari Gambar 4.20 nilai rata-rata tenaga patah pada bahan resin polyester adalah sebesar 0,16 J. Dari Gambar 4.21 nilai rata-rata harga keuletan pada bahan resin polyester adalah sebesar 0,0019 J/mm 2, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 0% 4 dengan nilai sebesar 0,0020 J/mm 2 dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 0% 3, 5, dan 6 dengan nilai sebesar 0,0019 J/mm 2. Dari Gambar 4.22 nilai rata-rata tenaga patah pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 10% adalah sebesar 0,29 J. Dari Gambar 4.23 nilai rata-rata harga keuletan pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 10% adalah sebesar 0,0031 J/mm 2, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 0% 4 dan 5 dengan nilai sebesar 0,0032 J/mm 2 dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 0% 1 dan 6 dengan nilai sebesar 0,0031 J/mm 2. Dari Gambar 4.24 nilai rata-rata tenaga patah pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 20% adalah sebesar 0,33 J. Dari Gambar 4.25 nilai rata-rata harga keuletan pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 20% adalah sebesar 0,0041 J/mm 2, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 20% 3 dan 6

136 111 dengan nilai sebesar 0,0041 J/mm 2 dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 20% 4 dan 5 dengan nilai sebesar 0,0040 J/mm 2. Dari Gambar 4.26 nilai rata-rata tenaga patah pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 30% adalah sebesar 0,45 J. Dari Gambar 4.27 nilai rata-rata harga keuletan pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 30% adalah sebesar 0,0048 J/mm 2, data terbesar terdapat pada spesimen FVP 30% 4 dengan nilai sebesar 0,0049 J/mm 2 dan data terkecil terdapat pada spesimen FVP 30% 3, 5, dan 6 dengan nilai sebesar 0,0048 J/mm 2. Dari Gambar 4.28 dapat dilihat hasil rata-rata nilai tenaga patah dari benda uji polyester dan benda uji komposit partikel cangkang kerang darah. Dari grafik tersebut 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 fraksi volume partikel 30% dengan nilai sebesar 0,45 J Sedangkan pada fraksi volume partikel 10% dan 20% yang hanya sebesar 0,27 J dan 0,33 J. Dari Gambar 4.29 dapat dilihat hasil rata-rata nilai harga keuletan dari benda uji polyester dan benda uji komposit partikel cangkang kerang darah. Dari grafik tersebut juga menunjukkan bahwa semakin banyak campuran pengisi partikel cangkang kerang darah membuat harga keuletan semakin meningkat. Nilai rata-rata harga keuletan terbesar yaitu pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 30% dengan nilai sebesar 0,0048 J/mm 2 Sedangkan pada fraksi volume partikel 10% dan 20% yang hanya sebesar 0,0031 J/mm 2 dan 0,0041 J/mm 2. Dari data tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak persentase fraksi volume partikel cangkang kerang darah membuat tenaga patah semakin meningkat. Terbukti nilai rata-rata tenaga patah terbaik pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 30% adalah sebesar 0,45 J yang mengalami peningkatan dari bahan komposit dengan fraksi volume partikel 10% dan 20% adalah sebesar 0,27 J dan 0,33 J. Terbukti juga nilai rata-rata harga keuletan terbaik pada bahan komposit dengan fraksi volume partikel 30% adalah sebesar 0,0048 J/mm 2 yang mengalami peningkatan dari bahan komposit dengan fraksi

137 112 volume partikel 10% dan 20% adalah sebesar 0,0031 J/mm 2 dan 0,0041 J/mm 2. Hal ini dapat disebabkan karena campuran partikel cangkang kerang darah dengan resin sangat pas, sehingga pengikatan 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 4.30, dimana jenis patahan yang terjadi adalah jenis patahan getas karena ada beberapa spesimen yang patah lebih dari satu bagian. Jenis patahan benda uji bahan komposit dengan fraksi volume partikel 10%, 20%, dan 30% dapat dilihat pada Gambar 4.31, 4.32, dan 4.33 dimana jenis patahan yang terjadi adalah jenis patahan getas tetapi secara harga keuletan 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. Gambar 4.30 Spesimen Uji Impak Bahan Resin Polyester (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

138 113 Gambar 4.31 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 10% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Gambar 4.32 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 20% (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

139 114 Gambar 4.33 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 30% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) 4.4 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Metode yang digunakan dalam mencari massa jenis spesimen yaitu dengan cara, yaitu 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. d. Mencari volume spesimen pada gelas ukur

140 Komposit Resin PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 115 e. Mencari massa jenis setiap spesimen f. Untuk mempermudah dan mempercepat pengolahan data, selanjutnya digunakan aplikasi Microsoft Excel Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik Data hasil pencarian massa jenis spesimen matrik, dapat dilihat pada Tabel Tabel 4.48 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik No Spesimen P (cm) Massa Jenis Spesimen l (cm) T (cm) V (cm³) Massa Spesimen (gram) ρ spesimen (gram/cm³) 1 FVP 0% 1 2,1 1,9 0,47 1,88 2,27 1,21 2 FVP 0% 2 1,9 2 0,47 1,79 2,20 1,23 3 FVP 0% 3 2,1 1,9 0,47 1,88 2,35 1,25 4 FVP 0% 4 1,9 1,9 0,48 1,73 2,13 1,23 Rata-rata 2 1,9 0,47 1,82 2,24 1,23 Dari hasil pencarian massa jenis spesimen matrik didapatkan diagram massa jenis tiap spesimen yang dapat dilihat pada Gambar 4.34.

141 Komposit FVP 10% Massa Jenis Spesimen (gram/cm³) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 116 1,40 1,20 1,21 1,23 1,25 1,23 1,23 1,00 0,80 0,60 0,40 Massa Jenis Spesimen Matrik 0,20 0,00 FVP 0% 1FVP 0% 2FVP 0% 3FVP 0% 4Rata-rata Spesimen Gambar 4.34 Grafik Diagram Massa Jenis Spesimen Resin (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen Komposit Data hasil pencarian massa jenis spesimen komposit, dapat dilihat pada Tabel a. Fraksi Volume Partikel 10% Tabel 4.49 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 10% No Spesimen P (cm) Massa Jenis Spesimen l (cm) T (cm) V (cm³) Massa Spesimen (gram) ρ spesimen (gram/cm³) 1 FVP 10% 1 1,9 2 0,60 2,88 3,15 1,38 2 FVP 10% ,60 2,40 3,25 1,35 3 FVP 10% 3 2 1,9 0,50 1,90 2,55 1,34 4 FVP 10% 4 1,9 2 0,55 2,09 2,78 1,33 Rata-rata 2 1,9 0,56 2,17 2,93 1,35

142 Komposit FVP 20% Massa Jenis Spesimen (gram/cm³) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 117 Dari hasil pencarian massa jenis spesimen komposit dengan fraksi volume partikel 10% didapatkan diagram massa jenis tiap spesimen yang dapat dilihat pada Gambar ,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 1,38 1,35 1,34 1,33 1,35 Massa Jenis Spesimen FVP 10% Spesimen Gambar 4.35 Grafik Diagram Massa Jenis Spesimen Komposit FVP 10% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) b. Fraksi Volume Partikel 20% Tabel 4.50 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 20% No Spesimen P (cm) Massa Jenis Spesimen l (cm) T (cm) V (cm³) Massa Spesimen (gram) ρ spesimen (gram/cm³) 1 FVP 20% 1 2 1,9 0,60 2,28 3,65 1,60 2 FVP 20% 2 2 1,9 0,60 2,28 3,70 1,62 3 FVP 20% 3 2 1,9 0,60 2,28 3,64 1,60 4 FVP 20% 4 2,1 1,9 0,60 2,39 3,74 1,56 Rata-rata 2 1,9 0,60 2,31 3,68 1,60

143 Komposit FVP 30% Massa Jenis Spesimen (gram/cm³) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 118 Dari hasil pencarian massa jenis spesimen komposit dengan fraksi volume partikel 20% didapatkan diagram massa jenis tiap spesimen yang dapat dilihat pada Gambar ,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 1,60 1,62 1,60 1,56 1,60 Massa Jenis Spesimen FVP 20% Spesimen Gambar 4.36 Grafik Diagram Massa Jenis Spesimen Komposit FVP 20% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) c. Fraksi Volume Partikel 30% Tabel 4.51 Hasil Pencarian Massa Jenis Spesimen FVP 30% No Spesimen P (cm) Massa Jenis Spesimen l (cm) T (cm) V (cm³) Massa Spesimen (gram) ρ spesimen (gram/cm³) 1 FVP 30% 1 1,9 2 0,60 2,28 3,93 1,72 2 FVP 30% 2 1,9 2,1 0,62 2,47 4,21 1,70 3 FVP 30% 3 2,1 1,9 0,64 2,55 4,41 1,73 4 FVP 30% 4 1,9 2,1 0,61 2,43 4,15 1,71 Rata-rata 2 2 0,62 2,44 4,18 1,71

144 Massa Jenis Spesimen (gram/cm³) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 119 Dari hasil pencarian massa jenis spesimen komposit dengan fraksi volume partikel 30% didapatkan diagram massa jenis tiap spesimen yang dapat dilihat pada Gambar ,00 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 1,72 1,70 1,73 1,71 1,71 Massa Jenis Spesimen FVP 30% Spesimen Gambar 4.37 Grafik Diagram Massa Jenis Spesimen Komposit FVP 30% (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Hasil Rata-Rata Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik, Spesimen Komposit, dan Pengisi Data hasil rata-rata pencarian massa jenis spesimen matrik, spesimen komposit dan pengisi dapat dilihat pada Tabel Setelah dilakukan pencarian massa jenis cangkang kerang darah dengan perhitungan rumus massa jenis maka didapatkan harga massa jenis cangkang kerang darah sebesar 3,93 gr/cm 3. Hasil pencarian massa jenis cangkang kerang darah:

145 Massa Jenis (gr/cm³) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 120 Tabel 4.52 Hasil Rata-Rata Pencarian Massa Jenis Spesimen Matrik, Spesimen Komposit, dan Pengisi Massa Jenis Spesimen dan Pengisi No Spesimen dan Pengisi ρ spesimen (gr/cm 3 ) 1 Resin 1,23 2 FVP 10% 1,35 3 FVP 20% 1,60 4 FVP 30% 1,71 5 Cangkang Kerang Darah 3,93 Dari hasil rata-rata pencarian massa jenis spesimen matrik, spesimen komposit, dan pengisi didapatkan diagram rata-rata tiap variasi spesimen dan pengisi yang dapat dilihat pada Gambar ,23 1,35 1,60 1,71 3,93 Resin FVP 10% FVP 20% FVP 30% Cangkang Kerang Darah Spesimen dan Pengisi Gambar 4.38 Grafik Diagram Rata-Rata Massa Jenis Tiap Variasi Spesimen dan Pengisi (Sumber: Dokumentasi Pribadi) Pembahasan Massa Jenis Spesimen Matrik dan Komposit Dari Gambar 4.38 didapatkan hasil nilai rata-rata massa jenis spesimen yaitu pada bahan resin polyester adalah 1,23 gr/cm 3, bahan komposit dengan fraksi volume partikel 10% adalah 1,35 gr/cm 3, bahan komposit dengan fraksi volume partikel 20% adalah 1,60 gr/cm 3, dan bahan komposit dengan fraksi

146 121 volume partikel 30% adalah 1,71 gr/cm 3. Dari nilai diatas didapatkan nilai massa jenis spesimen komposit yang menurun jauh dari massa jenis pengisi yang telah dicari sebelumnya yaitu sebesar 3,93 gr/cm 3. Penurunan nilai massa jenis spesimen komposit dapat disebabkan adanya oksidasi antara partikel cangkang kerang darah dan oksigen pada saat proses pencampuran. Selain itu disebabkan adanya pengumpulan partikel-partikel pengisi pada suatu tempat, yang disebut aglomerasi. Hal ini diperjelas dengan penjelasan dari Hanafi, Munasir, & Zainuri (2016) yang menjelaskan, bahwa nilai massa jenis komposit cenderung menurun seiring dengan naiknya nilai fraksi volume yang disebabkan oleh beberapa sebab seperti adanya oksidasi antara bahan pengisi dan oksigen pada saat proses pencampuran, maupun karena adanya penggumpalan partikel.

147 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, peneliti dapat mengambil kesimpulan yaitu sebagai berikut: a. Nilai rata-rata kekuatan tarik terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 30% yaitu sebesar 15,3 MPa. Nilai rata-rata regangan terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 20% dan 30% yaitu sebesar 5,3%. Nilai rata-rata modulus elastisitas terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 10% yaitu sebesar 3,5 MPa. b. Nilai rata-rata tenaga patah terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 30% yaitu sebesar 0,45 J yang mengalami peningkatan dari fraksi volume partikel 10% dan 20% yaitu sebesar 0,27 J dan 0,33 J. Nilai rata-rata harga keuletan terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 30% yaitu sebesar 0,0048 J/mm² yang mengalami peningkatan dari fraksi volume partikel 10% dan 20% yaitu sebesar 0,0031 J/mm 2 dan 0,0041 J/mm 2. c. Nilai rata-rata kekuatan tarik terbesar terdapat pada bahan resin polyester yaitu sebesar 23,1 MPa, jika dibandingkan dengan komposit berpengisi partikel cangkang kerang darah yang jauh di bawahnya yaitu pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume 10%, 20%, dan 30% yaitu sebesar 14,2 MPa, 12,3 MPa, dan 15,3 MPa. Nilai rata-rata regangan terbesar juga terdapat pada bahan resin polyester yaitu sebesar 11%, sedangkan pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 10% justru memiliki nilai rata-rata regangan yang paling kecil yaitu sebesar 4,8%. Tetapi nilai rata-rata 122

148 123 modulus elastisitas terbesar terdapat pada komposit partikel cangkang kerang darah dengan fraksi volume partikel 10% yaitu sebesar 3,5 MPa. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pengaruh penambahan partikel sebagai pengisi komposit dengan menggunakan resin polyester justru menurunkan kekuatan tarik dan regangan. d. Jenis patahan yang terjadi pada spesimen matrik dan komposit setelah dilakukan uji tarik dan uji impak adalah jenis patahan getas. Tetapi secara harga keuletan ada yang lebih ulet yaitu pada spesimen komposit uji impak. e. Massa jenis rata-rata pada spesimen matrik adalah 1,23 gram/cm 3, massa jenis rata-rata pada spesimen komposit dengan fraksi volume partikel 10% adalah 1,35 gram/cm 3, massa jenis rata-rata pada spesimen komposit dengan fraksi volume partikel 20% adalah 1,60 gram/cm 3, dan massa jenis rata-rata pada komposit dengan fraksi volume partikel 30% adalah 1,71 gram/cm Saran Pada penelitian yang telah dilakukan, masih terdapat beberapa kekurangan dan kesalahan yang terjadi. Maka dari itu peneliti akan memberikan beberapa saran yang kiranya dapat digunakan untuk menyempurnakan penelitian selanjutnya, adapun saran tersebut sebagai berikut: a. Pada proses pembuatan komposit dengan cara compression molding, untuk mendapatkan hasil maksimal berikan beban yang besar untuk menekan tutup cetakan agar permukaan komposit menjadi rata dan dapat mengurangi rongga udara atau void. b. Untuk penelitian lebih lanjut dalam mengetahui sifat mekanik komposit dapat dilakukan dengan mengubah ukuran partikel dan volume partikel yang digunakan. c. Diperlukan penambahan pengujian termal untuk mengetahui karakteristik termal dari bahan komposit yang dihasilkan.

149 DAFTAR PUSTAKA Addriyanus, Tommy, & Halimatuddahliana Pengaruh Komposisi dan Ukuran Serbuk Kulit Kerang Darah (Anadora Granosa) Terhadap Kekuatan Tarik dan Kekuatan Bentur dari Komposit Epoksi-PS/Serbuk Kulit Kerang Darah. Jurnal Teknik Kimia USU. Vol. 4 No. 4. Universitas Sumatera Utara. Annual Hand Book ASTM D Standart Test Method for Tensile Properties of Plastics.Philadelphia, PA : American Society for Testing and Material. Annual Hand Book ASTM E Standart Test Method for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials 1. CaraHarian Cara Menghitung Simpanan Baku (Standar Deviasi). Jakarta: CaraHarian. Diakses pada 1/7/2017, dalam Hanafi, Munasir, & Zainuri, Mochamad Studi Sifat Mekanik Komposit Isotropik Al/SiO 2 Hasil Fabrikasi dengan Metalurgi Serbuk. Jurnal Fisika dan Aplikasinya. Vol. 12 No. 2. Institut Teknologi Surabaya. Haryanto, U.T Polimer Termoplastik dan Termosetting. Jakarta: Situs Kimia Indonesia. Diakses pada 24 April 2017, dalam Jones, R.M Mechanic of Composite Material. New York: Hemisphere PublishingCo. Nayiroh, Nurun Teknologi Material Komposit. Lecture Material. Malang: Universitas Islam Negeri Malang. 124

150 125 Siregar, S.M Pemanfaatan Kulit Kerang dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer. Tesis Magister Ilmu Fisika. Sekolah Paska Sarjana Universitas Sumatera Utara. Surdia, Tata, & Saito Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradnya Paramita. Tantra, Addriyanus 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. Universita Sumatera Utara.

151 LAMPIRAN 1. Tempat Pembuatan Komposit 126

152 Lembar Pengamatan Uji Tarik

153 Lembar Pengamatan Uji Impak

154 Lembar Pengamatan Mencari Massa Jenis

155 Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Bahan Resin Polyester

156 Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 10%

157 Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 20%

158 Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 30%

159 134

160 Spesimen Uji Tarik Bahan Resin Polyester

161 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 10%

162 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 20%

163 Spesimen Uji Tarik Bahan Komposit dengan FVP 30%

164 Spesimen Uji Impak Bahan Resin Polyester

165 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 10%

166 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 20%

167 Spesimen Uji Impak Bahan Komposit dengan FVP 30%