PENGARUH VARIASI KETEBALAN CORE KOMPOSIT SANDWICH rhdpe DAN CANTULA TERHADAP KEKUATAN BENDING DAN DESAK

Transkripsi

1 PENGARUH VARIASI KETEBALAN CORE KOMPOSIT SANDWICH rhdpe DAN CANTULA TERHADAP KEKUATAN BENDING DAN DESAK SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Oleh: ANDRI SETIADI NIM. I JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

2 HALAMAN PENGESAHAN PENGARUH VARIASI KETEBALAN CORE KOMPOSIT SANDWICH rhdpe DAN CANTULA TERHADAP KEKUATAN MEKANIK BENDING DAN DESAK Disusun oleh ANDRI SETIADI NIM. I Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Teguh Triyono, ST., M. Eng NIP Ir.Wijang Wisnu Raharjo, MT NIP Telah dipertahankan dihadapan Tim Dosen Penguji pada hari Rabu, 29 Juni Sukmaji IndroCahyono, ST, M.Eng NIP : HeruSukanto, ST, MT NIP : Prof. Dr. KuncoroDiharjo, ST., MT NIP :... Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Mesin Koordinator Tugas Akhir DR. Eng. Syamsul Hadi, ST., MT. DR. Nurul Muhayat, ST., MT. NIP NIP ii

3 ABSTRAK PENGARUH VARIASI KETEBALAN CORE KOMPOSIT SANDWICH rhdpe DAN CANTULA TERHADAP KEKUATAN MEKANIK BENDING DAN DESAK Andri Setiadi Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta Sifat komposit sandwich dipengaruhi oleh sifat core, sifat skin dan ikatan yang terbentuk antara core dan skin. Kekuatan kompositsandwich dipengaruhi oleh tebal core. Sifat core yangdibutuhkan yaitu kaku, ringan, dan kuat. Penelitian ini difokuskan untuk mengetahui pengaruh variasi ketebalan core terhadap kekuatan bending dan kekuatan desak komposit sandwich cantula-rhdpe. Adhesive yang digunakan dalam penelitian ini adalah cyanoacrylate. Skin terbuat dari serbuk recycled High Density Polyethylene (rhdpe), sedangkan core terbuat dari serat cantula dan rhdpe dengan variasi ketebalan core 10mm, 15mm, dan 20mm. Proses pembuatan skin dan core dilakukan menggunakan hot press. Parameter proses yang digunakan meliputi temperatur proses 170 o C, waktu penahanan 15 menit dan tekanan pengepresan 50 bar. Prosedur pengujian bending dan desak mengacu pada ASTM C 393 dan ASTM C 365. Kegagalan spesimen dianalisa dengan foto makro. Hasil pengujian menunjukkan bahwa ketebalan coreberpengaruh pada kekuatan bending dan kekuatan desak komposit sandwich cantularhdpe. Kekuatan bending tertinggi 23,56 MPa diperoleh dengan ketebalan core 20mm. Nilai kekuatan bending dengan variasi ketebalan core 15mm sebesar 19,47Mpa.Nilai kekuatan bending dengan variasi ketebalan core 10mm sebesar 19,17Mpa. Kekuatan desak tertinggi 972,11 MPa diperoleh dengan ketebalan core 15mm. Nilai kekuatan desak terendah dengan variasi ketebalan core 10mm sebesar 309,22MPa. Kata kunci: Kompositsandwich cantula-rhdpe, core, kekuatan bending, kekuatan desak. iii

4 ABSTRACT EFFECT OF CORE THICKNESS VARIATION OF COMPOSITE SANDWICH CANTULA rhdpe ON MECHANICAL STRENGTH OF BENDING AND COMPRESSIVE TEST Andri Setiadi Mechanical Engineering Department Sebelas Maret University Surakarta Sandwich composite properties are influenced by the nature of the core, the skin and the bonds that are formed between the core and skin. Influenced by the strength of composite sandwich core thickness. The nature of the required core is stiff, light, and powerful. This research is focused to determine the effect of variations in the thickness of the core of the bending strength and compressive strength of composite sandwich-rhdpe cantula. Adhesive used in this study is cyanoacrylate. Skin is made of powder recycled High Density Polyethylene (rhdpe), while the core is made of fiber cantula and rhdpe by varying the thickness of the core 10mm, 15mm, and 20mm. Skin and core manufacturing process is carried out using a hot press. The process parameters used include 170 o C process temperature, holding time 15 minutes and the pressing pressure of 50 bar. Bending and shear testing procedure based on ASTM C 393 and ASTM C 365. The failure of the specimens were analyzed by macro photos. The results showed that the thickness of the core effect on bending strength and compressive strength of composite sandwichrhdpe cantula. The highest bending strength of MPa was obtained with a thickness of 20mm core. The bending strength with the variation of the thickness of the core 15mm 19,47Mpa. The bending strength with the variation of the thickness of the core 10mm 19,17Mpa. The highest compressive strength of MPa was obtained with a thickness of 15mm core. The lowest compressive test variation core 10 mm thickness, the value of compressive strenght are 309,22 Mpa. Keywords: Composite sandwich cantula-rhdpe, core, bending strength, compressive strength. iv

5 KATA PENGANTAR Penulis panjatkan puji dan syukur kepada Allah SWT, hingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik, di Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan menginspirasi dalam pembuatan skripsi ini khususnya kepada: 1. Bapak Teguh Triyono, ST., M.Eng dan Bapak Ir. Wijang Wisnu Raharjo, MT. Selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan, motivasi, serta arahan selama penelitian dan penulisan skripsi. 2. Bapak Ir. Murdadi, Ibu Purwiyanti dan Mas Rudy Cahyadi, SH., yang memberikan kasih sayang dan dukungan baik doa dan materi tak kenal henti. 3. Bapak Dr.Eng. Syamsul Hadi, ST.,Mt selaku Ketua Prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin UNS yang selalu mengingatkan dan memberi semangat. 4. Bapak Dr. Nurul Muhayat selaku pembimbing akademik. 5. Bapak Sukmaji Indro Cahyono, ST., MEng. Bapak Heru Sukanto ST., MT., dan Bapak Prof. Dr. Kuncoro Diharjo, ST., MT., selaku penguji kelayakan skripsi ini. 6. Dosen-dosen TeknikMesin UNS yang telahmemberikanilmuperkuliahan 7. Aprilia Dwi Hapsari tercinta yang telah menemani dan memberikan dorongan kesabaran, semangat, kasih dan cinta dari awal pengerjaan skripsi hingga selesai 8. Teman-teman Solidarity Forever Teknik Mesin UNS reguler dan yang utama angkatan 2009, serta seluruh Keluarga Mahasiswa Teknik Mesin yang telah membantu dan memberikan dukungan hingga selesai skripsi. 9. Bapak Ismail. 10. Bapak Sutarto dan crew CV. Rima Heater. 11. Mas Guntoro dan seluruh anggota pengujian BLK, Tipes, Solo. 12. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas bantuan dan dorongan semangat serta doanya, commit terimakasih. to user v

6 Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak untuk memperbaiki skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap semoga hasil karya penulis ini dapat bermanfaat bagi siapa pun juga. Surakarta, 2016 Penulis vi

7 DAFTAR ISI ABSTRAK... iii ABSTRACT... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... x BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan... 3 BAB II DASAR TEORI Tinjauan Pustaka Klasifikasi Komposit Skin Core HDPE (High Density Polyethylene) Adhesive Serat Cantula (Agave Cantula Roxb) Pengujian Bending Komposit Sandwich Pengujian DesakKomposit Sandwich BAB III METODE PENELITIAN Tempat Penelitian Bahan Penelitian Alat Penelitian Alat Pengujian Parameter Langkah Kerja Penelitian commit... to user 20 vii

8 3.6.1 Persiapan rhdpe Persiapan Serat Pembuatan Skin Komposit Sandwich Pembuatan Core Komposit Sandwich Pembuatan Komposit Sandwich Tahap Pengujian Bentuk dan Ukuran Spesimen Uji Uji Bending Uji Desak Analisa Data Diagram Alir Penelitian BAB IV HASIL DAN ANALISA Kekuatan Bending komposit Sandwich Cantula-rHDPE Kekuatan Desak komposit Sandwich Cantula-rHDPE BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii

9 ix

10 x