JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR Sifat Mekanis dan Sifat Fisis Komposit Berpenguat Serat Kulit Jagung dan Serbuk Gergaji Kayu Jati dengan Perbandingan Fraksi Berat 30%:70%,50%:50%,70%:30% Berskin Aluminium Foil untuk Penggunaan Pelapis Dalam Atap Laporan Tugas Akhir ini disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun : ANDI CAHYANTO D JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA Agustus 2012 i

2 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: Sifat Mekanis dan Sifat Fisis Komposit Berpenguat Serat Kulit Jagung dan Serbuk Gergaji Kayu Jati dengan Perbandingan Fraksi Berat 30%:70%,50%:50%,70%:30% Berskin Aluminium Foil untuk Penggunaan Pelapis Dalam Atap yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah diduplikasikan dan/atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya. Surakarta, Agustus 2012 ii

3 HALAMAN PERSETUJUAN Tugas Akhir berjudul Sifat Mekanis dan Sifat Fisis Komposit Berpenguat Serat Kulit Jagung dan Serbuk Gergaji Kayu Jati dengan Perbandingan Fraksi Berat 30%:70%,50%:50%,70%:30% Berskin Aluminium Foil untuk Penggunaan Pelapis Dalam Atap, telah disetujui oleh Pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dipersiapkan oleh : Nama : ANDI CAHYANTO NIM : D Disetujui pada Hari : selasa Tanggal : 7 agustus 2012 Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping Ir.Pramuko Ilmu Purboputro,MT Ir.Masyrukan,MT iii

4 HALAMAN PENGESAHAN Tugas akhir berjudul Sifat Mekanis dan Sifat Fisis Komposit Berpenguat Serat Kulit Jagung dan Serbuk Gergaji Kayu Jati dengan Perbandingan Fraksi Berat 30%:70%,50%:50%,70%:30% Berskin Aluminium Foil untuk Penggunaan Pelapis Dalam Atap telah dipertahankan dihadapan Tim penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dipersiapkan oleh : Nama : Andi Cahyanto NIM : D Disahkan pada Hari : selasa Tanggal : 7 agustus 2012 Tim Penguji : Ketua : Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT Anggota 1 Anggota 2 : Ir. Masyrukan, MT : Bambang Waluyo F,ST,MT iv

5 v

6 Motto Barang siapa bersabar, maka dia akan beruntung خير جليس في الزمان كتاب Sebaik-baiknya teman duduk pada setiap waktu adalah buku Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. (Alam Nasyrah:6) ا ف ة ال ع ل م ال ن س ي ان Bencana ilmu itu adalah lupa vi

7 RINGKASAN Atap merupakan bagian dari struktur bangunan yang paling mudah mengalami kerusakan akibat perubahan cuaca. Kerusakan terjadi pada genteng tanah liat yang mengalami keretakan, seng yang keropos/berkarat dan pudarnya warna cat pelapis pada genteng.. Tujuan penelitian adalah mengetahui kekuatan tarik specimen dengan standar ASTM D , kekuatan sobek dengan standar SNI 0521:2008 dan foto makro patahan specimen pada komposit untuk pelapis dalam atap. Bahan penguat serat kulit jagung dan serbuk gergaji kayu jati dicampur dengan lem fox kuning 680 ml. Core dilapisi dengan kertas kraft kemudian dijemur selama 6 jam, kemudian dilapisi dengan skin aluminium foil.pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik, sobek dan foto makro. Dari hasil pengujian tarik Kekuatan tarik rata-rata pada komposit dengan perbandingan 70%:30% lebih tinggi dibandingkan dengan komposit dengan perbandingan fraksi berat 30%:70% dan 50%:50%. Regangan rata-rata pada komposit dengan perbandingan 50%:50% lebih tinggi dibandingkan dengan komposit dengan perbandingan fraksi berat 30%:70% dan 70%:30%. Modulus elastisitas rata-rata rata pada komposit dengan perbandingan 70%:30% lebih tinggi dibandingkan dengan komposit dengan perbandingan fraksi berat 30%:70% dan 50%:50%. Kekuatan sobek rata-rata pada komposit dengan perbandingan 50%:50% lebih tinggi dibandingkan dengan komposit dengan perbandingan fraksi berat 30%:70% dan 70%:30%. Pada bentuk patahan spesimen uji tarik dapat di simpulkan bahwa jenis patahan yang terjadi adalah patah liat. Kata kunci : serat, serbuk, tarik, sobek, foto makro vii

8 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum.wr.wb Syukur allhamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat allah SWT atas berkah dan rahmatn-nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan. Tugas akhir berjudul Sifat Mekanis dan Sifat Fisis Komposit Berpenguat Serat Kulit Jagung dan Serbuk Gergaji Kayu Jati dengan Perbandingan Fraksi Berat 30%:70%,50%:50%,70%:30% Berskin Aluminium Foil untuk Penggunaan Pelapis Dalam Atap, dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan sebesarbesarnya kepada: 1. Puji dan Syukur kepada Allah Subhaanahu wa ta'ala yang telah memudahkan segala urusan hamba-nya, dan atas Rahmat-Nya yang tidak terhitung luasnya kepada kita semua. 2. Bapak, Ibu dan keluarga yang selalu mendoakan dan memberi dukungan. 3. Ir. Sartono Putro, MT, selaku ketua Jurusan Teknik Mesin. 4. Ir. Pramuko Ilmu Purboputro,MT selaku dosen pembimbing utama atas bimbingan dan arahannya. 5. Ir. Masyrukan, MT selaku dosen pembimbing pendamping atas bimbingan dan arahannya. viii

9 6. Bambang Waluyo Febriantoko,ST,MT atas saran dan masukannya. 7. Semua Dosen Jurusan Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 8. Laboratorium Ilmu Bahan S1 UGM yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan pengujian. 9. Teman-teman teknik mesin 2008 atas kerjasamanya. 10. Serta semua pihak yang telah membantu, yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu terima kasih atas bantuannya. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan sangat membantu untuk perbaikan dan penyempurnaan penelitianpenelitian selanjutnya. Wasalammu alaikum. Wr.Wb Surakarta, Agustus 2012 Andi Cahyanto ix

10 DAFTAR ISI Hal Halaman Judul... Pernyataan Keaslian Skripsi... Halaman Persetujuan... Halaman Pengesahan... Lembar Soal Tugas Akhir... Lembar Motto... Ringkasan... Kata Pengantar... Daftar Isi... Daftar Gambar... Daftar Tabel... Daftar Simbol... Daftar Lampiran... i ii iii iv v vi vii viii x xiii xv xvi xvii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tujuan Penelitian Perumusan Masalah Batasan Masalah Manfaat penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 5 x

11 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Dasar Teori Pengertian Komposit Klasifikasi komposit Unsur penyusun Laminar Composites Mekanika Pengujian Pengujian Sobek Pengujian Tarik Patahan (Fracture) BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Persiapan Penelitian Bahan dan Alat Pembuatan benda uji Pengujian Komposit Pengujian tarik Pengujian sobek Foto makro BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian Dan Analisis Data hasil pengujian tarik Data hasil pengujian sobek xi

12 Pengamatan struktur makro Pembahasan Pembahasan uji tarik Pembahasan uji sobek Pembahasan Foto makro BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii

13 DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1. Komposit Serpih (Flake composites) Gambar 2.2. Komposit Partikel (Particulate Composites) Gambar 2.3. Filled (skeletal) Composites Gambar 2.4. Laminar composites Gambar 2.5. Komposit Serat (Fiber Composites) Gambar 2.6. Tipe serat pada komposit Gambar 2.7. Tipe discontinuous fiber Gambar 2.8. Specimen uji sobek Gambar 2.9. Specimen uji tarik Gambar Skematik patah liat Gambar Tahap pada perpatahan cawan dan kerucut Gambar Skematik patah getas Gambar 3.1. Diagram alir Gambar 3.2. Serat kulit jagung Gambar 3.3. Serbuk gergaji kayu jati Gambar 3.4. Lem fox kuning Gambar 3.5. Kertas kraft/sack semen Gambar 3.6. Aluminium foil Gambar 3.7. Timbangan ohaus Gambar 3.8. Cetakan Specimen uji tarik Gambar 3.9. Cetakan Specimen uji sobek Gambar Alat bantu xiii

14 Gambar Benda uji untuk pengujian tarik Gambar Benda uji untuk pengujian sobek Gambar Specimen uji tarik Gambar Mesin pengujian tarik Gambar Pengujian tarik specimen Gambar Specimen uji sobek Gambar Mesin pengujian tarik Gambar Pengujian sobek specimen Gambar Kamera digital dan luv Gambar 4.1. Grafik hubungan antara Kekuatan tarik terhadap perbandingan fraksi berat Gambar 4.3. Grafik hubungan antara Regangan terhadap perbandingan fraksi berat Gambar 4.3. Grafik hubungan antara Modulus elastisitas terhadap perbandingan fraksi berat Gambar 4.4. Grafik hubungan antara kekuatan sobek terhadap perbandingan fraksi berat Gambar 4.5. Foto makro specimen uji tarik Gambar 4.6. Foto makro specimen uji sobek xiv

15 DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Data hasil pengukuran dimensi specimen uji tarik Tabel 4.2. Data hasil pengujian tarik Tabel 4.3. Data hasil pengukuran dimensi specimen uji sobek Tabel 4.4. Data hasil pengujian sobek xv

16 DAFTAR SIMBOL A = Luas Penampang (mm 2 ) E lo P Δl σ ε = Modulus Elastisitas (MPa) = Panjang Mula-Mula (mm) = Beban (N) = Pertambahan Panjang (mm) = Tegangan Tarik (MPa) = Regangan Tarik xvi

17 DAFTAR LAMPIRAN Gambar 1. Grafik pengujian specimen uji tarik fraksi berat 70%:30% Gambar 2. Grafik pengujian specimen uji tarik fraksi berat 30%:70% Gambar 3. Grafik pengujian specimen uji tarik fraksi berat 50%:50% Gambar 4. Grafik pengujian specimen uji sobek fraksi berat 70%:30% Gambar 5. Grafik pengujian specimen uji sobek fraksi berat 30%:70% Gambar 6. Grafik pengujian specimen uji sobek fraksi berat 50%:50% Tabel Tabel Tabel Tabel 1. Data hasil pengukuran dimensi specimen uji tarik 2. Data hasil pengujian tarik 3. Data hasil pengukuran dimensi specimen uji sobek 4. Data hasil pengujian sobek xvii