KARAKTERISTIK KOMPOSIT SANDWICH SERAT ALAMI SEBAGAI ABSORBER SUARA

Transkripsi

1 KARAKTERISTIK KOMPOSIT SANDWICH SERAT ALAMI TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Kelulusan Sarjana AHMAD WIRAJAYA Pembimbing : Ir. M. Kusni, M.T. Dr. Ir. Bambang K Hadi Dr. Ir. Djarot Widagdo PROGRAM STUDI TEKNIK PENERBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007

2 LEMBAR PENGESAHAN PROGRAM STUDI TEKNIK PENERBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Jl Ganesha 10 Bandung, Telp.(022) Fax (022) Pengesahan Tugas Akhir Sarjana Nama : Ahmad Wirajaya Nim : Dosen Pembimbing : 1. Ir.Muhammad Kusni, MT 2. Dr. Ir. Bambang Kismono Hadi 3. Dr. Ir. Djarot Widagdo Judul Tugas Akhir : Karakteristik Komposit Sandwich Serat Jangka Waktu Pengerjaan : Tujuh bulan Alami Sebagai Absorber Suara Isi Tugas : 1.Membuat komposit sandwich serat alami 2.Melakukan pengujian koefisien absobrsi suara dari komposit sandwich alami dengan menggunakan tabung impedansi dan peralatan pendukung dengan berbagai konfigurasi. Bandung, September 2007 Pembimbing 1 Pembimbing 2 Ir. Muhammad Kusni, MT Dr. Ir. Bambang Kismono Hadi Pembimbing 3 Dr. Ir Djarot Widagdo [iv]

3 PERSEMBAHAN Yang Terbaik... Untuk Ibu & Bapak "Sesungguhnya Allah tidak akan merubah keadaan sesuatu kaum sehingga mereka merubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri. Dan apabila Allah menghendaki keburukan sesuatu kaum, maka tak ada yang dapat menolaknya; dan sekali-kali tak ada pelindung bagi mereka selain Dia" (QS. Ar Ra d, 13: 11) [v]

4 ABSTRAK ABSTRAK Kebisingan merupakan salah satu polusi lingkungan yang cukup mendapat perhatian dari waktu ke waktu seiring dengan meningkatnya produk engineering. Oleh karena itu perlu dikembangkan material absorber untuk mengurangi masalah kebisingan tersebut. Sampai saat ini bahan yang digunakan untuk membuat absorber masih menggunakan bahan bahan sintetis sehingga menimbulkan masalah pencemaran lagi, karena bahan sintetis sulit terurai secara alami. Untuk mengatasi beberapa masalah tersebut pada tugas akhir kali ini dilakukan pengembangan absorber dengan menggunakan serat alami yang berasal dari tumbuh tumbuhan. Serat alami ini memiliki sifat yang baik sebagai absorber, selain itu memiliki sifat biodegradable sehingga dapat terurai secara alami. Pada tugas Akhir kali ini serat alami ini dibuat sebagai material komposit sandwich yang kemudian dikonfigurasikan sesuai dengan teori absorber untuk mendapatkan kemampuan absorbsi suara yang lebih baik. Untuk mengetahui kemampuan absorbsi suara dari material tersebut digunakan tabung impedansi untuk mengukur koefisien absorbsi suara dari material tersebut. Dengan menggunakan tabung impedansi dapat diukur koefisien absorbsi suara normal. Pengujian dilakukan dengan berbagai konfigurasi absorber untuk mendapatkan hasil yang optimum sebagai absorber suara. [ii]

5 ABSTRACT ABSTRACT Noise is one of sphere pollution that has an attention from time to time along with the rise of engineering products. Consequently, to decrease the problem, we have to develop some material that can be used as noise absorber. Until now, the absorbers still use synthetic material that will increase another sphere pollution because this material can not be hang loosely by nature. To cope with those problems, in this final assignment, the author makes an absorber that uses natural fiber. This fiber has good performance as absorber and has a biodegradable characteristic, so this fiber can hang loosely by nature. In this final assignment, this material is build as sandwich composite, and then according to the theory of absorber this sandwich composite is arrange in some configuration to have a good performance as absorber. To measure noise absorption capability of material, can be used impedance tube. The noise absorption capability can be seen from sound absorption coefficient that will be obtained from impedance tube. With impedance tube, the sound absorption coefficient that can be measured only normal sound absorption coefficient. The testing of material with impedance tube is done in some configuration to have an optimum result. [iii]

6 KATA PENGANTAR KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-nya yang diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas akhir yang berjudul Karakteristik Komposit Sandwich Serat Alami Sebagai Absorber Suara ini dengan baik. Tidak lupa pula shalawat dan salam penulis sampaikan kepada junjungan nabi besar Muhammad SAW beserta sahabat dan pegikutnya. Pada kesempatan kali ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, antara lain : 1. Ibu, Bapak dan adik kakakku di bogor yang telah mendukung dan menemani penulis selama ini. 2. Bapak Ir. M Kusni, MT, selaku pembimbing 1 pada Tugas Akhir kali ini yang telah memberikan petunjuk dan bimbingannya selama ini. 3. Bapak Dr. Ir. Bambang KH, MSc, dan bapak Dr. Ir. Djarot W, selaku pembimbing 2 dan 3 yang telah memberikan dukungan dan petunjuknya. 4. Afiyan Najat ST, yang telah banyak membantu dalam pengerjaan Tugas Akhir ini, dalam hal teknis maupun non-teknis. 5. Rekan rekan satu tim dalam Tugas Akhir kali ini, Dian, Henry, Vicky, Ami, dan tak lupa alm. Dani, yang selalu bahu membahu dalam pengerjaan Tugas Akhir ini. 6. Bapak Ir. Rais Zain, M.Eng, selaku penguji 1 pada Sidang Sarjana. 7. Bapak Dr. Ir. L Gunawan, selaku kepala program studi Teknik Penerbangan yang telah membantu dan mengijinkan pemakaian laboratorium untuk keperluan Tugas Akhir ini. 8. Bapak Kosim, pak Dali, dan pak Nang yang telah membantu dalam pembuatan alat dan pemakaian laboratorium untuk pembuatan specimen dan pengujian. 9. Bapak Djoko Sarwono dan Revan dari Teknik Fisika yang telah membantu dan meminjamkan alat untuk pengambilan data. [vi]

7 KATA PENGANTAR 10. Semua dosen dosen Teknik Penerbangan yang telah mengajarkan ilmunya kepada penulis selama ini. 11. Rekan rekan angkatan 2003 yang telah mendukung penulis dan bersama penulis menempuh ilmu selama ini. 12. Rekan rekan KMPN yang selalu menemani untuk ngobrol atau sekadar bermain catur atau kartu disaat penulis menemui kesulitan. 13. Adik adik didikku yang telah sabar dibimbing dan diajar oleh penulis. 14. Teman teman di mirc yang kadang-kadang menemani penulis sampai pagi pada saat pengerjaan laporan. 15. Dan semua pihak yang telah membantu yang luput penulis sebutkan. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum layak dikatakan sempurna, sehingga kritikan dan saran yang membangun penulis nantikan. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amiin. Bandung, September 2007 A. Wirajaya [vii]

8 DAFTAR ISI DAFTAR ISI Judul Abstrak Abstract Lembar Pengesahan Persembahan Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Gambar i ii iii iv v vi viii x BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penelitian Batasan Masalah Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 4 BAB II DASAR TEORI 2.1 Dasar Teori Serat Alami Dasar Teori Komposit Dasar Teori Suara Koefisien Absorbsi Suara Absorber Pengukuran Koefisien Absorbsi Suara Menggunakan Tabung Impedansi 13 [viii]

9 DAFTAR ISI BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Diagram Alur Kerja Metodologi Pembuatan Komposit Sandwich Serat Alami Metodologi Pengujian 22 BAB IV DATA HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS 4.1 Tahapan Pengujian Hasil Pengujian Core (Serbuk Kelapa) Face Konfigurasi Komposit Sandwich Konfigurasi Komposit Sandwich dengan Jarak Konfigurasi Komposit Sandwich dengan Lubang Konfigurasi Komposit Sandwich dengan Jarak dan Lubang Perbandingan Koefisien Absorbsi Suara Untuk Setiap Konfigurasi 41 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 45 DAFTAR PUSTAKA 47 LAMPIRAN 48 [ix]

10 DAFTAR GAMBAR DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Pengelompokan umum serat alami 5 Gambar 2.2 Reflection, Dissipation and Transmision of sound 9 Gambar 2.3 Porous Absorber 11 Gambar 2.4 Membrane Absorber 12 Gambar 2.5 Cavity Absorber 13 Gambar 2.6 Skematik diagram rancang tabung impedansi 13 Gambar 3.1 Diagram alur kerja 16 Gambar 3.2 Bahan dan serat yang digunakan 17 Gambar 3.3 Bentuk material uji 18 Gambar 3.4 Cetakan Untuk Bagian Core 18 Gambar 3.5 Cetakan Untuk Bagian Face 19 Gambar 3.6 Core 20 Gambar 3.7 Face 21 Gambar 3.8 Struktur komposit sandwich serat alami 21 Gambar 3.9 Konfigurasi tabung impedansi 22 Gambar 3.10 Konfigurasi Material Uji 25 Gambar 4.1 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Glasswool 27 Gambar 4.2 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Core (Sekam Kelapa) 28 Gambar 4.3 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Face Serat Kelapa 29 Gambar 4.4 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Face Serat Rami 30 Gambar 4.5 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Face Serat Nanas Tanpa Matriks 30 Gambar 4.6 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Face Serat Nanas dengan [x]

11 DAFTAR GAMBAR Matriks 31 Gambar 4.7 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich dengan face Serat Kelapa 32 Gambar 4.8 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich dengan face Serat Rami 32 Gambar 4.9 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich dengan face Serat Nanas tanpa matriks 33 Gambar 4.10 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich dengan face Serat Nanas 33 Gambar 4.11 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich Kelapa dengan Jarak 34 Gambar 4.12 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich Rami dengan Jarak 35 Gambar 4.13 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich Nanas dengan Jarak 35 Gambar 4.14 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich Kelapa dengan Lubang 37 Gambar 4.15 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich Rami dengan Lubang 37 Gambar 4.16 Kurva Koefisien Absorbsii Suara Komposit Sandwich Nanas dengan Lubang 38 Gambar 4.17 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich Kelapa dengan Lubang dan Jarak 39 Gambar 4.18 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich Rami dengan Lubang dan Jarak 39 [xi]

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 4.19 Kurva Koefisien Absorbsi Suara Komposit Sandwich Nanas dengan Lubang dan Jarak 40 Gambar 4.20 Kurva Koefisien Absorbsi Suara pada Serat Kelapa 41 Gambar 4.21 Kurva Koefisien Absorbsi Suara pada Face Serat Kelapa 42 Gambar 4.22 Kurva Koefisien Absorbsi Suara pada Face Serat Rami 43 Gambar 4.23 Kurva Koefisien Absorbsi Suara pada Face Serat Nanas 44 [xii]