BAB III 3.1 Flow Chart Mulai Persiapan bahan dan alat Cetakan Persiapan serat batang pisang Pembersihan batang pisang dari kotoran menggunakan air Pemisahan batang pisang menjadi serat Resin dan Katalis Proses pengeringan serat Penimbangan bahan komposit Pencetakan bahan komposit dengan fraksi volume 5%, 6%, 7%, dan 8% A 19
20 A Pembuatan Spesimen ( 3 spesimen pada setiap fraksi) Pengujian Impak berdasarkan ASTM D 265 Hasil Penelitian dan Pembahasan Kesimpulan Saran
21 3.2 Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis penelitian experimental atau True Experiment Research, karena data-data yang diperlukan hanya dapat diperoleh dari sebuah percobaan. Penelitian experimental dipilih untuk menguji dengan benar hipotesis yang menyangkut judul tugas akhir ini. Kajian literatur dari berbagai sumber baik dari buku maupun jurnal yang terkait digunakan untuk menambah informasi yang diperlukan. Menggunakan serat pelepah pisang sebagai campuran komposit resin polyester yang bertujuan untuk mengetahui nilai optimal pada uji impak berpenguat serat pelepah pisang. 3.3 Tempat Uji Coba Data yang diambil dari skripsi yang saya buat ini diperoleh dari penelitian yang dilakukan dibeberapa tempat : 1. Laboratorium Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang 2. Mulyo Agung No 1B
22 3.4 Persiapan alat dan bahan 3.2.1 Penyiapan alat Alat yang digunakan antara lain : 1. Alat uji impak Digunakan untuk melakukan uji impak 2. Timbangan digital Gambar 3.1 : Timbangan Digital Digunakan untuk menimbang serat dan poliester sebelum melakukan pengujian 3. Mesin pemotong (Gerindra) dan amplas Digunakan untuk memotong dan menghaluskan benda uji 4. Jangka sorong Digunakan untuk mengukur benda uji 5. Kamera Digital Digunakan untuk mengambil gambar setelah proses dan hasil pengujian selesai 6. Cetakan Digunakan untuk mencetak benda uji yang terbuat dari besi plat
23 Gambar 3.2 : Alat Tambahan Alat bantu lainnya antara lain : mistar, sikat kawat, gelas kimia, pisau, mentega, dan gunting, sarung tangan, spidol 3.2.2 Penyiapan bahan 1. Serat pelepah pisang Batang pisang adalah bahan utama dalam uji ini. Cara pengambilan serat batang pisang yaitu menggunakan sikat baja 2. Poliester Matrik yang akan digunakan pada uji ini adalah jenis resin polyester- Yukalac 157 BQTN Gambar 3.3 : Resin Yukalac 157 BQTN dan Katalis 3. Katalis Digunakan untuk membantu mempercepat proses pengeringan pada matrik
24 3.5 Pengadaan serat pelepah pisang 1. Proses pengambilan batang pisang bertempat di daerah perumahan omah kampus 2. Batang pisang yang telah siap, kemudian di potong menggunakan sebuah pisau 3. Langkah ketiga yaitu proses pembersihan batang pisang dengan cara di bersihkan menggunakan air bersih. Pada proses ini, batang yang telah disiapkan direndam dan di aduk di dalam bak yang telah berisi air bersih guna agar kotoran-kotoran yang berada pada batang ikut larut dalam air. 4. Langkah keempat yaitu proses pengambilan serat. Proses pengambilan serat pada batang pisang dilakukan dengan menggunakan sikat kawat. Batang pisang disikat dengan cara memujur searah sikat tersebut, bertujuan untuk memisahkan batang pisang dengan serat pisang. 5. Langkah selanjutnya yaitu proses pengeringan. Serat yang telah dipisahkan dari batangnya kemudian di jemur di sebuah wadah guna agar serat tersebut kering secara merata. Serat batang pisang tidak boleh di jemur secara langsung dengan matahari karena dapat mempengaruhi kekuatan dari serat tersebut. Pengeringan serat batang pisang dilakukan selama ± 15 hari. 6. Serat yang telah kering di timbang, kemudian disusun pada cetakan yang telah disiapkan
25 3.6 Pembuatan spesimen komposit Langkah-langkah pembuatan komposit uji impak dengan penguat serat pelepah batang pisang : 1. Menimbang serat serat pelepah pisang dengan jumlah sesuai dengan fraksi volume 5%, 6%, 7%, dan 8% Gambar 3.4 : Proses penimbangan serat 2. Menambahhkan katalis pada resin 1% kemudian mengaduknya dengan rata 3. Meratakan resin pada cetakan menggunakan kuas dan meratakan serat pelepah batang pisang searah dalam cetakan yang telah disiapkan dari plat yang telah di bentuk 4. Menunggu hingga kering spesimen dalam cetakan selama kurang lebih 24 jam Gambar 3.5 : Proses pengeringan spesimen
26 5. Spesimen yang telah kering dilepas dari cetakan kemudian dihaluskan menggunakan amplas. Gambar 3.6 : Spesimen setelah diamplas 6. Setelah proses penghalusan, komposit di potong sesuai dengan ASTM D 265
27 3.7 Pemotongan spesimen sesuai dimensi ASTM Dari setiap masing masing presentase diatas dibuat masing masing 3 buah sampel uji impak, jadi total spesimen uji impak pada penelitian ini adalah 12 buah sampel uji impak. Gambar 3.7 : Dimensi Uji Impak Berdasarkan ASTM D 265 Dimana : Panjang (l ) Lebar (w) Tinggi (h) 120 mm 10 mm 10 mm Sudut Celah Ѳ 45 0 Kedalaman Celah (d) 2 mm
28 3.8 Pengujian Impact Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini adalah pengujian impak charpy. Mesin yang digunakan untuk menguji ketangguhan impak material komposit adalah mesin uji impak charpy. Langkah-langkah pengujian impak charpy adalah sebagai berikut : 1. Mengangkat pendulum dan jarumpenunjuk (polimer) mencapai α 90 0 dan menahan menggunakan pengait 2. Meletakkan spesimen pada alat dan memastikan bahwa spesimen telah di kencangkan 3. Menekan pengait untuk melepaskan pendulum agar menghantam spesimen 4. Membaca sudut β yang di tunjukkan oleh jarum (pointer) 5. Spesimen yang di pasang pada support dilepas, posisi pointer dibiarkan pada posisi β, kemudian ayunkan pendulum dari α 90 0, kita dapat membaca nilai Ѳ dari angka yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk 6. Tanpa spesimen angkat pendulum dan pointer mencapai α 30 0 dan tahan dengan pengait agar pendulum berayun mendorong jarum penunjuk, angka yang di tunjukkan adalah α 7. Mengarahkan dan melepaskan pendulum dan jarum penunjuk kesudut β
29 3.9 Perhitungan Volume Serat dan Polyester Diketahui : o Massa Jenis Serat Pelepah Pisang 1,35 gram/cm 3 o Massa Jenis Polyester 1,23 gram/cm 3 Beberapa variasi presentase komposisi filler serat pelepah pisang: 1. 5% filler dan 95% resin + katalis 2. 6% filler dan 94% resin + katalis 3. 7% filler dan 93% resin + katalis 4. 8% filler dan 92% resin + katalis Perhitungan Volume Sampel Uji Impak V [ Vbalok Vprisma ] V [ (p.l.t) ((0,5.a.t)t)] V [ (120x10x10) ((0,5x1,66x2)10)] V [ (12.000 16,6 ] V 11.983,4 mm 3 V 11.983,4 cm 3 12 cm 3
30 3.9.1 Komposisi komposit dengan filler 5% 5% filler, dan 95% resin + katalis Menghitung Volume Serat (Keseluruhan) Volume Serat 5% x Volume komposit 5 0,6 cm 3 Massa Serat Volume Serat x Massa Jenis Serat 0,6 cm 3 x 1,35 g/cm 3 0,81 g Menghitung Polyester 95% Volume Polyester Fraksi Volume Resin x Volume Komposit 95 % x 12 cm 3 95 11,4 cm 3 Massa Polyester Volume Polyester x Massa Jenis Polyester 11,4 cm 3 x 1,23 g/cm 3 14,022 g Volume Katalis 1% x Volume Polyester 1 x 11,4 cm3 0,114 cm 3 0,114 ml
31 3.9.2 Komposisi komposit dengan filler 6% 6% filler, dan 94% resin + katalis Menghitung Volume Serat (Keseluruhan) Volume Serat Fraksi Volume x Volume Komposit 6% x 12 cm 3 6 0,72 cm 3 Massa Serat Volume serat x Massa Jenis Serat 0,72 cm 3 x 1,35 g/cm 3 0,972 g Menghitung Polyester 94% Volume Polyester Fraksi Volume Resin x Volume Komposit 94% x 12 cm 3 94 11,28 cm 3 Massa Polyester Volume Polyester x Massa Jenis Polyester 11,28 cm 3 x 1,23 g/cm 3 13,8744 g Volume Katalis 1% x Volume Polyester 1 x 11,28 cm3 0,1128 cm 3 0,1128 ml
32 3.9.3 Komposisi komposit dengan filler 7% 7% filler, dan 93% resin + katalis Menghitung Volume Serat (Keseluruhan) Volume Serat Fraksi Volume x Volume komposit 7% x 12 cm 3 7 0,84 cm 3 Massa Serat Volume serat x Massa Jenis Serat 0,84cm 3 x 1,35 g/cm 3 1,134 g Menghitung Polyester 93% Volume Polyester Fraksi Volume Resin x Volume Komposit 93 % x 12 cm 3 93 11,16 cm 3 Massa Polyester Volume Polyester x Massa Jenis Polyester 11,16 cm 3 x 1,23 g/cm 3 13,7268 g Volume Katalis 1%x Volume Polyester 1 x 11,16 cm3 0,1116 cm 3 0,1116 ml
33 3.9.4 Komposisi komposit dengan filler 8% 8% filler, dan 92% resin + katalis Menghitung Volume Serat (Keseluruhan) Volume Serat Fraksi Volume x Volume komposit 8% x 12 cm 3 8 0,96 cm 3 Massa Serat Volume serat x Massa Jenis Serat 0,96 cm 3 x 1,35 g/cm 3 1,296 g Menghitung Polyester 92% Volume Polyester Fraksi Volume Resin x Volume Komposit 92 % x 12 cm 3 92 11,04 cm 3 Massa Polyester Volume Polyester x Massa Jenis Polyester 11,04 cm 3 x 1,23 g/cm 3 13,5792 g Volume Katalis 1% x Volume Polyester 1 x 11,04 cm3 0,1104 cm 3 0,1104 ml