PENGARUH ARAH SERAT GELAS DAN BAHAN MATRIKS TERHADAP KEKUATAN KOMPOSIT AIRFOIL PROFILE FAN BLADES

dokumen-dokumen yang mirip
Jurusan Teknik Mesin, Universitas Brawijaya Jl. MT Haryono 167, Malang

PENGARUH PENAMBAHAN PROSENTASE FRAKSI VOLUME HOLLOW GLASS MICROSPHERE KOMPOSIT HIBRIDA SANDWICH TERHADAP KARAKTERISTIK TARIK DAN BENDING

ANALISIS KEKUATAN TARIK BOLTED JOINT STRUKTUR KOMPOSIT C-GLASS/EPOXY BAKALITE EPR 174

Kekuatan tarik komposit lamina berbasis anyaman serat karung plastik bekas (woven bag)

PENINGKATAN KEKUATAN TARIK DAN IMPAK PADA REKAYASA DAN MANUFAKTUR BAHAN KOMPOSIT HYBRID

Studi Experimental Pengaruh Fraksi Massa dan Orientasi Serat Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Berbahan Serat Nanas

PENGARUH KEKUATAN BENDING DAN TARIK BAHAN KOMPOSIT BERPENGUAT SEKAM PADI DENGAN MATRIK UREA FORMALDEHIDE

PENGARUH MODEL SERAT PADA BAHAN FIBERGLASS TERHADAP KEKUATAN, KETANGGUHAN, DAN KEKERASAN MATERIAL. Oleh : WENDY TRIADJI NUGROHO *) ABSTRAK

ANALISA KEKUATAN BENDING KOMPOSIT EPOXY DENGAN PENGUATAN SERAT NILON

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 2, (2012) ISSN:

Kata kunci : Serat batang pisang, Epoxy, Hand lay-up, perbahan temperatur.

Pengaruh Penambahan Prosentase Fraksi Volume Hollow Glass Microsphere Komposit Hibrid Sandwich Terhadap Karakteristik Tarik dan Bending

ANALISA PENGARUH KETEBALAN INTI (CORE) TERHADAP KEKUATAN BENDING KOMPOSIT SANDWICH

KAJIAN OPTIMASI PENGARUH ORIENTASI SERAT DAN TEBAL CORE TERHADAP PENINGKATAN KEKUATAN BENDING DAN IMPAK KOMPOSIT SANDWICH GFRP DENGAN CORE PVC

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Material Teknik Jurusan Teknik Mesin,

PRESENTASI TUGAS AKHIR PENGARUH SIFAT MEKANIK TERHADAP PENAMBAHAN BUBBLE GLASS, CHOPPED STRAND MAT DAN WOVEN ROVING PADA KOMPOSIT BENTUK POROS

Laporan Praktikum Laboratorium Teknik Material 1 Modul D Uji Lentur dan Kekakuan

ANALISIS PERBANDINGAN KEKUATAN TARIK ORIENTASI UNIDIRECTIONAL 0 DAN 90 PADA STRUKTUR KOMPOSIT SERAT MENDONG DENGAN MENGGUNAKAN EPOKSI BAKELITE EPR 174

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI. Menurut penelitian Hartanto (2009), serat rami direndam pada NaOH 5%

Studi Eksperimental Pengaruh Jumlah Lapisan Stainless Steel Mesh dan Posisinya Terhadap Karakteristik Tarik dan Bending Komposit Serat Kaca Hibrida

PENGARUH VARIASI FRAKSI VOLUME, TEMPERATUR CURING DAN POST-CURING TERHADAP KARAKTERISTIK TEKAN KOMPOSIT EPOXY - HOLLOW GLASS MICROSPHERES IM30K

Momentum, Vol. 10, No. 2, Oktober 2014, Hal ISSN

PENGARUH VARIASI FRAKSI VOLUME KOMPOSIT SERAT E- GLASS ±45 POLYESTER 157 BQTN TERHADAP KEKUATAN BENDING DAN GESER

Analisis Serat Pelepah Batang Pisang Kepok Material Fiber Komposit Matriks Recycled Polypropylene (RPP) Terhadap Sifat Mekanik dan SEM

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Pengaruh Variasi Fraksi Volume, Temperatur, Waktu Curing dan Post-Curing Terhadap Karakteristik Tekan Komposit Polyester - Hollow Glass Microspheres

I. PENDAHULUAN. Dewasa ini penggunaan komposit semakin berkembang, baik dari segi

Kevin Yoga Pradana Dosen Pembimbing: Prof. Dr. Ir. Wajan Berata, DEA

Fajar Nugroho Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto, Yogyakarta. Jl. Janti Blok R Lanud Adisutjipto

Uji Mekanik Komposit Berpenguat Serat Pandan Duri dan Resin Polyester Dengan Variasi Komposisi Metoda Fraksi Berat

Volume 1, Nomor 1 Juni 2008 Jurnal Flywheel, ISSN :

BAB I PENDAHULUAN. Serat batang pisang kepok(musa paradisiaca) pada umumnya hanya

Please refer as: Bondan T. Sofyan, 2004, Pembentukan Endapan Nano pada Paduan Al-Cu Berkekuatan Tinggi,Proceeding Eminex 2004, ISBN ,

Pengaruh Sudut Laminasi Dan Perlakuan Permukaaan Stainless Steel Mesh Terhadap Karakteristik Tarik Dan Bending Pada Komposit Hibrida

PERENCANAAN ELEMEN MESIN RESUME JURNAL BERKAITAN DENGAN POROS

PENGARUH FRAKSI VOLUME DAN UKURAN PARTIKEL KOMPOSIT POLYESTER RESIN BERPENGUAT PARTIKEL GENTING TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN KEKUATAN BENDING ABSTRACT

Universitas Bung Hatta Kampus III Jl. Gajah Mada Gunung Pangilun Telp. (0751) Padang

PERUBAHAN SIFAT MEKANIS KOMPOSIT HYBRID POLYPROPYLENE YANG DIPERKUAT SERAT SABUT KELAPA DAN SERBUK KAYU JATI AKIBAT VARIASI FRAKSI VOLUME

BAB IV DATA HASIL PENELITIAN

I. PENDAHULUAN. komposit alternatif yang lain harus ditingkatkan, guna menunjang permintaan

OPTIMASI DESAIN RANGKA SEPEDA BERBAHAN BAKU KOMPOSIT BERBASIS METODE ANOVA

Laporan Praktikum Laboratorium Teknik Material 1 Modul A Uji Tarik

UNIVERSITAS DIPONEGORO. PENGARUH LARUTAN C 7 H 18 O 3 Si TERHADAP KEKUATAN TARIK SERAT DAUN KELAPA, KOMPATIBILITAS DAN KEKUATAN BENDING KOMPOSIT

STUDI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT HIBRID EPOKSI /SERBUK KULIT TELUR AYAM BURAS/SERAT GELAS

ANALISA PENGUJIAN TARIK SERAT AMPAS TEBU DENGAN STEROFOAM SEBAGAI MATRIK

PENGARUH VARIASI FRAKSI VOLUME, TEMPERATUR DAN WAKTU POST-CURING TERHADAP KARAKTERISTIK TARIK KOMPOSIT POLYESTER PARTIKEL HOLLOW GLASS MICROSPHERES

PERBANDINGAN KARAKTERISTIK SERAT KARBON ANTARA METODE MANUAL LAY- UP DAN VACUUM INFUSION DENGAN PENGGUNAAN FRAKSI BERAT SERAT 60%

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN. Tabel 10. Hasil uji tarik serat tunggal.

KARAKTERISASI KOMPOSIT MATRIK RESIN EPOXY BERPENGUAT SERAT GLASS DAN SERAT PELEPAH SALAK DENGAN PERLAKUAN NaOH 5%

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA PUBLIKASI ILMIAH

ANALISA KEKUATAN LENTUR STRUKTUR KOMPOSIT BERPENGUAT MENDONG/ EPOKSI BAKALITE EPR 174

PENGARUH PERENDAMAN (NaOH) TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN BENDING BAHAN KOMPOSIT SERAT BAMBU TALI (GIGANTOCHLOA APUS) BERMATRIKS POLYESTER

Variasi Kekencangan Mula (Pre-Tension) Satu Arah pada Reinforcement Fibre Panel Komposit terhadap Kekuatan Tarik

Pengaruh Fraksi Volume Dan Panjang Serat Pelepah Lontar (Borassus Flabellifer) Terhadap Kekuatan Tarik Dan Kekuatan Impak Komposit Bermatrik Epoksi

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. uji raw material, komposit sandwich untreatment dan komposit sandwich

BAB IV DATA DAN ANALISA

BAB III PENGUJIAN SIFAT MEKANIK MATERIAL

SIFAT MEKANIS KOMPOSIT BERPENGUAT BILAH BAMBU DENGAN MATRIKS POLYESTER AKIBAT VARIASI SUSUNAN

PENGARUH KOMPOSIT SERAT PANDAN SAMAK TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN BENDING PADA MATERIAL BODI KENDARAAN

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Jember 2

Upaya Peningkatan Kualitas Sifat Mekanik Komposit Polyester Dengan Serat Bundung (Scirpus Grossus) Erwin a*, Leo Dedy Anjiu a

PENGARUH FRAKSI VOLUME DAN PANJANG SERAT TERHADAP SIFAT BENDING KOMPOSIT POLIESTER YANG DIPERKUAT SERAT LIMBAH GEDEBOG PISANG

SINTESIS DAN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK SERTA STRUKTUR MIKRO KOMPOSIT RESIN YANG DIPERKUAT SERAT DAUN PANDAN ALAS (Pandanus dubius)

ANALISIS PENGARUH VARIASI FRAKSI VOLUME TERHADAP KEKUATAN TARIK BAHAN KOMPOSIT POLIESTER DENGAN FILLER ALAMI SERABUT KELAPA MERAH

ANALISIS MOMEN LENTUR MATERIAL ALUMINIUM DENGAN VARIASI MOMEN INERSIA DAN BEBAN TEKAN

PENGARUH FRAKSI VOLUME SERAT KAYU GELAM(MELALEUCE LEUCANDENDRA) KEKUATAN TARIK DAN IMPAK KOMPOSIT BERMATRIK POLYESTER

DAFTAR ISI. Grup konversi energi. ii iii. iii. Kata Pengantar Daftar Isi. Makalah KNEP IV Grup Engineering Perhotelan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

ANALISA TEKNIS DAN EKONOMIS PENGGUNAAN COREMAT UNTUK KONSTRUKSI FRP (FIBERGLASS REINFORCED PLASTIC) SANDWICH PADA BADAN KAPAL

Pengaruh Penambahan Styrofoam dan Partikel Karet Terhadap Sifat Mekanik Resin Polyester Tak Jenuh

I. PENDAHULUAN. otomotif saja, namun sekarang sudah merambah ke bidang-bidang lain seperti

JTM. Volume 03 Nomor 03 Tahun 2015, 32-39

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN HARDENER DENGAN RESIN POLYESTER TERHADAP KUAT TARIK DAN BENDING POLIMER TERMOSET

Bahan yang digunakan pada pembuatan panel kayu sengon laut ini adalah:

ANALISA KEGAGALAN POROS DENGAN PENDEKATAN METODE ELEMEN HINGGA

REKAYASA DAN MANUFAKTUR RANDOM COCONUT FIBER COMPOSITES BERMATRIK EPOXY UNTUK PANEL INTERIOR AUTOMOTIVE

PEMANFAATAN PARTIKEL TEMPURUNG KEMIRI SEBAGAI BAHAN PENGUAT PADA KOMPOSIT RESIN POLIESTER

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. A. Kekuatan Tarik Komposit Partikel Tempurung Kelapa

Laporan Praktikum. Laboratorium Teknik Material III. Modul B Teori Laminat Klasik. oleh :

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Opa Slamet S,Burmawi,Kaidir

Analisa Data. Keterangan No. Uji

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGUJIAN AWAL KONSTRUKSI FIBERGLASS PADA LAMBUNG KAPAL BOAT SESUAI STANDAR

Laporan Praktikum MODUL C UJI PUNTIR

18.1 Sandwich Panel Honeycomb sandwich

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

Analisa Sifat Fisis dan Mekanis Komposit Serat Ijuk Dengan Bahan Matrik Poliester

Analisa Sifat-Sifat Serat Alam Sebagai Penguat Komposit Ditinjau Dari Kekuatan Mekanik

Studi Eksperimental Kekuatan Bending Material Gigi Tiruan Dari Resin Akrilik Berpenguat Fiber Glass Dengan Variasi Susunan Serat Penguat

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

KEKUATAN TARIK DAN BENDING SAMBUNGAN LAS PADA MATERIAL BAJA SM 490 DENGAN METODE PENGELASAN SMAW DAN SAW

E(Pa) E(Pa) HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pengujian Tarik Material Kayu. Spesimen uji tarik pada kayu dilakukan pada dua spesimen uji.

Transkripsi:

C.9. Pengaruh arah serat gelas dan bahan matriks (Carli, dkk.) PENGARUH ARAH SERAT GELAS DAN BAHAN MATRIKS TERHADAP KEKUATAN KOMPOSIT AIRFOIL PROFILE FAN BLADES Carli *1), S. A. Widyanto 2), Ismoyo Haryanto 2) 1) Jurusan Teknik mesin, Politeknik Negeri Semarang Jln. Prof. Sudarto S.H. Tembalang, Semarang 50061 2) Jurusan Teknik Mesin Universitas Diponegoro, Semarang Jln. Prof. Sudarto S.H. Tembalang, Semarang 50275 *) E-mail: carliebandung@yahoo.com Abstrak Penelitian ini membahas tentang analisis pengaruh arah serat gelas dan bahan matriks terhadap kekuatan mekanik pada komposit airfoil profile fan blade. Spesimen penelitian menggunakan serat gelas / epoxy dan serat gelas / polyester. Serat gelas yang digunakan jenis woven Roving, dengan jumlah lapisan serat sebanyak 6 lembar, arah serat 0/90 dan ± 45 dan fraksi volume serat masing-masing 20%. Serat gelas dipilih karena memiliki kekuatan, kekakuan, ringan, tahan terhadap korosi, serta tahan temperatur tinggi sehingga cocok untuk pembuatan elemen mesin seperti dalam pembuatan automobile, pesawat terbang maupun maritim. Pemilihan metode dalam pembuatan sampel airfoil profile fan blade adalah dengan metode Hand Lay-Up, metode ini merupakan metode yang paling sederhana dan tidak memerlukan banyak biaya. Alat untuk menguji spesimen adalah mesin uji bending, dengan standar uji ASTM D 6272, dengan metode Four-Point Bending, sedangkan untuk uji tarik menggunakan mesin uji tarik (selvopulser) dengan standar uji ASTM D 3039. Hasil pengujian tarik dan bending menunjukkan bahwa airfoil profile fan blade dengan bahan serat gelas / epoxy tegangan tarik maksimum dan tegangan bending lebih tinggi bila dibandingkan dengan komposit serat gelas / polyester. Sedangkan untuk arah serat menunjukkan bahwa komposit serat gelas dengan orientasi serat 0/90 memiliki kekuatan tarik maksimum dan Modulus Elastisitas lebih tinggi bila dibandingkan dengan orientasi serat ±45. sebaliknya dilihat dari kelenturannya komposit orientasi serat ±45 nilai defleksinya lebih tinggi (lebih lentur). Kata kunci: Komposit, metode Hand Lay-Up, serat gelas / epoxy, serat gelas / polyester PENDAHULUAN Propeller banyak digunakan dalam industri penerbangan, maritim, dan mesin energi, seperti pembuatan pesawat terbang, kapal laut, hovercraft, dan berbagai jenis turbin. Propeller bersama komponen lain seperti hub, poros, bantalan, pengatur sudut pitch propeller, dan sumber tenaga, membentuk satu sistem kecil yakni sistem penggerak propeller, yang merupakan bagian dari sistem yang lebih besar. Propeller yang sering digunakan adalah jenis sentrifugal fan. Disebut sentrifugal fan karena fan jenis ini mengalirkan udara dari daerah masukan ( inlet ) menuju daerah keluaran ( outlet ) dengan arah radial karena gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh putaran impeller, selanjutnya udara yang secara radial telempar keluar dari impeller dengan kecepatan dan tekanan yang tinggi. Salah satu komponen utama yang sering mengalami kerusakan ( patah ) pada Propeller adalah fan blades (baling-baling), sehingga perlu dikembang kan alternatif bahan pembuat fan blades yang lebih baik. Pada penerapannya, untuk memperoleh efisiensi yang tinggi, fan blades harus memiliki karakteristik tertentu, seperti ringan, kaku, kuat, dan tidak mudah terpengaruh oleh lingkungan (seperti korosi). Karena itu material untuk pembuatan fan blades ini harus dipilih secara tepat. Perkembangan teknologi material telah melahirkan suatu material jenis baru yang dibangun secara bertumpuk dari beberapa lapisan. Material inilah yang disebut material komposit. Material komposit terdiri dari lebih dari satu tipe material dan dirancang untuk mendapatkan kombinasi karakteristik terbaik dari setiap komponen penyusunnya. Pada dasarnya, komposit dapat didefinisikan sebagai campuran makroskopik dari serat dan matriks. Serat merupakan material yang umumnya jauh lebih kuat dari matriks dan berfungsi memberikan kekuatan tarik, sedangkan matriks berfungsi untuk melindungi serat dari efek lingkungan dan kerusakan akibat benturan. Dibanding dengan material konvensional keunggulan komposit antara lain yaitu memiliki kekuatan C.46 ISBN 978-602-99334-1-3

yang dapat diatur (tailorability), tahanan lelah (fatigue resistance) yang baik, tahan korosi, dan memiliki kekuatan jenis (rasio kekuatan terhadap berat jenis) yang tinggi. Manfaat utama dari penggunaan komposit adalah mendapatkan kombinasi sifat kekuatan serta kekakuan tinggi dan berat jenis yang ringan. Dengan memilih kombinasi material serat dan matriks yang tepat, dapat dibuat suatu material komposit dengan sifat yang tepat sama dengan kebutuhan sifat untuk suatu struktur tertentu dan tujuan tertentu pula. Multi-Wing America s telah populer dengan fan axialnya dengan berbagai tipe, salah satunya adalah tipe air foil yang digunakan untuk hovercraft berbahan thermoplastik ( glass reinforced polypropylene ) seperti pada gambar dibawah ini. Tensile strength: Izod impact strength notched (at 73 o F): Izod impact strength notched (at 32 o F): Izod impact strength notched (at -40 o F): Flexural modulus: 85 MPa 10.0 kj/m² 8.5 kj/m² 7.0 kj/m² 6.0 GPa Gambar 1. Jenis Fan Blade model airfoil dari Multi-Wing. Dalam penelitian ini akan dibuat spesimen fan blades (baling-baling) untuk hovercraft dengan mengambil model fan blades dari Multi-Wing jenis air foil menggunakan bahan komposit dengan pengikat (matriks) thermosetting jenis resin epoxy dan polyester, bahan tersebut dipakai karena mempunyai ketahanan bahan kimia yang sangat baik dan mempunyai kekuatan yang sangat tinggi, sedangkan bahan pengisinya (filler) menggunakan serat gelas dikarenakan bahan tersebut menpunyai kekuatan yang tinggi dan mempunyai ketahanan yang baik terhadap bahan kimia dan panas. Sifat-sifat fisik dan mekanik Pada umumnya pemilihan bahan matriks dan serat memainkan peranan penting dalam menentukan sifat-sifat mekanik komposit. Gabungan matriks dan serat dapat menghasilkan komposit yang mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih tinggi dari bahan konvensional. Dua sifat mekanik penting dari tiap sistem resin adalah kekuatan tarik dan kekakuan. (Gambar 1.2) menunjukkan hasil tes yang dilakukan pada polyester komersial, vinylester dan epoxy pada pengerasan 20 C dan 80 C. Setelah periode pengerasan selama tujuh hari pada suhu kamar dapat dilihat bahwa epoxy akan memiliki sifat yang lebih tinggi dari polyester dan vinylester untuk kekuatan dan kekakuan. Gambar 2. Perbandingan kekuatan tarik dan modulus dari resin (www.gurit.com,diakses 2011). Unsur Unsur Penyusun Komposit Unsur unsur utama penyusun komposit adalah matrik dan serat. Bahan bahan pendukung pembuatan komposit meliputi katalis, akselerator, gelcoat, dan pewarna. Bahan Prosiding SNST ke-3 Tahun 2012 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang C.47

C.9. Pengaruh arah serat gelas dan bahan matriks (Carli, dkk.) tambahan tersebut memiliki fungsi yang sangat penting untuk menentukan kualitas suatu produk komposit. Karena material komposit terdiri dari penggabungan unsur unsur utama yang berbeda, maka munculah daerah perbatasan antara serat dan matrik (Santoso, 2002). a. Serat Gelas Serat gelas mempunyai karakteristik yang berbeda-beda. Pada penggunaannya, serat gelas disesuaikan dengan sifat/karakteristik yang dimilikinya. Serat gelas terbuat dari silica, alumina, lime, magnesia dan lain-lain. Karena biaya produksi rendah dan proses produksi sangat sederhana, memberikan serat gelas unggul dalam ratio (perbandingan) harga dan performance. Serat gelas banyak digunakan di industri-industri otomotif seperti pada panel panel body kendaraan, bahkan sepeda motor sekarang seluruh body terbuat dari komposit yang berpenguat serat gelas. b. Bahan Matriks Menurut Gibson (1994), bahwa matriks dalam struktur komposit dapat berasal dari bahan polimer, logam, maupun keramik. Matriks adalah fasa dalam komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar (dominan). Syarat utama yang harus dimiliki oleh bahan matriks adalah bahan matriks tersebut harus dapat meneruskan beban, sehingga serat harus bisa melekat pada matriks dan kompatibel antara serat dan matriks. Umumnya matriks yang dipilih adalah matriks yang memiliki ketahanan panas yang tinggi. Sebagai bahan penyusun utama dari komposit,matriks harus mengikat penguat (serat) secara optimal agar beban yang diterima dapat diteruskan oleh serat secara maksimal sehingga diperoleh kekuatan yang tinggi. Kekuatan Tarik Komposit Salah satu pengujian tegangan dan regangan (stress strain test) adalah pengujian tarik (tension test). Dari pengujian ini dapat kita ketahui beberapa sifat mekanik material yang sangat dibutuhkan dalam desain rekayasa. Hasil dan pengujian ini adalah grafik beban versus perpanjangan (elongation). Beban dan elongation dapat dirumuskansebagai berikut : Engineering Stress (σ ) σ =... ( 1 ) dimana: F = Beban yang diberikan dalam arah tegak lurus terhadap penampang spesimen ( N ) Ao = Luas penampang mula-mula spesimen sebelum diberikan pembebanan ( m 2 ) σ = Engineering Stress ( Mpa ) Engineering Strain (ε ) (2) dimana : ε = Engineering Strain l 0 = Panjang mula-mula spesimen sebelum diberikan pembebanan Δl = Pertambahan panjang Metoda pengujian dilakukan dengan pengujian tarik terhadap sampel komposit dengan menggunakan standar pengujian ASTM D 3039. Kekuatan Bending (Flexural Strength) Untuk mengetahui kekuatan bending suatu material dapat dilakukan dengan pengujian bending terhadap material komposit tersebut. Kekuatan bending atau kekuatan lengkung adalah tegangan bending terbesar yang dapat diterima akibat pembebanan luar tanpa mengalami deformasi yang besar atau kegagalan. Besar kekuatan bending tergantung pada jenis material dan pembebanan. Akibat pengujian bending, bagian atas spesimen mengalami tekanan, sedangkan bagian bawah akan mengalami tegangan tarik. Dalam material komposit kekuatan tekannya lebih tinggi dari pada kekuatan tariknya. Karena tidak mampu menahan tegangan tarik yang diterima, spesimen tersebut akan patah, hal tersebut mengakibatkan kegagalan pada pengujian komposit. Kekuatan bending pada sisi bagian atas sama nilai dengan kekuatan bending pada sisi bagian bawah. Pengujian dilakukan dengan metoda four point bending dengan standard ASTM D 6272. C.48 ISBN 978-602-99334-1-3

Pada perhitungan kekuatan bending ini, digunakan persamaan : σ =.( 3 ) dimana : σ = Tegangan bending (MPa) F = Beban /Load (N) L = Panjang Span / Support span(mm) b = Lebar/ Width (mm) d = Tebal / Depth (mm) Sedangkan untuk mencari modulus elastisitas bending mengunakan rumus E =..(4 ) dimana : E = Modulus Elastisitas Bending (MPa) F = Beban /Load (N) L = Panjang Span / Support span(mm) b = Lebar/ Width (mm) d = Tebal / Depth (mm) δ = Defleksi (mm METODOLOGI PENELITIAN a. Bahan penelitian Bahan dasar yang digunakan dalam penelitian ini adalah Fiberglass jenis E- Glass ( Woven roving ), untuk matriks nya menggunakan Epoxy dan Polyester. Gambar 3. Susunan Serat gelas Woven Roving dengan orientasi serat 0/90 dan ±45 b. Prosedur Penelitian Sebelum melakukan pengujian tarik dan bending terlebih dahulu dibuat spesimen fan blades (baling-baling) dan spesimen uji tarik dan bending yang dibuat dalam bentuk pelat komposit yang diproduksi dengan metode hand lay-up, dibuat dalam enam lapisan serat gelas jenis Woven Roving (WR). Geometri dan dimensi spesimen uji tarik dan bending disesuaikan dengan standard ASTM D 3039 dan standar ASTM D 6272 ( four point bending ). (a) (b) Gambar 4. Spesimen uji bending dan uji tarik (a), spesimen fan blades (baling-baling) (b) Prosiding SNST ke-3 Tahun 2012 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang C.49

C.9. Pengaruh arah serat gelas dan bahan matriks (Carli, dkk.) Pengukuran tegangan tarik spesimen didasarkan pada teori Hukum Hooke (Hooke Law). Teori menyatakan bahwa suatu bahan berkelakuan secara elastis dan memperlihatkan suatu hubungan liniear antara tegangan regangan yang disebut elastis secara linier.variabel yang akan diamati dalam penelitian ini yaitu beban atau gaya tarik sehingga mendapatkan nilai tegangan tarik maksimumnya, pertambahan panjang yang menunjukkan regangan yang terjadi. Pada pengujian bending dilakukan dengan metoda four point bending standard ASTM D 6272, variabel yang akan diamati dalam penelitian ini yaitu beban yang diberikan dan defleksi yang terjadi pada setiap pembebanan sampai batas maksimum (spesimen rusak ). Metode pengolahan data pengujian dilakukan dengan analisis statistik pada Ms. Excel dan perhitungan analitis matematis yang menerapkan teori Hukum Hooke. Data yang diperoleh berupa grafik beban (gaya) dikembangkan secara perhitungan sehingga mendapatkan nilai tegangan tarik, regangan dan modulus Elastisitas. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasi uji tarik dan bending untuk komposit dengan matriks polyester dan Epoxy ditunjukkan pada grafik dibawah ini : (a) (b) (c) (d) Gambar 5. Diagram pengaruh orientasi serat dan bahan matriks terhadap kekuatan mekanik : Tegangan tarik maksimum (a), Modulus Elastisitas (b), Momen Bending (c) dan Defleksi (d). Dari Hasil diatas tegangan tarik maksimum, tegangan bending maksimum dan Modulus Elastisitasnya komposit dengan orientasi serat 0/90 lebih tinggi bila dibandingkan dengan komposit dengan orientasi serat ± 45, sebaliknya untuk kelenturan, komposit dengan orientasi serat ± 45 lebih lentur dibandingkan dengan komposit orientasi serat 0/90. C.50 ISBN 978-602-99334-1-3

Tegangan bending maksimum komposit dengan matriks epoxy lebih tinggi bila dibandingkan dengan komposit dengan matrks polyester, sebaliknya untuk kelenturan komposit dengan matrks polyester lebih lentur dibandingkan dengan komposit matriks epoxy. Dari Modulus Elastisitasnya komposit dengan matriks epoxy lebih tinggi bila dibandingkan komposit dengan matriks polyester. KESIMPULAN Dari hasil hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa : 1. Dari hasil uji kekuatan tarik diperoleh kekuatan tarik dan mudulus elastisitas terbesar terdapat pada komposit dengan orientasi serat 0/90. 2. Dari hasil uji kekuatan bending diperoleh kekuatan bending dan momen bending terbesar terdapat pada komposit dengan orientasi serat 0/90 3. Defleksi terbesar terjadi pada serat dengan orientasi serat ± 45 4. Karakteristik Flexural Strength matriks epoxy lebih baik dari matrks polyester. 5. Karakteristik Tensile Strength matriks epoxy lebih baik dari matrks polyester 6. Bila dibandingkan dengan produk dari Multi Wing, hasil percobaan ini menunjukkan bahwa bahan martiks epoxy dan polyester mempunyai tensile strength dan flexural modulus lebih tinggi terutama pada orientasi serat 0/90. DAFTAR PUSTAKA Annual Book of ASTM Standards, D 3379-75, Standard Test Method for Tensile Strength and Young s Modulus Single-Filament Materials, ASTM Standards and Literature References for Composite Materials, 2nd ed., 34-37, American Society for Testing and Material, Philadelphia, PA (1990). Berthelot J.M.,1999, Composite Material : Mechanical Behavior and Structural Analysis, Spinger, New York Gibson, F.R., 1994, Principles of Composite material Mechanis, International Edition, McGraw-Hill Inc, New York. Kroschwitz, J. I., Grestle, F. P., 1987, Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 2nd ed., John Wiley and Sons Inc., New York. Munasir, 2011. Studi Pengaruh Orientasi Serat Fiber Glass Searah Dan Dua Arah Single Layer Terhadap Kekuatan Tarik Bahan Komposit Polypropylen Vol I No. 1 Surabaya. www.gurit.com,diakses 2011. Prosiding SNST ke-3 Tahun 2012 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang C.51