BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
D. Data Pembuatan dan Pengujian Komposit
1. Adapun tabel data komposit untuk pengujian tarik dengan perlakuan lama proses peredaman serat, temperatur dan lama pemanasan komposit adalah sebagai berikut:
Tabel 3. Perlakuan serat dalam 60% NaOH
No waktu redam serat (jam) waktu pemanasan (Jam) Temperatur (oC) Spesi men Tegangan Tarik (N/mm2) 1 2 1 55 A12 2 4 1 55 A14 3 6 1 55 A16 4 8 1 55 A18 5 2 3 55 A22 6 4 3 55 A24 7 6 3 55 A26 8 8 3 55 A28 9 2 3 65 A32 10 4 3 65 A34 11 6 3 65 A36 12 8 3 65 A38
2. Adapun tabel data komposit untuk pengujian impak dengan perlakuan lama proses peredaman serat, temperatur dan lama pemanasan komposit adalah sebagai berikut:
Tabel 4. Perlakuan serat dalam 60% NaOH
No waktu redam serat (jam) waktu pemanasan (Jam) Temperatur (oC) Spesi men Energi E (Joule) 1 2 1 55 B12 2 4 1 55 B14 3 6 1 55 B16 4 8 1 55 B18 5 2 3 55 B22 6 4 3 55 B24 7 6 3 55 B26 8 8 3 55 B28 9 2 3 65 B32 10 4 3 65 B34 11 6 3 65 B36 12 8 3 65 B38 E. Optimisasi Komposit
Optimisasi komposit berpenguat serat tanaman sansevieria dengan metode Response Surface Methodology (RSM), dengan menggunakan sofware MATLAB.
A. Simpulan
Dari hasil penelitian dan analisa pengujian serta pembahasan data yang diperoleh, dapat disimpulkan:
1. Hasil optimisasi dengan menggunakan sofware Matlab diperoleh persamaan sebagai berikut:
= (8,0199 14) (5,3546 10 × ) + (1,9511 10 × ) (1,699 12 × ) (2,4975 14 × ) (1,5263 13 × ) + (2,5310 7 × ) (4,5137 8 × ) + (2,6976 10 × ) (2,3424 9 × ) (2,4789 8 × ) + (2,1197 9 × ) (9,6952 8 × ) + (4,4358 11 × ) + (2,1381 10 × ) + (2,9934 12 × ) + (2,5838 7 × ) + (5,7908 6 × ) (4,8654 9 × ) + (1,5534 13 × ) + (3,6588 10 × )
2. Nilai optimum yang terjadi adalah sebagai berikut perlakuan alkali 588 menit (x1), lama pemanasan 221 menit (x2), temperatur 68,4oC(x3), impak 4,375 joule (x4) dan tarik 29,5708 N/mm2(x5).
3. Hasil pengujian experiment setelah melakukan optimisasi nilai kekuatan tarik rata-ratanya sebesar 34.55 N/mm2, dan energi impak rata-ratanya sebesar 4,4434 Joule.
B. Saran
Dari hasil proses percetakan ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, diantaranya:
1. Pada proses pembuatan serat hendaknya serat disusun merata agar memudahkan pencetakan,dan menghasilkan cetakan komposit yang tebalnya sama dalam satu bidang.
2. Meminimalkan keberadaan rongga udara (void) pada komposit yang akan dibuat sehingga akan menaikkan kekuatan komposit dengan menggunakan alat tekan yang lebih baik.
3. Pada proses penuangan matrik kedalam serat harus merata dan cepat agar serat benar-benar terbungkus oleh matrik, sehingga dapat meminimalkan terjadinyavoid.
4. Perbanyak pengujian komposit karena semakin banyak pengujian maka akan mendekati ke kondisi yang sebenarnya.
5. Untuk penelitian selanjutnya perbanyak pariabel bebasnya dalam pembuatan komposit.
BERPENGUAT SERAT TANAMANSANSEVIERIADENGAN
MENGGUNAKAN METODERESPONSE
SURFACE METHODOLOGY(RSM) Oleh
ALFIS SYARIF
Response Surface Methodology (RSM)merupakan sekumpulan teknik matematika dan statistika yang berguna untuk menganalisis permasalahan dimana beberapa variabel independen mempengaruhi variabel respon dan tujuan akhirnya adalah untuk mengoptimalkan respon.
Tugas akhir ini membahas tentang optimisasi sifat mekanik (tarik dan imfak) dari komposit berpenguat serat tanamanSansevieriadengan kajian teoritis dan aplikasi dari metode desain eksperimen yang disebut metode permukaan respon (Response Surface Methodology). Kajian teoritis difokuskan pada penjabaran konsep metode permukaan respon, analisis dan pengujiannya. Dengan metode ini dapat diketahui model empirik yang menyatakan hubungan antara variabel-variabel independen dengan variabel respon, serta dapat diketahui nilai variabel-variabel independen yang menyebabkan nilai variabel respon menjadi optimal.
Eksperimen dengan metode permukaan respon dilakukan dalam dua tahap, yaitu eksperimen tahap I dan eksperimen tahap II. Desain eksperimen yang digunakan pada eksperimen tahap I adalah desain faktorial dua level, sedangkan desain eksperimen yang digunakan pada eksperimen tahap II adalah Central Composite Design (CCD). Karakteristik permukaan respon digunakan untuk menentukan apakah jenis titik stasionernya maksimum atau minimum. Simulasi dengan menggunakan perangkat lunak Matlab 7.8.0.
Nilai optimum yang terjadi adalah sebagai berikut perlakuan alkali 588 menit (x1), lama pemanasan 221 menit (x2), temperatur 68,4oC(x3), impak 4,375 joule (x4) dan tarik 29,5708 N/mm2(x5).
Kata-kata kunci: Komposit,Sansevieria,Response Surface Methodology, variabel independen, variabel respon, Kekuatan tarik dan energi imfak optimal.
IMPACT) SANSEVIERIA FIBER STRENGTHEN COMPOSITE USING RESPONSE SURFACE METHODOLOGY (RSM)
By
ALFIS SYARIF
Response Surface Methodology (RSM) is a set of mathematical and statistical techniques that useful for analyzing problems where several independent variables influences the response variable and its ultimate aim is to optimize the response. The final task is about the optimization of mechanical properties (tensile and impact) of Sansevieria fiber strengthen composite with theoretical study and application of experimental design method called the response surface method (Response Surface Methodology). Theoretical study focused on the elaboration of the concept of response surface methods, analysis and testing. This method can be known with empirical models which express the relationship between the independent variables with the response variable, and can know the value of the independent variables that lead to the optimal value of the response variable. Experiments with the response surface method is done in two phases, namely Phase I experiments and experimental phase II. Experimental design used in the experimental stage I is the two-level factorial design, while the experimental design used in the experiment stage II is the Central Composite Design (CCD). Characteristics of the response surface is used to determine whether the type of maximum or minimum stationer point. Simulation using Matlab 7.8.0 software. Optimum value that occurs is the following alkali treatment of 588 min (x1), warm up length 221-minute (x2), temperature 68.4 ° C (x3), impact 4.375 joules (x4) and tensile 29.5708 N/mm2 (x5).
Keywors: Composite, sansevieria, RSM, Indvendent Variabel, Response Variabel, Optimal Strength and Impact Energy
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR TABEL ... viii
BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Tujuan Penelitian... 3
C. Batasan Masalah... 3
D. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA A. Lidah Mertua... 5
B. Komposit ... 6
C. Klasifikasi Material Komposit Berdasarkan Bentuk Komponen Strukturalnya ... 8
D. Unsur-unsur Utama Pembentukan Komposit FRP ... 12
E.Response Surface Methodology(RSM) ... 18
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN A. Metode Penelitian ... 19
B. Prosedur Percobaan. ... 20
C. Prosedur Pengujian Komposit ... 22
E. Optimisasi Komposit ... 28 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengumpulan Data Model ... 29 B. Hasil Pengujian Tarik dan Impak ... 30 C. Analisis Model ... 31 D. Hasil Pengujian Tarik dan Impak setelah dioptimisasikan dengan
menggunakanResponse Surface Methodology(RSM) ... 41 E. Pembahasan ... 45 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan ... 46 B. Saran ... 47 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Lidah Mertua (Sansevieria Trifasciata) ... 6
Gambar 2Continous Fiber Composite ... 9
Gambar 3.Wofen Fiber Composite... 10
Gambar 4.Chopped Fiber Composite ... 10
Gambar 5.Hybrid Composite ... 10
Gambar 6.Partikulate Composit... 10
Gambar 7.Laminated Composites ... 11
Gambar 8. Diagram Alir ... 19
Gambar 9. Mesin Uji Tarik ... 22
Gambar 10. Dimensi Spesimen Uji Tarik ... 22
Gambar 11. Mesin Uji Impak ... 25
Gambar 12. Dimensi Spesimen Uji Impak ... 25
Gambar 13. Plot X1, X2dan X3Terhadap Uji Tarik ... 34
Gambar 14. Prediksi Nilai Uji Tarik Terhadap X1, X2dan X3... 34
Gambar 15. Plot X1, X2dan X3Terhadap Uji Impak ... 38
Gambar 16. Prediksi Nilai Uji Impak Terhadap X1, X2dan X3 ... 38
Gambar 17. Plot hubungan antara tarik dan impak terhadap perlakuan alkali .. 39
Gambar 18. Perpotongan dua plot tarik dan impak terhadap perlakuan alkali .. 39 Gambar 19. Plot prediksi menentukan kondisi optimum dari uji tarik dan impak 40
Gambar 20. Patahan Spesimen Uji Tarik ... 41
Gambar 21. Patahan Spesimen Uji Impak ... 42
Gambar 22. Patahan Spesimen Uji Tarik pada A38 [Joni Parizal] ... 43
Gambar 23. Patahan Spesimen Uji Impak pada B28 [Joni Parizal] ... 43
Gambar 24. Patahan Spesimen Uji Tarik Setelah dioptimisasikan ... 44
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Sifat mekanik dari beberapa jenis serat ... 14
Tabel 2. Cetakan komposit uji tarik dan impak ... 20
Tabel 3. Perlakuan komposit dalam 60% NaOH untuk Uji Tarik ... 27
Tabel 4. Perlakuan komposi dalam 60% NaOH untuk Uji Impak ... 28
Tabel 5. Simbol faktor ... 29
Tabel 6. Range faktor ... 30
Tabel 7. Hasil Pengujian tarik dan impak ... 30
Tabel 8. Regresi Anova uji tarik orde I ... 31
Tabel 9. Model orde ke II pengujian tarik ... 32
Tabel 10. Regresi Anova uji tarik orde II ... 33
Tabel 11. Regresi Anova uji impak orde I ... 35
Tabel 12. Model orde ke II pengujian impak ... 36
Tabel 13. Regresi Anova uji impak orde II ... 37
Tabel 14. Hasil pengujian tarik setelah optimisasi ... 41
1. ASTM. D 256–00Standard test methods for determining the izod pendulum impactresistanceof plastics.
2. ASTM. D 638-02Standart test method for tensile properties of plastics. Philadelphia, PA : AmericanSociety for Testing and Materials. 3. Callister, W. D., 2007,Material Science and Enginering, An Introduction
7ed, Department of Metallurgical Enginering The University of Utah, John Willey and Sons, Inc.
4. Gibson, 1994.Principle Of Composite Material Mechanics. New York : Mc Graw Hill,Inc.
5. Jones, M. R., 1975,Mechanics of Composite Material, Mc Graww Hill Kogakusha, Ltd.
6. Mueler, Dieter H. October 2003. New Discovery in the Properties of Composites Reinforced with Natural Fibers. JOURNAL OF INDUSTRIAL TEXTILES, Vol. 33, No. 2. Sage Publications. 7. Norman E.P BOX.,Norman R Draper.,2007, Response Surfaces, Mixtures,
and Ridge Analyses.Wiley-Interciense
8. Surdia, 1992,Pengetahuan Bahan Teknik, FT, Pradnaya Paramita, Jakarta. 9. Van Vlack, 2005,Ilmu dan Teknologi Bahan, Erlangga Jakarta.
10. http://greentropic.blogspot.com/2008/04/sansevierialidah-mertua.html
11. Joni, P., 2012,Studi Sifat Mekanik Komposit Dengan Serat Tumbuhan (Sansevieria Trifasciata),Skripsi Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Lampung
SURFACE METHODOLOGY(RSM) Oleh
ALFIS SYARIF
Skripsi
Sebagai Salah Satu Sarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Lampung
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
SURFACE METHODOLOGY(RSM) (Skripsi)
Oleh Alfis Syarif
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
Jadikanlah sabaar dan shalat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya yang demikian itu sungguh berat,
kecuali bagi orang-orang yang khusyu (Q.S Al Baqarah : 45)
Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai dari sesuatu urusan, kerjakanlah
dengan sungguh-sungguh urusan yang lain.
Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap (Q.S Alam Nasyarah : 6-8)
Yang paling banyak menjatuhkan orang, itu adalah tidak Seimbangnya antara perkataan dan perbuatan
(Abdullah Gymnastiar)
Hidup adalah belajar, kehidupan adalah pelajaran.
Mati adalah misteri, penentuan dan akherat adalah prestasi hidup. Maka janganlah kamu hidup dengan mimpi-mimpi, tapi hidupkanlah
mimpi-mimpimu (Abdullah Gymnastiar)
Tolonglah orang-orang terdekat anda, karena suatu saat anda akan mengalami membutuhkan pertongan dari mereka
Sansevieria Dengan Menggunakan Metode Response Surface Methodology (RSM)
Nama Mahasiswa :ALFIS SYARIF
Nomor Pokok Mahasiswa : 0615021042
Jurusan : Teknik Mesin
Fakultas : Teknik
MENYETUJUI
1. Komisi Pembimbing
Muhammad Badaruddin,Ph.D. Zulhanif,S.T.,M.T.
NIP. 197212111998031002 NIP. 197304022000031002
2. Ketua Jurusan Teknik Mesin
Harmen Burhanuddin, S.T.,M.T. NIP.196906202000031001
1. Tim Penguji
Ketua Penguji : Muhammad Badaruddin, Ph.D. ………
Anggota Penguji : Zulhanif, S.T.,M.T. ..………..
Penguji Utama : Harnowo Supriadi, S.T.,M.T. ………
2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung
Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A. NIP. 196505101993032008
SKRIPSI INI DIBUAT OLEH PENULIS DAN BUKAN HASIL PLAGIAT
SEBAGAIMANA DIATUR DALAM PASAL 44 PERATURAN
AKADEMIK UNIVERSITAS LAMPUNG DENGAN SURAT KEPUTUSAN REKTOR No. 159/H26/PP/2008.
YANG MEMBUAT PERNYATAAN
Alfis Syarif 0615021042
harapan menggapai ridho Illahi Robbi
ku persembahkan skripsi ini untuk :
Keluargaku
Dan
Almamater tercinta
Bukit Kabupaten Lampung Barat pada tanggal 17 Agustus 1988 sebagai anak kedua dari enam bersaudara, dari pasangan Bapak Nukso Bandi, S.Pd.I dan Ibu Mursanah. Penulis menyelesaikan Pendidikan di Madrasah Ibtidaiyah Negeri (MIN) Watas Lampung Barat pada tahun 2000, Madrasah Tsanawiyah Negeri (MTsN) Liwa Lampung Barat pada tahun 2003, Sekolah Menengah Kejuruan Negeri (SMKN) 2 Bandar Lampung pada tahun 2006. Sejak tahun 2006 penulis terdaftar sebagai Mahasiswa S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB).
Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi pengurus Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (HIMATEM) sebagai Anggota DANUS (Dana dan Usaha) priode 2007-2008 dan Anggota LITBANG (Penelitian dan Pengembangan) priode 2008-2009, Pengurus FOSSI FT (Forum Silaturahim dan Studi Islam Fakultas Teknik) sebagai Seketaris Departement MK (Musholla dan Keseketariatan) periode 2007-2008 dan Sebagai Kepala Departement PnB (Penerbitan) priode 2008-2009, Pengurus BEM FT (Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Teknik) sebagai Staff Keseketariatan (Kabinet Cerdas Berkualitas), Pengurus BEMU (Badan Eksekutif Mahasiswa Universtitas) sebagai staf DepKomInfo (Departemen Komunikasi dan Informasi) kabinet (Maju dan Berkarya), BIROHMAH (Bina Rohani Mahasiswa) sebagai anggota MCU (Media Center Unila) priode 2009-2011.
Pada bidang akademik, penulis pernah menjadi Asisten Dosen Menggambar Teknik tahun 2012. Melaksanakan Kerja Praktek (KP) di TENARIS SPIJ Cilegon-Banten pada tahun 2010. Sejak bulan November 2011 penulis mulai melakukan penelitian tentang Optimisasi Sifat Mekanik (Tarik dan Impak) Komposit Berpeguat Serat Tanaman Sansevieria dengan Menggunakan Metode Response Surface Methodology (RSM) dibawah bimbingan Bapak Dr.Muhammad Badaruddin,M.T., selaku pembimbing utama dan Bapak Zulhanif,S.T,M.T. sebagai pembimbing pendamping.
Alhamdulillaahirabbil'aalamiin, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung. Shalawat serta salam juga disampaikan kepada Nabi Muhammad SAW yang akan kita tunggusyafa’atnya di yaumil akhirnanti.
Skripsi dengan judul “Optimisasi Sifat Mekanik (Tarik dan Impak) Komposit Berpenguat Serat Tanaman Sansevieria dengan Menggunakan Metode Response Surface Methodology (RSM)” ini dapat diselesaikan berkat partisipasi, bantuan, dukungan dan doa dari berbagai pihak. Sebagai rasa syukur, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, DEA. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung.
2. Bapak Dr. Harmen selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung. 3. Bapak Muhammad Badaruddin, Ph.D. selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan bimbingan, pengetahuan, saran, serta nasehat selama proses penyelesaian skripsi ini.
4. Bapak Zulhanif, S.T.,M.T. selaku Pembimbing Pendamping atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan, masukan, dan saran selama proses penyelesaian skripsi ini.
5. Bapak Harnowo Supriadi, S.T., M.T. selaku dosen Pembahas yang telah menyempatkan waktunya dan memberikan masukan sebagai penyempurnaan penulisan skripsi ini.
6. Bapak Ir. Herry Wardono, M.Sc. selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan banyak masukan dan motivasi dalam kegiatan akademik.
8. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Mesin atas ilmu yang diberikan selama penulis melaksanakan studi, baik materi akademik maupun teladan dan motivasi untuk masa yang akan datang.
9. Ayah, Mak, Uwo Wiwin Apriyanti, S.Pd.I, adek-adekku Like Dinata, Ismi Zunita, Khairun Nisa, dan Si bungsu Syatiroh. Terima kasih atas doa, kasih sayang, motivasi, dukungan dan pengorbanannya selama penulis menjalani pendidikan di Universitas Lampung.
10. Temudo Haji Harmain sekeluarga, Alak Marzuni sekeluarga, Unik Hasan sekeluarga, Atin Rusli sekeluarga, Mak haji Linda Sekeluarga, Abang Saprul sekeluarga, Udo Mukti Ali sekeluarga, seluruh keluarga besar yang berada di Bandar Lampung yang tak bisa disebutkan satu persatu telah banyak membantu selama menetap di Bandar Lampung.
11. Mas Dadang, Mas Nanang, dan Mbak Dewi yang telah membantu baik dalam peroses pengambilan data maupun seminar.
12. Teman-teman alumni KP TENARIS SPIJ: Ahmad Munandar, Danan Purnajaya, Dian Fadli, Rahmat Iskandar F, dan Yusman Zamzami. Terima kasih atas kebersamaan dan mimpi-mimpi indah kalian kedepan.
13. Tim PERSIBA: Joni Parizal, S.T, Wengki Berlianto, S.T, Hanief Ari W, S.T, Yusfiul Hilal, S.T, Dede Yudo, S.T, Ketut Dewantara, S.T, Dodi Suharto, S.T, Alek Setiawan, S.T, Yoga Kurnia A, c.S.T, Joniyanto, Bakung, Ragil, terimakasih atas canda, tawa, susah, senang kalian.
14. Rekan - rekan Teknik Mesin angkatan 2006: Alumni Teknik Mesin 2006 yang telah memberikan semangat, motivasi dan pandangannya dalam penyelesaian skripsi ini., dan teman-teman D3, semoga kebersamaan ini tetap terjaga hingga akhir hayat, Solidarity Forever.
15. Keluarga Besar Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Lampung. 16. Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan namanya satu persatu,
dari semua pihak. Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi semua yang membaca dan bagi penulis sendiri.
Bandar Lampung, Agustus 2012 Penulis,