Bab Kesimpulan Berisikan kesimpulan yang didapat dari proses
BAB II
DASAR TEORI
1. Pengertian Komposit
Komposit didefinisikan sebagai penggabungan dua macam material atau
lebih untuk menghasilkan material baru yang mempunyai sifat yang lebih baik
dibanding sifat material penyusunnya. Komposit terdiri dari bahan penguat
(reinforcement) dan bahan pengikat (matrik), penggabungan antara bahan penguat
dan bahan pengikat tidak saling melarutkan.
Bahan penguat atau reinforcement pada komposit dapat berupa bahan
sintetis atau anorganik dan bahan natural atau organik. Beberapa bahan yang
termasuk dalam bahan penguat sintetik adalah bahan yang merupakan rekayasa
buatan manusia, seperti nylon, serat kaca, serbuk baja, serbuk aluminium, kramik,
dan lainnya. Sedangkan yang termasuk bahan penguat organik adalah bahan yang
sudah ada dialam dan tanpa proses kimia, seperti serat dari tumbuhan, arang dari
tumbuhan, sekam, bambu, pasir krikil, kayu, dll.
Penggabungan dua atau lebih material yang berbeda yang disebut
komposit ini, mempunyai kelebihan dan juga kekurangan:
Beberapa kelebihan komposit dibandingkan bahan konvesional biasa, antara lain:
1. Komposit dapat dirancang supaya mempunyai sifat yang lebih baik
dari pada material konvesional yang sering dipakai.
2. Komposit dapat dirancang sehingga dapat terhidar dari korosi dari
3. Mempunyai densitas yang lebih kecil dari pada bahan
konvensional sehingga bahan lebih ringan tetapi tetap mempunyai
kekuatan mekanik yang baik.
4. Dapat memberikan penampilan dan kehalusan permukaan yang
lebih baik.
5. Mempunyai daya redam terhadap getaran dan bunyi yang cukup
baik
Selain itu komposit juga memiliki kekurangan dibanding bahan konvesional,
diantaranya adalah:
1. Sifat sifat anisotropik yaitu sifat sifat mekanik bahan dapat berbeda
antara lokasi yang satu dengan lokasi yang lain tergantung arah
pengukuran.
2. Banyak bahan pengikat atau matrik komposit terutama polimer dan
termoset cenderung tidak aman terhadap serangan zat-zat kimia
atau larutan tertentu.
3. Bahan baku dan proses pembuatan komposit biayanya cukup
mahal dari pada bahan konvensional biasa.
4. Proses pembuatannya relatif sulit dan rumit jika dibandingkan
dengan material kovensional biasanya.
5. Proses pembuatan komposit memerlukan waktu yang relatif lebih
lama.
2. Penggolongan Komposit
Penggolongan komposit sebenarnya sangat luas, secara umum
penggolongan ini didasarkan pada bahan penguat atau reiforcement dan
penggolongan berdasarkan bahan pengikat atau matrik penyusunya. Berikut
adalah pengelompokan jenis komposit berdasar pada reinforcement dan matrik.:
Berdasarkan bahan penguat (reinforcement), komposit dibedakan menjadi
beberapa jenis, yaitu:
1. Komposit Serat (Fibrous Composite)
Bahan penguat yang digunakan pada komposit ini berupa serat sebagai
penanggung beban yang utama. serat yang digunakan memiliki kekuatan dan
keuletan yang lebih baik dibanding dengan matrik bahan pengikatnya. Serat
yang digunakan bisa berupa serat sintetis (fiberglass, nylon, kawat, plywood,
vynil. dll) dan juga serat organik (serat batang dan daun tumbuhan atau bahan
yang sudah ada di alam tanpa proses kimia).
Bahan penguat merupakan penanggung beban yang utama, oleh kerena itu
bahan penguat harus memiliki modulus elasitas yang lebih baik daripada bahan
matriknya. Selain itu ikatan matriks dan bahan penguat harus sangat kritis dan
peka, karena bila mendapat pembebanan maka matrik akan meneruskan ke
serat penguat. (Van Vlack, 1991: hal 596)
Penyusunan serat penguat dalam jenis komposit serat ada beberapa
metode. Perbedaan cara penyusunan serat ini akan mempegaruhi sifat mekanik
komposit yang berbeda beda juga, terutama terhadap kekutan tarik dan harga
Berikut merupakan gambar untuk penyusunan serat pada komposit:
Discontinuous fiber reinforcement
Continuous fiber reinforcement
Gambar 1 : Macam macam penyusunan serat
2.Komposit Partikel (particulid composite)
Pada komposit jenis ini, yang digunakan sebagai bahan penguat atau
reinforcement adalah partikel atau butiran yang berukuran mikroskopis sampai
berukuran makroskopi.. Material partikel yang digunakan sebagai bahan
penguat dapat berasal dari satu jenis atau lebih jenis material. Bisa dari
material logam ataupun material non logam. Partikel ini disisipkan kedalam
bahan penguat atau matrik untuk mendapatkan sifat mekanik yang baik sesuai
kebutuhan.
Serat acak Serat aligned
Gambar 2 : Partikel Reinforcement
3. komposit lamina (Laminated komposit)
Laminated komposit terdiri dari dua material atau lebih yang disusun
berlapis lapis. Penyusunan lapisan ini bisa searah orientasinya ataupun juga
bisa melintang dengan lapisan sebelumnya. Pelapisan ini bertujuan untuk
mendapatkan sifat sifat yang baru. Seperti kekuatan, kekakuan, ketahanan
korosi, sifat termal, sifat isolator dan penampilan yang menarik.
Gambar 3 : laminated Reinforcement
Sedangkan penggolongan komposit menurut jenis matrik yang digunakan dapat
dibedakan menjadi:
1. Komposit Matrik Logam ( MMC; Metal Matrix Composite )
Pada komposit ini, matrik atau penguat yang digunakan adalah material
logam. sedangkan bahan penguatnya (reinforcement) biasanya berupa keramik,
adhesive
Face sheet
material logam jenis lain, ataupun serat karbon dan boron. Proses pembuatan
komposit matrik logam biasanya dikerjakan dalam temperatur yang tinggi,
karena untuk melelehkan atau mencairkan bahan logam sebelum dicetak
menjadi komposit. Logam yang paling banyak digunakan untuk matik
komposit antara lain aluminium, tembaga, kuningan dan timah.
Komposit matrik logam banyak digunakan untuk industri otomotif, ruang
angkasa, transportasi udara dan olah raga. Komposit jenis ini banyak diminati
karena kebutuhan bahan yang ringan dan tahan panas tetapi tidak mudah
memuai dan juga tahan aus
2. Komposit Matrik Polimer (PMC; Polymer Matrix Composite)
Komposit matrik polimer adalah jenis matrik yang berasal dari bahan
polimer sebagai bahan penguatnya. Komposit yang menggunakan matrik jenis
ini paling banyak digunakan, karena mudah dalam proses pembuatanya dan
juga murah biayanya.
Matrik polimer dibedakan menjadi dua jenis, yaitu polimer termoplastik
dan polimer termosetting. Polimer termoplastik adalah material yang mudah
berubah sifat fisis dan mekanisnya bila dalam temperatur tinggi. Tetapi tahan
terhadap lenturan dan bersifat ulet. Beberapa material ini adalah polyethylen,
polypropylene, polyvinyl chloride (PVC), acrylics. Sedangkan Polimer
Termosetting adalah Material yang relatif tahan sifat fisis dan mekanisnya bila
berada pada temperatur tinggi. Tetapi relatif getas dan mudah retak atau pecah.
Bebarapa contoh material ini adalah Phenolic, epoksi, melamine, polyester,
Bahan penguat untuk komposit dengan matrik polimer dapat berupa fiber,
partikel, dan flake. Selain itu banyak jenis material yang dapat digunakan
sebagai bahan penguatnya. Seperti partikel logam, partikel arang, serat kaca,
serat kayu atau tumbuhan, keramik, atau bahan sintetis.
Penggunaan komposit dengan matrik polimer banyak sekali dalam
kehidupan sehari hari. Terutama di bidang olah raga, otomotif, transportasi,
kontruksi bangunan, kedokteran dan juga lainnya. Komposit jenis ini banyak
digunakan terutama karena kebutuhan bahan yang kuat dan ringan dengan
densitas yang rendah, selain itu cukup tahan terhadap lingkungan yang korosif.
3. Komposit Matrik Keramik (CMC, Ceramic Matrik Composite)
Material keramik memiliki sifat mekanik yang cukup baik, seperti
kekakuan, kekerasan, tahan aus, dan kekuatan tekan yang cukup baik. Namun
bahan ini juga mempunyai kelemahan, terutama ketangguhan dan lemah
terhadap tarikan dan lengkungan. Pembuatan komposit dengan matrik
keramik memerlukan biaya yang mahal dan sulit dalam proses produksinya.
Metode yang digunakan adalah dengan cara metalurgi serbuk.
Penggunaan komposit ini karena kebutuhan bahan dengan kekerasan
tetapi cukup ulet, selain itu juga tahan panas dan tahan aus. Marik yang
digunakan dapat berupa aluminia (al2O3) karbida boron ( B4C) nitrid boron
(BN) karbida titanum (TiC) dan lainya. Sebagai reinforcement dapat
3. Komponen Bahan Komposit
Bahan penyusun komposit merupakan penggabungan dua bahan atau
lebih, yaitu reinforcement sebagai penguat atau penanggung beban dan matrik
sebagai bahan pengikat reiforcement dan juga berfungsi sebagai penerus
tegangan.
Matrik dalam komposit memiliki daya adhesif yang cukup kuat. Matrik yang
digunakan dalam komposit dapat berupa material logam, material kramik dan juga
material polimer. Sedangkan untuk bahan penguat (reiforcement) memiliki sifat
mekanik yang baik sebagai penanggung tegangan pada komposit.
Reinforcement pada komposit dapat berbentuk:
Fiber (serat)
Partikel
Flake
Gamabar 4: Bentuk bentuk reinforcement
Peneltian yang dilakukan penulis merupakan adopsi dari teori komposit
partikel. Komposit partikel ini menggunakan serbuk arang ampas tebu sebagai
bahan penguat dan matrik epoksi sebagai bahan pengikat. Dari hasil penelitian ini
diharapkan untuk dapat menghasilkan kampas rem yang ramah lingkungan,
karena menggunakan bahan organik sebagai bahan penguatnya.
4 Komposit Partikel
Komposit partikel merupakan suatu material baru yang terbentuk dari
partikel kecil atau mikroskopis sebagai bahan penguatnya yang tersebar kedalam
matrik pengikat. Komposit partikel dapat dirancang untuk mendapatkan sifat
mekanik yang baik dari bahan konvensional biasanya. Sifat mekanis yang biasa
ingin didapat adalah tahan aus, ulet atau tidak mudah pecah, tahan panas, gaya
gesek yang baik, density rendah, dan lainnya. Partikel yang digunakan sebagai
bahan penguat dan matrik sebagai bahan pengikatnya dapat berupa material logam
dan non logam atau kombinasi keduanya.
4. 1. Partikel ( serbuk atau butiran )
Pada komposit partikel, bahan penguat (reinforcement) yang
digunakan mempunyai ukuran yang bervariasi, dari sekala mikroskopis
sampai skala makroskopis. Partikel ini banyak digunakan sebagai bahan
penguat (reinforcement) pada matrik polimer, logam dan keramik. Distribusi
partikel didalam matrik tersusun secara randum atau acak, sehingga komposit
yang dihasilkan mempunyai sifat mekanik yang berbeda beda pada setiap
titik. Mekanisme penguatan oleh partikel tergantung dari ukuran partikel itu
sendiri. Dalam sekala mikroskopis, partikel yang digunakan adalah serbuk
yang sangat halus yang terdistribusi dalam bahan matrik saat pencetakaan.
Keberadaan partikel dalam matrik, akan menjadikan matrik menjadi lebih
keras dan menghambat gerakan dislokasi yang akan timbul. Dalam kejadian
Peningkatan ukuran partikel sampai ukuran makroskopis,
penggunaannya dalam campuran komposit akan lebih berkurang atau lebih
sedikit jumlahnya. Hal ini disebabkan karena ikatan matrik dengan serbuk
makroskopis lebih memerlukan penampang yang besar. Seperti yang kita
jumpai pada campuran semen dengan kerikil, jumlah kerikil dalam campuran
lebih sedikit bila dibandingkan dengan pasir yang berukuran kecil.
Dalam komposit partikel ada tiga jenis partikel yang dapat digunakan,
yaitu partikel non logam, partikel logam dan partikel keramik. Penggunaan
partikel dalam komposit dapat berupa bahan organik atau non organik.
Berikut pembuatan komposit partikel dengan kombinasi bahan penguat
(partikel) dan matrik yang mungkin dapat dilakukan ( Jones. 1975:hal 8)
1. Komposit Partikel Non-logam dalam Matrik Non-logam
Pada komposit jenis ini bahan panguat dan bahan matrik berasal bukan
dari logam. Contohnya adalah komposit beton. Bahan ini tercampur dari
pasir dan kerikil sebagai penguat sedang sebagai matrikya adalah semen
yang dicampur dengan air yang kemudian bereaksi secara kimia dan akan
mengeras bila sudah kering.
2. Komposit Partikel Logam dalam Matrik Non-logam
Komposit ini tersusun oleh partikel atau butiran logam yang dimasukan
dalam bahan non logam, komposit ini sangat kuat dan keras selain itu
juga mempunyai kemampuan menahan panas yang baik, karena itu
3. Komposit Partikel Logam dalam Matrik Logam
Komposit jenis ini disusun dari partikel logam yang disisipkan dalam
logam juga. Biasanya material logam untuk penguat (patikel) mempunyai
kekerasan yang lebih dibanding matriknya. Matrik yang biasa digunakan
adalah logam yang mempuyai titik lebur rendah, seperti alluminium,
tembaga, dan timah.
4. Komposit Partikel Non-logam dalam Matrik Logam
Partikel non logam seperti keramik dapat dimasukan dalam matrik logam.
Dari campuran dua bahan ini akan menghasilkan bahan yang disebut
cermet yang memiliki kekakuan dan kekerasan tinggi. Cermet biasanya
digunakan untuk alat potong pada temperatur tinggi.
4. 2. Matrik
Fungsi dari matrik adalah sebagai bahan pengikat reinforcement.
selain sebagai bahan pengikat, matrik juga berfungsi sebagai penerus daya
dari partikel yang satu ke partikel yang lainnya. Matrik pada umumnya
terbuat dari bahan bahan yang lumayan lunak dan liat. Polimer (plastis)
merupakan bahan yang umum digunakan dalam pembuatan komposit. Contoh
bahan polimer yang sejak dulu banyak digunakan sebagai matrik adalah
polyester, vinylester, dan epoksi. Bahan matrik jenis polimer dibagi menjadi
¾ Polimer termoset
Adalah bahan matrik yang dapat menerima suhu tinggi atau tidak
berubah karena panas. Sebagai contoh poliimid, poliimid amid, dan
polidifeniester
¾ Polimer termoplastik
Adalah bahan matrik yang tidak dapat menerima suhu tinggi atau akan
berubah sifat fisis dan mekanis apabila terkena panas. Contonya :
poliether ether keton, poly ether imide, nilon, dll
4. 3. Bahan Tambahan
Bahan tambahan atau katalis merupakan bahan yang berfungsi
sebagai pemicu (inhihitor) yang berfungsi untuk memulai dan
mempersingkat reaksi pengeringan pada temperatur ruang. Kelebihan katalis
akan menimbulkan panas saaat proses pengeringan dan hal ini bisa merusak
produk biola pencampuranya dalam resin terlalu banyak atau tidak sesuai
takaran. Katalis yang bereaksi dengan resin akan memberikan reaksi berupa
panas.
Pigmen atau pasta pewarna hanya digunakan pada akhir proses,
apabila pasta pewarna ini harus digunakan pada produksi maka harus dipakai
bahan yang sesuai karena bahan ini dapat mempengaruhi proses pengeringan
resin.
Untuk menghindari lengketnya produk komposit dengan cetakannya,
dilakukan. Relase agent yang bisa digunakan beupa waxes (semir), mirror
glass, polyvinils alcohol, firm forming, oli, dan sebagainya
Selain bahan bahan diatas masih banyak lagi bahan bahan tambahan
yang dapat diaplikasikan sebagai penambah kemampuan terhadap suhu
tinggi, tahan aus dan sebagainya.
5 Fraksi Volume
Fraksi volume (%) adalah aturan perbandingan untuk pencampuran
volume serat/ serbuk dan volume matrik bahan pembentuk komposit terhadap
volume total komposit. Biasanya penggunaan istilah fraksi volume mengacu pada
jumlah prosentase (%) volume bahan penguat atau reinforcement yang kita
gunakan dalam proses pembuatan komposit.
Perhitungan untuk menentukan fraksi volume campuran komposit:
Keterangan :
Vcomposite = 100% volume total komposit
Vreinforcement = % volume serat/partikel
Vmatrik = % volume matrik/resin
V catalis = % volume katalis (hardener)
Pada komposit yang menggunakan matrik epoksi, pencampuran resin dan katalis
(hardener) menggunakan perbadingan 1 : 1 volume keduanya.
6. Mekanika Komposit
Sifat mekanik bahan komposit berbeda dengan bahan konvensional biasa.
Tidak seperti bahan teknik lainya yang pada umumnya bersifat homogen
isotropik. Bahan komposit cenderung bersifat hetrogen anisotropik atau berbeda
beda tiap titiknya. Ini terjadi karena bahan komposit tersusun atas dua atau lebih
material yang mempunyai sifat mekanis yang berbeda juga. Sifat mekanis bahan
komposit merupakan fungsi dari :
a) Sifat mekanis komponen penyusunnya.
b) Geometri susunan masing masing komponen
c) Inter fasa antar komponen
Mekanika komposit dapat dianalisi dari dua sudut pandang yaitu dengan
analisa mikro dan analisa makro mekanik. Dimana analisa mikro bahan komposit
dengan memperlihatkan sifat sifat mekanik bahan penyusun dan hubungan antara
komponen penyusunya dengan sifat sifat akhir dari komposit yang dihasilkan.
Sedangkan analisis makro mekanis memperlihatkan sifat sifat bahan komposit
secara umum tanpa memperlihatkan sifat maupun hubungan antara komponen
penyusunya (Jones, 1975: 11)
6. 1. Koefisien gesek
Gaya gesekan ini terjadi jika dua buah benda bergesekan, yaitu
permukaan kedua benda bersinggungan. Mekanika terjadinya gesakan adalah
sewaktu benda yang satu bergerak terhadap benda yang lain. Benda yang satu
dan dengan arah berlawanan terhadap gerak benda yang lain. gaya gaya
gesekan akan selalu melawan gerakan yang terjadi. Bahkan dua benda
bersinggungan yang diam atau relatif tidak bergerak juga mengalami gaya
gesek.
Gaya gesekan yang terjadi antara dua permukaan benda yang berada
dalam keadaan relatif diam satu dengan yang lainya disebut gaya gesek statik.
Gaya gesekan statik fs dihubungkan dengan gaya normal (N) yang bekerja
pada benda itu. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada mekanisme gesekan
dalam gambar dibawah ini. (Sutrisno,1981:48)
Gambar 5 : Mekanisme gesekan.
Jika benda mempunyai massa barada pada sebuah bidang horisontal, maka
bidang tersebut akan memberikan gaya reaksi. Gaya reaksi tersebut
dinamakan gaya normal (N) yang arahnya tegak lurus keatas. Apabila benda
yang mempunyai massa itu di beri gaya gerak (Fa), maka akan ada gaya yang
melawan gerak tersebut. Gaya yang melawan gerak itu dinamakan gaya gesek
(fs) arahnya berlawanan dengan arah gaya gerak. Apabila benda tersebut
diberi gaya gerak, maka: massa N = m . g
fs = µs.N ....(2)
Jika benda diam : Fs< fs
Jika benda sesaat bergerak : F ≥ fs
Jika benda bergerak: f = µk N
Ket:
µs > µk
µs = koefisian gesek statis
µk = koefisien gesek kinetik
6. 2. Uji Keausan
Uji keausan adalah suatu pengujian yang dilakukan unuk mengetahui
angka laju ketahanan aus (pengurangan berat dan dimensi) suatu bahan
terhadap pengaruh gesekan dari benda atau material lain.
Keausan menerima pengaruh yang besar dan dan rumit dari laju
pergerakan relatif dan tekanan bidang kontak. Keausan komulatif antara
permukaan halus pada tekanan tetap akan menghasilkan harga maksimum
pada laju pergerakan relatif tertentu. Makin besar kontak makin besar juga
harga maksimum itu.
Keausan korosi bisa disebabkan juga oleh zat kimia dan proses
elektrokimia dari bahan pelumas dan juga ada keausan flet yang menyebabkan
kerontokan oleh retakan lelah lokal karena tegangan yang berulang ulang dari
persentuhan atau kontak yang tegangannya lebih tinggi dari batas elastisnya.
Goresan karena bahan yang keras menyebabkan permukaan kasar,
campuran debu memberikan fenomena abrasi disebut keausan goresan atau
keausan permukaan licin. abrasi antara bidang bisa menyebabkan temperatur
naik karena gesekan yang berulang dan pada akhirnya akan terkikis dan habis.
Mekanisme gesekan pada bahan polimer sangat berbeda dengan
mekanisme logam. Pada logam, koefisien gesekan hampir konstan tidak
terhitung beban luas bidang kontak laju gesekan. Tetapi pada polimer
koefisien gesekan tergantung beban yang bekerja, bidang kontak, dan waktu
kontak. Umumnya cenderung berkurang kalau beban bertambah, karena bahan
menunjukan kelakuan tengah tengah antara deformasi elastik dan deformasi
plastis. (Surdia, 1995:188)
Laju keausan spesifik merupakan angka ketahanan aus sebuah meterial
bila dikenakan gesekan yang berulang dengan beban dan waktu gesekan yang
berubah ubah. Laju keausan spesifik dapat digunakann untuk memprediksi
keausan (pengurangan berat dan dimensi) yang akan terjadi bila sebuah
material mendepatkan gesekan. Skema penggerusan benda uji oleh piringan
penggerus dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 6 : Mekanisme penggerusan benda uji Benda uji
Persamaan untuk menghitung laju keausan spesifik sebuah material yang diuji keausan adalah: o 8.r.Po. 3 B. s w l bo = (mm2/kg) Keterangan:
Ws = laju keausan spesifik (mm2/kg)
B = tebal penggerus (mm)
bo = panjang tergerus (mm)
r = jari jari penggerus (mm)
Po = beban penggerusan (kg)
ℓo = panjang penggerusan (mm)
6. 3 . Uji Tarik
Uji tarik merupakan pengujian yang dilakukan untuk mengetahui
seberapa besar material dapat menerima tegangan atau pembebanan dan juga
seberapa besar pertambahan panjang (elongatioan) yang terjadi.(Horrath. L,
1995: hal 292)
Awal mulanya pengujian ini dilakukan sebagai perhitungan untuk
mengetahui sebaerapa besar kekuatan bahan dalam menerima pembebanan
yang akan akan digunakan perancangan suatu konstruksi baik permesinan atau
bangunan. Dengan adanya pengujian ini, maka penggunan material yang akan ...( 4 )
digunakan akan lebih dan tepat dan juga tidak menimbulkan kerusakan
ataupun kelebihan material dalam suatu konstruksi permesinan dan banguan.
Perhitungan yang dapat digunakan untuk mengetahui tarikan (stress) yang
dialami material dapat dihitung dengan persamaan:
σ= stress atau tegangan (kg/mm2) F = pembebanan maksimal (kg)
A = luas penampang awal: lebar x tebal (mm2)
Dari pengujian tarik ini juga akan didapatkan banyak properti
mekanika kekuatan bahan terhadap tarikan. Properti ini juga sangat berguna
dalam perhitungan untuk merancang konstruksi permesinan dan banagunan.
Properti tersebut adalah:
a) Tegangan normal
b) Tegangan plastis material
c) Tegangan elastis material
d) Tegangan maksimum material menerima baban
e) Tegangan patah (hancur) bahan dalam menerima bahan.
0
A
F
maks=
6. 4. Uji Impak
Uji impak merupakan pengujian yang dilakukan untuk menentukan
nilai keuletan (toughnees) suatu material bila mendapatkan pembebanan kejut
atau pembebanan secara tiba tiba. Selain itu juga untuk menentukan
perpindahan energi yang terjadi dan juga penyerpan energi oleh material
akibat pembebanan kejut.
Energi kejut yang dapat diserap material dari pengujian impact dapat berupa
(Horrath,1995:hal 359);
• Deformasi plastis material
• Deformasi elastis material
• Efek histeris material
• Kehancuran material
Pengujian impak yang dilakukan menggunakan alat uji impak charpy.
Prinsip dasar dari pengujian ini adalah dengan mengayunkan beban
(pendulum) yang dikenakan pada benda uji. Energi yang yang diperlukan
untuk mematahkan spesimen dihitung langsung dari perbedaan energi
potensial pendulum pada awal dijatuhkan dan akhir setelah menabrak
sepesimen.
Persamaan yang dapat digunakan untuk uji impak Charpy:
tenaga patah :
...( 6 ) Tenaga patah = G . R . (cos β – cos α ) joule
Sedangkan harga keuletan material yang diuji merupakan
perbandingan dari energi yang diperlukan untuk mematahkan material yang
diuji dengan dimensi luasan patahan akibat pengujian ini. Material yang
mempunyai keuletan atau keliatan yang baik biasanya bentuk patahnnya akan
menyerong terhadap arah tumbukan. Selain itu sudut yang akan terbentuk
dalam pengujian impak akan besar :
) (joule/mm patahan penampang luas patah tenaga keuletan harga = 2 ... ( 7 ) Keterangan :
G = berat pendulum x gravitasi (N)
R = radius pendulum (m)