BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.4 Pembuatan Komposit
Pembuatan benda uji matrik dan komposit menggunakan cetakan berbahan kaca yang telah diolesi pelapis. Metode pembuatan yang dipakai adalah
cara Hand Lay-Up karena cara ini paling mudah, dan sesuai diterapkan untuk
produksi skala kecil.
3.4.1 Pencetakan benda uji matrik untuk pengujian tarik
Langkah-langkah pencetakan benda uji matrik pengikat adalah sebagai berikut:
1. Cetakan dipersiapkan, permukaan cetakan dilapisi release agent.
Pelapisan dilakukan sebanyak 3 kali, setiap pelapisan dikeringkan terlebih dahulu pada sinar matahari sampai menjadi keras seperti lapisan lilin. Pelapisan release agent dilakukan untuk mempermudah
pelepasan benda uji dari cetakan.
2. Menyiapkan resin dan hardener sesuai dengan volume cetakan 200 ml menggunakan gelas ukur. Perbandingan antara resin dan hardener adalah 1 : 1.
Vcetakan = V(resin+katalis) = p x l x t = 250 x 200 x 4
= 200.000 mm3 = 200 ml
Maka didapat volume resin = 100 ml, dan volume hardener =100 ml. 3. Mencampur resin dan hardener kedalam gelas kaca dan diaduk sampai
rata. Pengadukan ini harus dilakukan secara cepat agar resin dan hardener dapat tercampur dengan sempurna sebelum menjadi kental dan mengeras. Selain itu hindari pengadukan yang dapat menyebabkan gelembung, sebab gelembung yang timbul pada waktu proses pengadukan akan menimbulkan void pada matrik yang dicetak.
4. Setelah campuran resin dan hardener tercampur rata, adonan tersebut dapat dituang kedalam cetakan lalu cetakan ditutup menggunakan kaca. Agar hasil yang didapat padat dan mendapatkan ukuran yang sesuai kebutuhan, bagian atas penutup cetakan diberi beban + 20kg. 5. Proses pengeringan membutuhkan waktu ± 24 jam. Setelah resin
kering berarti resin siap dikeluarkan dari cetakan. Dimensi hasil cetakan dapat dilihat pada Gambar 3.15.
6. Hasil cetakan benda uji tarik dipotong menurut standar pengujian tarik
200 m
m
250 mm
4 mm
Gambar 3.15 Dimensi Hasil Cetakan Uji Tarik Matrik
3.4.2 Pencetakan benda uji matrik untuk pengujian impak
Proses pembuatan dan pencetakan benda uji matrik pengikat untuk uji impak sama dengan pembuatan benda uji matrik untuk uji tarik, menggunakan media kaca sebagai cetakan. Perbedaannya hanya pada ukuran dan dimensinya.
Langkah-langkah pencetakan adalah sebagai berikut:
1. Cetakan disiapkan, kemudian cetakan dilapisi release agent 3 kali.
3. Campuran resin dan hardener diaduk sampai rata dengan menggunakan pengaduk dari kaca selama + 3 menit. Setelah campuran teraduk rata kemudian dituang kedalam cetakan lalu cetakan ditutup menggunakan kaca. Agar hasil yang didapat padat dan mendapatkan ukuran yang sesuai kebutuhan, pada bagian atas penutup cetakan diberi beban + 20 kg. Dimensi hasil cetakan uji impak matrik dapat dilihat pada Gambar 3.16 4. Setelah proses pengeringan ± 24 jam, resin siap dikeluarkan dari cetakan,
matrik dapat dilepas dari cetakan.
5. Hasil cetakan benda uji matrik dipotong sesuai standar pengujian impak.
Gambar 3.16 Dimensi Hasil Cetakan Uji Impak Matrik
3.4.3 Benda Uji Komposit
Langkah pertama dalam pembuatan benda uji komposit adalah mengetahui massa jenis (ρ) serat widuri. Metode perhitungan massa jenis (ρ) serat widuri adalah sebagai berikut :
1. Menimbang massa serat. 2. Menimbang massa plastik.
55 m
m
10 mm 100 mm
3. Memasukkan serat widuri tadi ke dalam plastik.
4. Memvakumkan plastik tadi yang telah dimasuki serat widuri. 5. Memasukkan air kedalam gelas ukur dan dicatat volume air yang
ada didalamnya.
6. Memasukkan plastik yang telah dimasuki serat widuri dan telah divakumkan tadi ke dalam gelas ukur dan mencatat pertambahan volume air (∆V) yang naik.
7. Pertambahan volume air yang naik tadi dicatat dan hasilnya dikurangi massa plastik
8. Melakukan perhitungan dengan rumusan sebagai berikut:
ρ =
V m
Δ
Dengan : m = massa serat widuri ρ = massa jenis serat widuri ∆V = pertambahan volume air
Karena alat-alat yang digunakan untuk mencari massa jenis (ρ) serat widuri kurang memadai, maka massa jenis (ρ) diasumsikan = 1,2 gr/cm3 atau sama dengan massa jenis (ρ) rata-rata serat alam.
3.4.4 Pencetakan Komposit untuk Pengujian Tarik
Proses pembuatan dan pencetakan benda uji komposit sama dengan pembuatan benda uji matrik, perbedaannya pada proses pembuatan benda uji komposit ini menggunakan serat widuri sebagai bahan penguat. Langkah-langkah pencetakan benda uji komposit adalah sebagai berikut:
1. Cetakan disiapkan, kemudian cetakan dilapisi release agent 3 kali.
2. Serat widuri disiapkan sesuai dengan prosentase volume serat yang dibutuhkan.
Digunakan fraksi volume serat 10 % serat widuri : Serat = 10% x Vcetakan x ρ = 200 3 1,2 / 3 100 10 cm gr cm × × = 24 gr.
3. Mempersiapkan resin dan hardener serta diaduk sampai rata.
Resin + hardener = 250 3 100 90 cm × = 225 cm3 = 225 ml.
Karena perbandingan resin dan hardener adalah 1 : 1, maka volume resin = 112,5 ml dan hardenernya = 112,5 ml.
4. Sebagian campuran resin dan hardener ± 30 % dituang kedalam cetakan merata diseluruh setakan kemudian diberikan serat secara acak (mat) menutupi campuran resin dan hardener, lalu diberikan lagi sisa campuran resin dan katalis tersebut diatas serat sampai rata menutupi seluruh serat. 5. Cetakan ditutup menggunakan media kaca yang telah diberi release
agent 3 kali, bagian atas penutup cetakan diberi beban (+ 20 kg) agar
didapat hasil yang padat dan ukuran yang sesuai kebutuhan (± 4 mm). 6. Setelah ± 24 jam campuran resin dan hardener mengering dan komposit
perendaman 2.5% NaOH 2.5% NaCl, 5% NaOH 5% NaCl Dan 7.5% NaOH 7.5% NaCl serta tanpa perendaman. Hasil cetakan benda uji komposit dipotong menurut standar pengujian tarik.
3.4.5 Pencetakan Komposit untuk Pengujian Impak
Proses pembuatan dan pencetakan benda uji komposit untuk uji impak ini sama dengan proses – proses sebelumnya. Langkah-langkah pembuatan benda uji komposit untuk pengujian impak adalah sebagai berikut:
1. Cetakan disiapkan, kemudian dilapisi release agent 3 kali.
2. Serat widuri disiapkan sesuai dengan prosentase serat yang dibutuhkan. Digunakan fraksi volume serat 10 % serat widuri :
Serat = 10% x Vcetakan x ρ = 90 3 1,2 / 3 100 10 cm gr cm × × = 10.8 gr.
3. Mempersiapkan resin dan hardener serta diaduk sampai rata.
Resin + hardener = 90 3 100
90
cm
× = 81 cm3 = 81 ml. Karena perbandingan resin dan hardener 1 : 1, maka volume resin = 40.5 ml dan hardenernya = 40.5 ml.
4. Sebagian campuran resin dan hardener ± 30% dituang kedalam cetakan merata diseluruh setakan kemudian diberikan serat secara acak menutupi campuran resin dan katalis, lalu diberikan lagi sisa campuran resin dan katalis tersebut diatas serat sampai rata menutupi seluruh serat.
5. Cetakan ditutup menggunakan media kaca yang telah diberi release
agent 3 kali, kemudian diberi beban agar hasil yang didapat padat dan
mendapatkan ukuran yang sesuai kebutuhan (±10 mm). Proses pencetakan untuk 4 variasi yaitu tanpa perendaman, 2.5% NaOH 2.5% NaCl, 5% NaOH 5% NaCl Dan 7.5% NaOH 7.5% NaCl
6. Setelah ± 24 jam, komposit dapat dilepas dari cetakan.
7. Hasil cetakan benda uji komposit dipotong dan difinishing menurut
standar pengujian impak