BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Komposit
2.2.2 Proses Pembuatan Produk Komposit Matriks Polymer
Menurut Siswo, bahan polymer memiliki keunggulan daripada bahan logam dan ceramic yakni lebih liat juga lebih murah tetapi juga memiliki kekurangan antaralain kurang kuat, kurang baik terhadap suhu tinggi juga kurang sesuai digunakanuntuk menanggung beban tinggi. Oleh sebab itu sifat bahan polymer ini harusdiperbaiki lagi.Salah satu metode yang digunakan adalah dengan mencampurkanbahan serat kedalamnya, yaitu dengan menjadikannya komposit.
Berbagai macam proses pembuatan produk komposit matriks polymer:
1. Cara Hand Lay-Up
Cara ini merupakan metode yang paling mudah dan murah namun lambat dan membutuhkan tenaga kerja yang berpengalaman dan mahir.Prosesnya dilakukan dengan tangan dan peralatan yang sederhana yakni roller dan kuas saja, seperti diperlihatkan pada gambar 2.6. Bahan yang digunakan serat kaca sebagai tulangan dan poliester resin sebagai matriksnya. Kebanyakan produk yang dihasilkan adalah badan boat, sampan, tangki air, dan sebagainya.
Gambar 2.6 Cara Hand Lay Up
2. Cara semprot/semburan
Semprotan/semburan dilakukan secara serentak dengan campuran serat yang tak beraturan, biasanya serat kaca dan resin keatas permukaan mal menggunakan alat penyemprot (spray gun) dengan tekanan yang sesuai.Roller juga dipergunakan untuk meratakan dan mengeluarkan udara yang terperangkap, seperti diperlihatkan pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Cara Semprot/Semburan 3. Cara Kantong Vakum (Vacum Bag)
Melalui cara ini cairan komposit resin dan cetakan dimasukan kedalam kantong atau membran yang lentur kemudian bagian dalam kantong dikeluarkan dengan cara divakum, diperlihatkan Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Cara Kantong Vakum (Bag Vacum)
Ini menyebabkan tekanan atmosfir dari arah luar menekan kantong atau membran secara seragam keatas resin komposit yang basah ini. Tekanan kerja sekitar383 kPa.
4. Cara Kantong Tekanan (Pressure Bag)
Cara kantong tekanan digunakan apabila dibutuhkan tekanan yang lebih besar dari tekanan kantong vakum.Tekanan yang diberikan dari sebelah luar seperti ditampilkan pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Cara Kantong Tekanan (Pressure Bag) 5. Cetakan Autoklaf
Cara ini dilakukan apabila tekanan kerja melebihi dari kantong bertekanan.
Tekanan yang diberikan dapat mencapai 1380 kPa, diperlihatkan pada Gambar 2.10 (a) dan (b).
Gambar 2.10 (a) dan (b) Cetakan Autokaf
Umumnya produk yang dihasilkan dengan standar aeronautical dipergunakan antara lain untuk komponen struktur pesawat terbang (bagian ekor dan sayap), mobilracing F1 dan raket tenis.
6. Cara Cetakan Suntikan (Injection Moulding)
Metode suntikan sesuai untuk produksi masal tetapi hanya untuk komponen kecil.Cara ini dapat menghemat tenaga kerja selain juga lingkungan kerja yang bersih dan terjamin keselamatan kerja.Cara ini merupakan penggabungan antara metode suntuk dan juga dibantu dengan alat vakum (Gambar 2.11).Produk yang dihasilakn banyak digunakan untuk komponen otomotif dan tempat duduk kereta api.
7. Proses Pultrusi (Pultrusion)
Pultrusi merupakan teknik pemprosesan istimewa yang menggabungkan serat penguat dan resin matriks dalam alat yang sesuai untuk menghasilkan profil penguatan dengan ketahanan membujur yang baik. Serat ditarik keluar melalui rendaman resin juga melalui pewarna yang dipanaskan, seperti diperlihatkan Gambar 2.12. Proses ini merupakan cara yang cepat dan ekonomis dimana kandungan resin dan serat dapat diatur takarannya sesuai dengan yang diinginkan.
Sifat struktur juga sangat baik karena profil yang dihasilkan mempunyai serat yang lurus dan pecahan isi paduan serat yang tinggi.Contoh produk yang dihasilkan adalah sambungan yang digunakan dalam struktur jembatan, tangga, dan sebagainya.
Gambar 2.12 Proses Pultrusi (pultrusion) 2.3Composite Casting Resin
Menurut Azom, composite casting resin adalah proses pengecoran plastik di mana resin sintetik cair diisi dalam cetakan dan dibiarkan mengeras. Secara tradisional proses ini digunakan untuk produksi skala kecil seperti prototype industrydan produk kedokteran gigi. Hal ini juga dapat digunakan oleh penggemar danprodusen untuk membuat mainan, model skala, model objek, patung-patung, danproduksi perhiasan skala kecil. Casting resin relative sangat mudah digunakan.
Pengembangan berbagai jenis komposit telah meningkatkan permintaan untuk pengecoran resin. Komposit ringan yang banyak digunakan antara lain pada angkatan laut, otomotif, dll.
Proses sederhana untuk pengecoran resin adalah pengecoran gravitasi.
Dalam proses ini, resin dituangkan kedalam cetakan dan dibiarkan mengalir oleh
gravitasi. Bila resin dicampur, gelembung udara dapat terjadi dalam cairan, ini dapat dihapus dalam ruang vakum. Pengecoran ini juga dapat dilakukan dalam ruang vakum terutama ketika menggunakan cetakan terbuka, untuk mengekstrak gelembung. Hal ini juga dapat dilakukan dalam panic tekanan untuk mengurangi ukuran gelembung udara ketitik di mana mereka tidak terlihat. Akhirnya, tekanan dan gaya sentrifugal dapat digunakan untuk mendorong cairan resin sesuai dengan cetakan.
2.3.1 Jenis Resin Casting untuk Manufaktur Komposit Ada beberapa jenis resin pengecoran tersedia di pasar :
1. Polyurethane casting resins- digunakan bersama dengan cetakan karet silicon untuk menghasilkan coran plastik yang tepat dari bagian asli atau prototype cepat. Resin ini memiliki stabilitas termal yang sangat baik, viskositas yang sangat rendah, ketahanan panas yang tinggi, dan dapat dengan mudah berpigmen untuk mencapai berbagai macam warna. Mereka mampu mereproduksi detail permukaan yang sangat unik. Hal ini relative murah, dan biayanya bahkan efektif untuk coran dengan ukuran yang lebih besar. Ini juga sangat mudah bentuk dan di cetak.
2. Water clear polyurethane casting resins – memiliki kinerja tinggi, ultra-clearcasting resin dapat digunakan dalam clear casting, prototyping cepat, danobjek embedding / enkapsulasi. dapat dipoles pada gloss tinggi dan UV yangstabil.
3. Water clear polyester casting resins- ini cocok untuk objek embedding,pengecoran patung, membuat perhiasan dan mengatur desain.
4. Aluminium-filled epoxy casting resins- ini dirancang untuk aplikasi perkakas suhu tinggi dan dikenal untuk property sangat keras.
2.3.2 Material Komposit Resin Casting
1. Acrylic - Ada beberapa jenis resin akrilik. Sebagai contoh, jenis metakrilat metal dari resin sintetis yang digunakan untuk memproduksi kaca akrilik seperti Plexi glass, yang lebih dari polimer plastic bukan kaca. Resin ini sangat ideal untuk embedding objek.
2. Epoxy - resin Epoxy memiliki viskositas rendah dari pada resin poliuretan.
Iniadalah resin polieter yang mengandung lebih dari satu kelompok epoxy.Mereka mampu diubah menjadi bentuk termoset.
3. Polyester - resin polyester tak jenuh yang diproduksi oleh reaksi kondensasiantara asam seperti anhidrida ftalat, anhidrida maleat, asam isoftalat, danglikol ( propilen glikol, di-etilena glikol, mono-etilena glikol).
Umumnya digunakan untuk aplikasi plastik yang diperkuat.
2.3.3Aplikasi dalam Bahan Komposit
Berikut ini adalah area aplikasi utama resin komposit pengecoran : 1. Kaki palsu dan aplikasi lain yang berhubungan.
2. UV stabilized yang dimodifikasi untuk translucent sheets.
3. Encapsulation potting for chokes dan transformer untuk aplikasi isolator 4. listrik.
5. Aplikasi pada pultrusion.
6. Vacuum forming.
7. Alattekan platen.
8. Garage kits.
9. Aplikasi yang membutuhkan kejelasan ekstrim 10. Dekorasi dan aplikasi artistik.
2.4 Peralatan
Alat yang digunakan dalam pembuatan spesimen untuk pengujian dapat dilihat pada tabel 2.4
Tabel 2.4. Peralatan yang digunakan pada penelitian
Nama Jenis Material Keterangan/Fungsi
Pelumas Cetakan Penghalus Serbuk
Alat uji Impak
Mengolah data
Mirror Glaze Motor Listrik
Melumasi cetakan
Daya Keluaran: 1 / 0,75 HP/kW Putaran: 1450 rpm
Instrumen pengujian impak
Mengolah data
2.5 Pengujian Komposit 2.5.1 Impak Jatuh Bebas
Uji standard yang dikenal saat ini diadopsi dari: SNI (Standar Nasional Indonesia) 09-1811-1998 9 (Indonesia); JIS (Japanese Industrial Standard) T 8131-1977 (Jepang); ANSI (American National Standards Institute) Z 89.1-1997 (Amerika), dimana menggunakan test rig jatuh bebas yang dalam penelitian ini digunakan alat uji impak jatuh bebas.
2.5.2 Gerak Jatuh Bebas
Benda jatuh tanpa kecepatan awal (vo= nol). Semakin ke bawah gerak benda semakin cepat.Percepatan yang dialami oleh setiap benda jatuh bebas selalu sama, yakni sama dengan percepatan gravitasi bumi (a = g) (besar g = 9,8 ms-2 dan sering dibulatkan menjadi 10 ms-2).Jika benda jatuh ke bumi dari ketinggian tertentu relatif lebih kecil dibandingkan dengan jari-jari bumi, maka benda mengalami pertambahan kecepatan dengan harga yang sama setiap detik. Hal ini berarti bahwa percepatan ke bawah benda bertambah dengan harga yang sama dan jika sebuah benda tersebut ditembakkan keatas kecepatannya berkurang dengan harga yang sama setiap detik dengan perlambatan kebawahnya seragam.Menurut Khurmi R.S, untuk menentukan kecepatan benda jatuh bebas setiap detik akan diperoleh pendekatan seperti yang terlihat pada Tabel 2.5.
Tabel 2.5. Waktu dan kecepatan benda jatuh Waktu t
(s) 0 1 2 3 4 5
Kecepatan
v (m/s) 0 9,8 19,6 29,4 29,4 49
Dari data Tabel 2.5 dapat digambarkan sebuah grafik hubungan antara kecepatan dan waktu yang juga merupakan sebuah persamaan garis lurus seperti pada Gambar 2.14 Jadi percepatan seragam dapat diperoleh dengan persamaan .
Gambar 2.14 Grafik hubungan v – t
Jika hambatan udara diabaikan maka gerak benda jatuh bebas tersebut dapat dihitung dengan percepatan seragam melintas melalui sebuah garis lurus, sehingga percepatan diganti dengan percepatan gravitasi g. Untuk gerakan ke bawah nilai percepatan identik dengan nilai positif dari gravitasi (+ g; yang berarti percepatan), dan untuk gerakan ke atas nilai percepatan identik dengan nilai positif dari gravitasi (-g; yang berarti perlambatan).
2.5.3 Gerak Lurus
Perpindahan adalah sebuah perubahan kedudukan ini merupakan besaran vektor yang memiliki jarak dan arah.Percepatan dapat didefinisikan sebagai laju perubahan kedudukan terhadap waktu. Ini juga merupakan besaran vektor yang memiliki jarak, arah, dan waktu.
Percepatan seragam yang dimiliki partikel yang bergerak dengan kecepatan konstan pada lintasan lurus atau dimiliki partikel yang melintasi perpindahan yang sama dalam selang waktu yang sama berturut-turut walaupun kecilnya perubahan waktu. Satuan perpindahan dapat diukur dengan meter (m), dan kecepatan dapat diukur dalam meter /detik (ms-2), sedangkan percepatan diukur dalam meter/detik kuadrat (ms-2) Persamaan gerak lurus percepatan seragam dapat dijelaskan pada Gambar 2.15.
t
Gambar 2.15. Diagram kecepatan – waktu
Perpindahan digambarkan dengan luas daerah dibawah grafik kecepatan – waktu.
t a
v = kecepatan benda jatuh bebas, (m/s).
g = gaya grafitasi, (m/s2).
h = ketinggian jatuh benda, ( m).
2.5.4 Momentum dan Impuls
Momentum dan Impuls adalah sebagai satu kesatuan karena momentum dan Impuls dua besaran yang setara. Dua besaran dikatakan setara seperti momentum dan Impuls bila memiliki satuan Sistem Internasional(SI) sama atau juga dimensi sama seperti terlihat pada Gambar 2.16.
Gambar 2.16. Hubungan Momentum dan Impuls
Sebuah benda bergerak dikatakan mempunyai momentum yang dinyatakan dengan hasil kali massa dengan kecepatan benda tersebut. Hal ini dapat dinyatakan dengan persamaan .
v m M . Dimana:
M = momentum, (kg.m/s).
m = massa, (kg).
v = kecepatan, (ms-2).
Impuls sebuah gaya konstan adalah hasil kali gaya dengan selang waktu yang diperlukan, ini dapat dinyatakan dalam persamaan .
t F I . Dimana:
I = implus F = gaya (N) t = waktu (s)
2.5.5 Gaya dan Energi Impak
Gaya impak dapat diperoleh dengan mensubstitusi persamaan dengan persamaan , sehingga besar nilai gaya dapat dinyatakan dengan persamaan .
t v F m.
Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha/kerja.
Hukum kekekalan energi menjelaskan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Salah satu bentuk energi mekanik adalah energi kinetik dan energi potensial.Energi kinetik (Ek) adalah energi yang dimiliki oleh benda berdasarkan gerakan benda. Nilai energi kinetik dapat dihitung dari pergerakan awal benda dari kecepatan awal (vo) ke kecepatan perubahan benda (v1), yang ditentukan
Ek = energi kinetik (joule).
m = massa benda (kg).
v = kecepatan benda (m/s).
Energi potensial (Ep) adalah energi yang dimiliki oleh benda berdasarkan kedudukan (ketinggian).Besarnya energi potensial dapat dihitung dengan persamaan.
Ep = energi potensial (joule).
m = massa benda (kg).
g = gaya gravitasi benda (m/s2).
H = kedudukan/ketinggian benda (m).
2.5.6 Tegangan
Apabila sebuah batang atau plat dibebani sebuah gaya maka akan terjadi gaya reaksi yang sama dengan yang arah berlawanan. Gaya tersebut akan diterima sama rata oleh setiap molekul pada bidang penampang batang tersebut. Jadi tegangan adalah suatu ukuran intensitas pembebanan yang dinyatakan oleh gaya dan dibagi oleh luas di tempat gaya tersebut bekerja. Tegangan ada bermacam-macam sesuai dengan pembebanan yang diberikan. Komponen tegangan pada sudut yang tegak lurus pada bidang ditempat bekerjanya gaya disebut tegangan langsung. Pada pembebanan tarik akan terjadi tegangan tarik maka pada beban tekan akan terjadi tegangan tekan. Biasanya dinyatakan dalam bentuk persentasi atau tidak dengan persentasi.Besarnya tegangan menunjukkan apakah bahan tersebut mampu menahan perubahan bentuk sebelum patah.Makin besar tegangan suatu bahan maka bahan itu mudah dibentuk Maka, rumus tegangan seperti
Regangan adalah suatu bentuk tanpa dimensi untuk menyatakan perubahan bentuk.Biasanya dinyatakan dalam bentuk persentasi atau tidak dengan persentasi.Besarnya regangan menunjukkan apakah bahan tersebut mampu menahan perubahan bentuk sebelum patah.Makin besar regangan suatu bahan maka bahan itu mudah dibentuk, maka rumus regangan dapat dilihat pada persamaan (2.12).
ε = = ... (2.12) Dimana:
L0= panjang mula-mula (mm)
ΔL = Perubahan panjang yang terjadi (mm) L1=panjang Akhir (mm)
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Pelaksanaan kegiatan penelitian ini dilakukan di laboratorium Noise and Vibration Research Center,Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.Berikut dijelaskan tempat dan waktu pelaksaaan penelitian .Penelitian ini dilaksanakan dalam beberapa tahapan , yaitu seperti diuraikan pada Tabel 3.1
Tabel 3.1. Lokasi dan aktivitas penelitian
No Kegiatan Lokasi Waktu
1
2
3
Persiapan alat dan bahan
Bahan dan peralatan yang digunakan dalam pembuatan knalpot komposit adalah sebagai berikut:
3.2.1 Bahan
1. Serbuk batang kelapa sawit
Serbuk BKS dibuat dengan menggunakan saringan dengan nilai mesh 40.
Serbuk BKS berfungsi sebagai penguat matriks komposit polymeric. Serbuk BKS yang dipergunakan dalam penelitian ini.Serbuk BKS yang yang dipergunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Serbuk batang kelapa sawit 2. Polyester /Resin Tak jenuh
Digunakan sebagai bahan dasar pada pembuatan knalpot ,adapun jenis polyester yang digunakan ialah polyester resin BQTN 157dengan proses agak lama mengeras. Resin yang dipergunakan diperlihatkan pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Polyester (Resin Tak Jenuh) 3. Katalis MEKPO (Methyl Ethyl Keton Peroksida)
Katalis digunakan untuk mempercepat reaksi polymerisasi struktur komposit pada kondisi suhu kamar dan tekanan atmosfir. seperti diperlihatkan pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Katalis MEKPO (Methyl Ethyl Keton Peroksida) 4. Pembersih Serat Batang Kelapa Sawit (BKS)
Pembersih serat BKS yang digunakan adalah larutan 1M NaOH dengan konsentrasi 1%, sebagai media perendam.Dengan tujuan untuk menghilangkan kotoran besar yang menempel, seperti pasir, tanah, minyak dan lemak, Larutan NaOH yang digunakan seperti diperlihatkan pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4. Larutan NaOH 5. Mirror Glaze
Mirror Glaze ini digunakan untuk melumasi cetakan agar mudah dibongkar dan tidak mudah lengket cetakan pada saat proses pembongkaran.yang diperlihatkan seperti Gambar 3.5 yang berfungsi untuk melapisi bagian permukaan cetakan, yang bersentuhan dengan knalpot.
Gambar 3.5 Mirror Glaze 3.2.2 Peralatan
Dalam pembuatan knalpot ini di butuhkan Peralatan sebagai berikut:
1. Cetakan spesimen
(a)Tampak Bawah (b)Tampak Atas
Gambar 3.6 Cetakan spesimen
Cetakan ini digunakan untuk mencetak spesimen knalpot, Model cetakan knalpot adalah model Die Casting dapat di lihat pada gambar 3.6.
2. Alat Ukur Dimensi
Untuk mengukur dimensi cetakan digunakan dua buah alat ukur yaitu mistar baja dan jangka sorong.
3. Alat Ukur Berat
Alat ukur untuk mengetahui berat spesimen digunakan timbangan digital.Timbangan digital yang dipergunakan pada penelitian ini seperti diperlihatkan pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7Timbangan 4. Alat Uji Impak (impact test)
Alat uji impak yang digunakan untuk menguji knalpotsama dengan alat untuk menguji helmet sepeda motor yaitu alat uji jatuh bebas, sebagaimana yang diperlihatkan pada Gambar 3.8.
Gambar.3.8 Alat Uji Impak 3.2.3 Prosedur Pembuatan Spesimen Massa Jenis
Pada pembuatan spesimen ini di lakukan dengan campuran serbuk batang kelapa sawit,resin dan katalis.pembuatan spesimen dibagi menjadi dua sesuai
dengan pengujian yaitu pengujian massa,volume dan massa jenis pengujian material.
Pembuatan spesimen ini dilakukan dengan cara dicampurkannya serbuk dan resin lalu aduk dengan bor hingga rata lalu masukkan katalis namun katalis di sini hanya sebagai pelengkap saja hanya untuk mempercepat pengerasan maka dari itu katalis hanya 5 % digunakan dalam setiap pembuatan spesimen.Ada 3 variabel yang dilakukan untuk pembuatan spesimen,variable yang di gunakan adalah:
a) Variable kelompok 1 dengan resin 80 %,serbuk 20 % b) Variable kelompok 2 dengan resin 85 %,serbuk 15%
c) Variable kelompok 3 dengan resin 90%,serbuk 10 % 3.3 Desain Knalpot komposit
Desain knalpot mengambil desain bentuk komersil seperti pada Gambar 3.9.
Knalpot berbentuk silinder dengan dimensi sebagai berikut : Panjang (t) : 395 mm
Diameter luar (d1) : 100 mm Diameter dalam (d2) : 80 mm
Volume ruang gas buang = 7.536.000 mm3
Gambar 3.9. Knalpot 3D
3.4 Pembuatan Knalpot Komposit
Dalam pembuatan knalpot komposit ini diperlukan cetakan agar dapat dicor, proses prosedur pencetakan knalpot komposit terbagi atas beberapa tahapan sebagai berikut :
1. Langkah awal dalam proses pencetakan knalpot komposit ialah menyiapkan dan menimbang bahan-bahan yang diperlukan dalam pencetakan knalpot.
2. Langkah kedua ialah oleskan cetakan knalpot bagian dies dan mold dengan menggunakan WAX mirror glazz.
(a) (b)
Gambar 3.10 (a) Penglesan bagian dies cetakan (b) Penglesan bagian mold cetakan
3. Langkah ketiga ialah mencampurkan resin dengan katalis sebanyak 5 % dan kemudian di aduk dengan menggunakan bor .
Gambar 3.11 Proses pencampuran katalis
4. Langkah keempat menuangkan campuran resin yang sudah di aduk kedalam cetakan .
Gambar 3.12 Penuangan resin ke dalam cetakan
5. Langkah ke lima ialah menutup dies dengan menggunakan mold kemudian kunci agar cetakan kuat.
Gambar 3.13 Penutupan dies pada mold
Perbandingan pada komposisi material komposit dan serat batang kelapa sawit dapat dilihat pada tabel 3.2.
Tabel 3.2 Perbandingan % Resin dan Serbuk
Knalpot Nomor % Massa
Resin Serat Batang Sawit
1 80% 20%
Knalpot 80 2 80% 20%
3 80% 20%
1 85% 15%
Knalpot 85 2 85% 15%
3 85% 15%
1 90% 10%
Knalpot 90 2 90% 10%
3 90% 10%
3.5 Uji Impak Jatuh Bebas
Alat uji impak yang digunakan adalah alat uji impak jatuh bebas yang bertujuan untuk mengetahui respon tegangan pada knalpot akibat efek rambatan gelombang regangan dengan laju rambatan gelombang yang tinggi. Pengujian dilakukan dengan ketinggian jatuh impaktor adalah 1,5 m dan berat test rig sebesar 1,350 gr. Set-up pengujian impak jatuh bebas diperlihatkan pada Gambar 3.14.
Adapun prosedur penyetingannya sebagai berikut:
1. Hubungkan semua koneksi seperti: load cell, sensor potition, kabel USB dan Power DAQ, Lab-Jack U3-LV.
Gambar 3.14 Set-up alat uji impak jatuh bebas
2. Persiapkan peralatan uji jatuh bebas dan pastikan bahwa load cell dan dudukan load cell sudah terpasang dengan baik begitu juga dengan anvil dan anvil support.
3. Masukkan anvilplat datar pada anvil support sesuai dengan kebutuhan pengujian pengambilan data.
4. Siapkan speciement uji yang akan dilakukan pengujian.
Prosedur pengujian impak dengan menggunakan alat impak jatuh bebas adalah sebagai berikut:
1. Pasangkan speciement uji yang akan dilakukan pengujian pada test rig.
2. Tentukan posisi jarak ketinggian jatuh impaktor yang diinginkan, dan pastikan sensor proximity dalam kondisi aktif.
3. Tekan tombol start pada software DAQ for Helmet Impact Testing.
Keterangan gambar:
1. Spesimen uji (knalpot)
2. Anvil
3. Batang penerus 4. Load cell 5. Data aquisition 6. Komputer
4. Setelah jarak ketinggian ditentukan dan memastikan bahwa sensor proximity sudah berfungsi, spesimen uji sudah terpasang, maka impaktor siap untuk dijatuhkan dengan cara melepaskan tali penahan luncuran impaktor.
5. Tekan tombol stop setelah beberapa saat impaktor menumbuk spesimen pada anvil.
6. Tekan tombol SAVE untuk menyimpan data hasil uji ke dalam file berformat txt, dan akan tersimpan dalam drive C folder DATAEXP (data experiment).Data hasil pengujian tersebut kita olah dengan menggunakan program software MS-EXCEL.
3.6 Diagram Alir Penelitan
Secara umum penelitan ini dilakukan dalam tahap-tahapan yang sudah direncanakan .Adapun tahapan proses ini digambarkan kedalam diagram alir diperlihatkan pada Gambar 3.15.
Gambar 3.15 Diagram Alir Penelitian Selesai
Kesimpulan Analisa
Data Data Terbaca Pengujian Impak
Pembuatan Knalpot Persiapan Alat dan
Bahan Studi Literatur
Mulai
Tidak Tidak
Berhasil
Ya
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pendahuluan
Pengujian respon mekanik knalpot sepeda motor bahan resin diperkuat dengan serbuk batang sawit dengan pembuatan spesimen knalpot.Pengujian yang dilakukan adalah dengan menggunakan alat uji impak jatuh bebas.
Knalpot yang sudah jadi untuk di uji jatuh bebas memiliki dimensi:
Panjang (t) = 395 mm
Diameter luar (d1) = 100 mm
Diameter dalam (d2) = 80 mm
Massa knalpot berkisar 1100 gr s/d 1300 gr
Knalpot yang siap di uji dapat dilihat pada Gambar 4.1-Gambar 4.3
Gambar 4.1 Knalpot A 80:20
Gambar 4.2 Knalpot B 85:15
Gambar 4.3 Knalpot C 90:10
Pembebanan pada pengujian impak jatuh bebas di berikan pada bagian sisi samping knalpot.Ini dikarenakan bagian tersebut merupakan bagian yang memiliki kemungkinan terbesar mengalami benturan pada saat sepeda motor jatuh atau pengendara mengalami kecelakaan.Dalam penelitian ini dilakukan pada ketinggian pada ketinggian 1,5 m.
4.2 Pengujian eksperimental jatuh bebas
Pengujian knalpot dengan metode impak jatuh bebas bertujuan untuk men getahui respon tegangan pada knalpot akibat efek rambatan gelombang regangan dengan laju rambatan gelombang yang tinggi.Pengujian dilakukan dengan ketinggian jatuh impaktor adalah 1,5 m massa test rig sebesar 3 kg dan massa knalpot komposit berkisar antara 1,1-1,3 kg.
Pembebanan impak diberikan pada bagian samping knalpot dengan alasan pengendara sepeda motor jatuh ke arah kanan dan benturan terjadi pada bagian tersebut, walaupun pada bagian lain juga ada terjadi.
Anvil yang digunakan adalah anvil / plat datar dengan alasan bahwa benturan terjadi di asumsikan hanya mengenai permukaan datar.
4.2.1. Setup Alat Uji Jatuh Bebas
Pengujian jatuh bebas pada knalpot komposit diperkuat serbuk batang sawit ini dilakukan dari ketinggian 1,5 m. Anvil yang digunakan adalah plat datar sebagai tempat mendaratnya knalpot pada saat dijatuhkan. Dapat dilihat pada Gambar 4.4 posisi penyetingan siap uji.
Gambar 4.4 Posisi Alat Siap Uji
Nantinya knalpot akan diangkat sesuai dengan ketinggian yang dikehendaki kemudian tali pegangan akan dilepas gaya yang terjadi akan terbaca oleh receiver dan data akan masuk kedalam komputer dengan menggunakan software Lab-Jack.
4.2.2. Hasil Pengujian
Pengujian impak jatuh bebas knalpot A 80:20 dengan ketinggian 1,5 meter
Pengujian impak jatuh bebas knalpot A 80:20 dengan ketinggian 1,5 meter