BAB III METODOLOGI PENELITIAN
B. Waktu dan Tempat Penelitian
Pelaksanaan Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Material Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Akademi Teknologi Warga.
C. Variabel Penelitian
1. Tekanan pada dongkrak hidrolik sebesar 20 MPa.
2. Temperatur pengepresan sebesar 160℃
3. Waktu penahan press selama 5 menit unruk press dingin.
4. Waktu penahan press selama 10 menit, dengan release gas enam kali selama 1 menit, dan waktu press selama 9 menit.
D. Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian ini dikategorikan sebagai penelitian eksperimental yang dilakukan dengan uji laboratorium. Secara umum penelitian ini dibagi menjadi beberapa tahapan sebagai berikut:
a. Mengumpulkan bahan baku pembuatan komposit yang meliputi NBR, Resin Phenolic, Grafit, Cashew Dust, Serbuk Kaca, Serat Gelas, Serat kenaf, MoS2, CACO3, MCC, dan air destilasi.
Penelitian diawali dengan proses pencucian dan pengeringan alami dengan sinar matahari.
b. Proses pembuatan, komposit dibuat dengan mencampur bahan baku pembuatan dengan jumlah serbuk yang terkandung dalam komposit (fraksi berat serbuk MCC) diatur dengan variasi 0,00; 0,10; 0,20 dan 0,30 berat dalam gram. Pengepresan dingin dilakukan pada tekanan 20MPa selama 5 menit. Sedangkan pengepresan panas dilakukan pada tekanan 20MPa selama 9 menit dengan gas release 6 kali selama 1 menit.
20
Pengujian komposit, Pengujian yang dilakukan pada spesimen komposit meliputi uji densitas.
1. Diagram Penelitian
Gambar 3.18 Diagram Penelitian Persiapan Bahan Komposit Perencanaan Alat dan Bahan
Pres Dingin
Tekanan=259.0079 kg/cm2, waktu tahan 5 menit
Uji Densitas
Selesai Mulai
Pres Panas
Tekanan=259.0079 kg/cm2,10 menit dengan release gas enam kali selama 1 menit, dan waktu
press selama 9 menit.
Temperatur 160℃
Kesimpulan
21
2. Prosedur Penelitian
Komposit yang dibuat mempunyai ukuran yang disesuaikan dengan standar ASTM D 6822 dengan variasi MCC. Adapun cara membuat komposit adalah sebagai berikut:
a) Menimbang fraksi berat serbuk MCC, dan bahan campuran komposit lainya.
b) Mencampur seluruh komposit dengan rata, jumlah serbuk yang terkandung dalam komposit (fraksi berat serbuk MCC) diatur dengan variasi 0,00gram; 0,10gram; 0,20gram dan 0,30gram.
Dengan cara diblender selama 8 menit dengan ketentuan setiap menit ditingkatkan rpm putaran mesin blender.
c) Pada tahapan press dingin, bahan yang sudah tercampur secara homogen dimasukkan kedalam cetakan press dingin, kemudian dilakukan penekanan memakai dongkrak hidrolik dengan kuat tekan sebesar 20MPa selama 5 menit.
d) Mengeluarkan komposit dari cetakan lalu masukkan spesimen kedalam cetakan press panas dengan temperature 160℃
sehingga bahan penyusun akan saling mengikat bahan komposit lainnya. Tahap pertama dalam pengepresan panas adalah dilakukannya gas release sebanyak 6 kali selama 1 menit, yaitu 10 detik dalam satu kali pengepresan. Setelah itu press spesimen selama 9 menit.
e) Kemudian keluarkan spesimen dari cetakan press panas, lalu masukkan spesimen kedalam oven untuk dilakukan proses post curing. Pada proses ini spesimen akan dipanaskan dengan suhu 140℃ selama 1 jam, lalu dipanaskan dengan suhu 180 ℃ selama 6 jam, kemudian pendinginan dari suhu 180℃ ke suhu ruangan selama 1 jam.
22
f) Pengujian Sifat Fisik (densitas) Langkah pengujian densitas komposit yaitu membandingkan berat komposit di udara dan berat komposit didalam air (ASTM D 792).
E. Analisis Data
Dari data yang diperoleh dari pengujian densitas yang terdiri dari 4 variasi. Setiap variasi akan dibandingkan dengan variasi lainnya bagaimanakah pengaruh variasi MCC 0%, 4%, 8%, dan 12% dalam komposit.
23
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
Pengukuran densitas sampel komposit dengan dimensi 14 mm x 16 mm x 5 mm 0,5 mm. Berikut adalah cara pengukuran densitas:
1. Siapkan timbangan digital dan air destilasi.
2. Timbang seluruh spesimen satu persatu secara langsung (di udara) dan catat massa per-spesimen.
3. Timbang massa plastisin sebanyak jumlah spesimen yaitu 28pcs + 4pcs (untuk menimbang didalam air) dan sama ratakan massa plastisin sebesar 7,8 gram (saat di udara).
4. Timbang plastisin di air untuk menyama ratakan massa plastisin di air per-variasi.
5. Bungkus atau masukkan spesimen kedalam plastisin agar saat spesimen ditimbang di dalam air tidak basah.
6. Catat masing-masing massa spesimen + plastisin didalam air.
7. Lakukan perhitungan densitas seperti dibawah ini:
Berikut cara menghitung masa spesimen di fluida:
(Massa spesimen + Massa Plastisin di air) - Massa plastisin di air
= Massa spesimen di air Cara menghitung Densitas:
24
Setelah menimbang bahan untuk membuat komposit, maka dilakukan pembuatan spesimen dengan perbandingan komposisi yang berbeda dan melakukan pengambilan data densitas untuk mengetahui densitas spesimen, dengan hasil sebagai berikut:
Tabel 4.1 Spesimen 1
No
Tabel 4.2 Spesimen 2
No
25
Tabel 4.3 Spesimen 3
Tabel 4.4 Spesimen 4 No
26
Tabel 4.5 Hasil Uji merupakan data hasil uji Densitas yang telah dilakukan:
Data Densitas Komposit (gram/cm3)
SPC 1 SPC 2 SPC 3 SPC 4
B. Pembahasan Hasil Penelitian
Gambar 4.1 Grafik Hasil Uji Densitas
Hasil pengukuran dan perhitungan densitas selanjutnya ditampilkan pada tabel 4.1 hasil pengujian densitas. Pengamatan pada gambar 4.1 diketahui bahwa densitas paling tinggi ditemukan pada spesimen No 1 (0% MCC) dan densitas terendah pada spesimen nomor 4 (12% MCC). Hal ini menunjukan bahwa MCC dengan komposisi terkecil yaitu 0% menunjukan densitas paling tinggi. Sedangkan pada komposit dengan MCC paling tinggi yaitu 12% menunjukan angka densitas rendah.
27
BAB V PENUTUP
A. Simpulan
1. Prosedur penelitian yang dilakukan yaitu: menyiapkan alat dan bahan, menyiapkan bahan komposit pres dingin tekanan=259.0079 kg/cm2, waktu tahan 5 menit, pres panas tekanan=259.0079 kg/cm2,10 menit dengan release gas enam kali selama 1 menit, dan waktu press selama 9 menit. Temperatur 160℃, uji densitas, kemudian pengambilan data.
2. Setelah dilakukan pembuatan spesimen dan pengujian densitas maka dapat diketahui bahwa densitas paling tinggi ditemukan pada spesimen 0% MCC dan densitas terendah pada spesimen 12% MCC. Hal ini menunjukan bahwa MCC dengan komposisi terkecil yaitu 0% menunjukan densitas paling tinggi yaitu 1,607 kg/m3. Sedangkan pada komposit dengan MCC paling tinggi yaitu 12% menunjukan angka densitas paling rendah yaitu 1,405 kg/m3.
B. Saran
Dalam pengambilan data harus dilakukan dengan tingkat ketelitian dan ketepatan agar mendapatkan data yang valid dan dapat dipertanggung jawabkan.
DAFTAR PUSTAKA
Alma, M.H. Preparation and Characterization of Brake Linings from Modified Tannin-Phenol Formaldehyde Resin and Asbestos-Free Filler, Journal of Materials Science 40, 2005, hlm. 3003-3005.
British, P. Volume 1 & 2. London: The British Pharmacopoeia Commission, 2009, hlm. 2091-2095, 8702-8704.
Diharjo, K., dan Triyono, T. Buku Pegangan Material Teknik. Universitas Sebelas Maret, Surakarta, 2000.
Harper. Handbook of Plastic and Elastomer. Westing House Electric Corporation. Baltimore. Maryland, 1975.
Irfan, P. Pengaruh Variasi Tekanan Kompaksi Terhadap Ketahanan Kampas Rem Gesek Sepatu. Laporan Tugas Akhir Fakultas Teknik Mesin UMS, Surakarta, 2009.
Jones, R.M. Mechanics of Composite Materials. Mc GrawHill, New York, 1975.
Jones, R.M. Mechanics of Composite Materials Seconds Editions, 1999.
Kaw, A.K. Mechanics of Composite Materials. CRC.Press. NewYork, 1997.
Matthews, F.L., and Rawlings, R.D. Composite Material Engineering and Science. Imperial College of Science, Technology and Medi-cine, London, UK, 1993.
Rina, L., Sunardi., dan Yogie, A. Pemanfaatan Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit sebagai Papan Komposit dengan Variasi Pajang Serat, Jurnal Flywheel. 2015
Sasmito, D.P. Perbandingan Kampas Rem Nonasbes Berserat Fiberglass Dengan Variasi Tembaga 2 Gram, 4 Gram, 6 Gram Dengan Kampas Rem Yamaha Terhadap Keausan, Kekerasan dan Waktu Pengereman, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta, 2012.
Schwartz, M.M. Composite Materials Handbook. Mc. Graw-Hill Inc New York, 1984.
Shackelford, J.F. Introduction to Material Science for Enginering. London Prentice Hall International, Inc, 1992.
Staniford, J.N. Powder Flow. Pharmaceutics-The Science of Dossage form Design. Churchill Livington, 1996, hlm. 600-615.