i
TUGAS AKHIR
PENGEMBANGAN KOMPOSIT BERMATRIK EBONIT
DENGAN KANDUNGAN SULFUR 30 PHR YANG
DIPERKUAT SERAT KELAPA UNTUK KOMPONEN
OTOMOTIF
Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
DIKA ANGGI PRASETYO
NIM : D200110057
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
MOTTO
“Jadikanlah sabar 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 pada Tuhanmulah
hendaknya kamu berharap”
(Q.S. Al Insyiroh: 6-8)
“Sebaik-baik manusia adalah yang paling bermanfaat
bagi manusia lainnya”
(Al Hadits)
“Sebaik-baik pekerjaan setelah iman adalah
belas kasih sesama manusia”
vii
PENGEMBANGAN KOMPOSIT BERMATRIK EBONIT DENGAN KANDUNGAN SULFUR 30 PHR YANG DIPERKUAT SERAT KELAPA
UNTUK KOMPONEN OTOMOTIF
Dika Anggi Prasetyo, Joko Sedyono, Agus Hariyanto.
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
email : Aprdika@gmail.com
ABTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan komposit yang menggunakan variasi berat serat 0 phr, 30 phr, dan 50 phr dengan melakukan uji tarik dengan standar ASTM D638, uji impak izod dengan standar ASTM D256, uji kekerasan dengan standar SNI 0778 : 2009 dan foto SEM dengan alat Jeol JSM-6510LA.
Bahan komposit yang digunakan adalah ebonit sebagai matrik dengan penguat serat kelapa. Proses pertama yang dilakukan adalah pemilihan serat kelapa yang kemudian dipotong – potong sepanjang 20 mm kemudian serat direndam menggunakan NaOH 5% per 1 liter aquades dengan waktu perendaman selama 2 jam,setelah perendaman selesai serat kelapa dikeringkan sampai kadar air 8%, selanjutnya proses bembuatan kompon dengan mencampur karet alam dengan bahan – bahan kimia dan serat yang menggunakan alat two roll mill, kemudian vulkanisasi dengan metode cetak tekan panas (hot press mold}.
Hasil penelitian diperoleh kekuatan tarik maksimum pada komposit dengan berat serat 30 phr dengan tegangan sebesar 6,20 N/mm2, regangan maksimum pada komposit dengan berat serat 30 phr sebesar 84%. Hasil pengujian izod impak rata – rata tertinggi didapat pada berat serat 30 phr sebesar 29,57 J/mm2, untuk hasil pengujian kekerasan rata – rata tertinggi didapat pada berat serat 0 phr sebesar 73,100 skala shore A dan hasil foto SEM diperoleh komposit dengan fraksi berat serat 0 phr mempunyai struktur yang paling baik.
ABSTRACTS
This study was aimed to determine the strength of the composite using a variation of fiber weight 0 phr, 30 phr and 50 phr by conducting a tensile test to ASTM D638, Izod test impact with ASTM D256, hardness soaked with NaOH 5% per 1 liter of distilled water with immersion time for 2 hours, after soaking finished coconut fibers were dried until the moisture content comes to 8%, then the process of compound production was ended by mixing natural rubber of chemicals materials and fibers using a two-roll mill, and then the vulcanizing was processed by using the hot press print method (hot press mold}.
The results of the study showed that by the maximum tensile strength fiber composite with a weight of 30 phr with a voltage of 6.20 N / mm2, the maximum strain on the composite with 30 phr fiber weight by 84%. Average Izod impact testing ensued the highest average fiber weight 30 phr of 29.57 J / mm2, for the average hardness test results obtained the highest average fiber weight of 73.100 scale of 0 phr shore A and the SEM images obtained from composites with fraction of fiber weight 0 phr had the best structure.
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “Pengaruh suhu sintering pada pembuatan kampas rem dengan resin serbuk sebagai pengikat“, dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D,. sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST., Msc., Ph.D, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak Joko Sedyono, ST., M.Eng., Ph.D, Selaku pembimbing utama yang telah memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT. Selaku pembimbing pendamping yang telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan dan saran dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 5. Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberi ilmu pengetahuan kepada penulis selama mengikuti kegiatan kuliah.
sehingga penulis semangat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Semua do’a yang tulus akan selalu mengiringi langkahku. 7. Saudaraku Joko dan Aniko yang telah menyemangati dan
mendo’akan serta dukungannya atas terselesainya laporan ini, terimakasih.
8. Sahabat seperjuanganku Fikri, Isnanto dan Rizki terimakasih atas bantuanya dan atas segala suka dan duka selama penyelesaian Tugas Akir ini, semoga pesaudaraan tetap terjaga sampai kapanpun.
9. Bapak Yudi Yunus selaku pemilik CV. Trinity Rajawali Universal Surabaya. Terimakasih telah menyediakan Tempat untuk pembuatan kompon ini dan telah memberikan ilmu yang sangat bermanfat bagi Saya dan Teman-teman.
10. Ibu Novi selaku kepala Laboratorium Riset Karet BBKKP Yogyakarta. Terimakasih telah banyak membantu dalam proses penengerjaan spesimen dalam Tugas Akhir ini. Semoga ilmu ini bermanfaat kedepannya.
11. Team rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin angkatan 2011, yang telah ikut memberi saran dan motivasi.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca sangat diharapkan. Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan orang lain.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Oktober 2016
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Pustaka ... 9
2.2. Landasan Teori ... 11
2.2.2. Unsur Utama Pembentuk komposit ... 14
BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 41
3.2. Studi Literature dan Survey Lapangan ... 42
3.3. Alat – Alat Peneltian ... 42
3.3.1 Peralatan Penelitian ... 42
3.3.2 Peralatan Pengujian ... 49
3.4. Bahan Penelitian ... 51
3.5 Lokasi Penelitian ... 59
3.6 Prosedur Penelitian ... 59
3.6.1. Tahap dalam proses perendaman serat kelapa ... 59
3.6.2. Tahap dalam proses komponding ... 60
3.6.3 Tahap dalam proses Vulkanisasi ... 62
xiii
3.8. Pengujian Spesimen ... 65
3.9. Kesulitan – kesulitan yang terdapat dalam penelitian ... 71
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian tarik komposit ... 72
4.1.1. Pembahasan Pengujian tarik komposit ... 73
4.2. Hasil Pengujian izod impak komposit ... 74
4.2.1. Pembahasan hasil Pengujian izod impak komposit ... 75
4.3. Hasil Pengujian kekerasan komposit... 76
4.3.1. Pembahasan hasil Pengujian kekerasan komposit ... 76
4.4. Hasil Foto SEM (Scanning Electron Microscopy) ... 77
4.4.1. Pembahasan Foto SEM ... 79
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 81
5.2. Saran ... 92 DAFTAR PUSTAKA
xv
Gambar 4.1 Histogram tegangan tarik perpanjangan putus rata – rata pada pengujian tarik komposit ... 72
Gambar 4.3 Histogram energi serap rata – rata pengujian impact izod ... . 74 Gambar 4.4 Histogram harga impact rata – rata pengujian impact izod
xvii
DAFTAR TABEL
DAFTAR SIMBOL
A = Luas diameter (mm²)
σ = Tegangan Tarik (N/mm2)
F = Gaya (N)
Ɛ = Regangan (%)
Eserap = Energi Yang Terserap (J)
