28
METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Dalam melakukan sebuah proses peneltian metode yang digunakan ialah jenis Experimental atau Experiment Research, karena data-data yang digunakan hanya dapat diperoleh dari suatu percobaan. Penelitian Expreimental dipilih untuk menguji dengan benar hipotesis yang menyangkut judul dari tugas akhir. Kajian literatur dengan berbagai sumber baik buku maupun jurnal yang berkaitan untuk digunakan sebagai menamabah informasi yang diperlukan. Menggunkan serat tebu dan serbuk kayu ulin kalimantan yang mana sebagai campuran komposit resin polyster yang bertujuan untuk mengetahui kekuatan atau ketangguhan sifat mekanik yang berpenguat serat tebu dan serbuk kayu ulin kalimantan.
Pemanfaatan serat tebu digunakan oleh pabrik gula sebagai bahan bakar pembangkit, dan serat tebu juga digunakan sebagai pupuk, sedangkan serbuk kayu ulin kalimantan merupakan hasil limbah dari industri furniture atau mebel.
Pemanfaatan dari kedua material ini untuk aplikasi pada material komposit masih luas sehingga masih sangat relevan untuk dapat diteliti dan dikembangkan lagi.
Apabila memanfaatkan resin polyster sebagai matriks dan serat tebu ditambahi serbuk kayu ulin sebagai penguat diharapkan akan mendapatkan suatu alternatif suatu material yang dapat diaplikasikan pada berbagai komponen maupun struktur.
3.2 Tempat Pengujian
dalam melakukan penelitian pengambilan data dari tugas akhir saya dilakukan dibeberapa tempat :
1. Laboratorium Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang
2. Perum. Villa Bukit tidar Blok A4, No 171 Merjosari, Malang, Jawa Timur.
3.3 Komposisi Komposit Polyster Filler Serat tebu dan Serbuk Kayu Ulin
Diketahui :
• Masa jenis serat tebu = 0,237 g/cm3
• Masa jenis serbuk kayu ulin = 1,04 g/cm3
• Masa jenis polyster = 1,19 g/cm3
Beberapa variasi persentase komposisi filler serat ampas tebu
1. 10% filler (5% Serat tebu + 5% Serbuk kayu ulin) dan 90%
resin+katalis.
2. 20% filler (10% Serat tebu + 10% Serbuk kayu ulin) dan 80%
resin+katalis
3. 30% filler (15% Serat tebu + 15% Serbuk kayu ulin) dan 70%
resin+katalis
4. 40% filler (20% Serat tebu + 20% Serbuk kayu ulin) dan 60%
resin+katalis
Dari setiap masing masing persentase diatas dibuat masing masing 3 buah sempel uji impact, dengan total sepesimen atau sempel uji impact pada penelitian 12 buah sempel uji impact.
Gambar 3.1 Spesimen Uji Impact Sesuai ASTM D265
Dimana :
panjang (l) = 120mm
lebar (w) = 10mm
Tinggi = 10mm
Sudut celah (ᶿ) = 450
Kedalaman celah (d) = 2mm
3.3.1 Perhitungan Volume Sempel Uji Impact
V = [ Vbalok ̶ Vprisma ]
V = [ (p.l.t) ̶ ((0,5.a.t)t) ]
V = [ (120×10×10) ̶ ((0,5×1,66×2)100]
V = [ (15000 ̶ 166 ]
V = 11834
V = 11,834 mm3 = 12cm3
3.4 Variabel Penelitian
Dalam melakukan suatu proses penelitian ini terdapat beberapa variabel yang digunakan sebagai berikut :
Variabel bebas merupakan variabel yang nilainya dapat ditentukan dan dikendalikan berdasarkan pertimbagan tertentu yang memiliki tujuan dari sebuah penelitian ini sendiri. Dalam penelitian ini menggunakan variabel bebas. Variabel bebas tersebut adalah persentase variasi serat dan serbuk, yang menggunakan fraksi volume dengan persentase 10%, 20%, 30%, dan 40% dan juga menggunakan filler komposit ialah menggunkan serat tebu dan serbuk kayu ulin.
Variabel terikat ialah sebuah variabel yang dapat dipengaruhi atau dikendalikan predictor yang dimana penelitian tidak dapat mempengaruhi atau mengendalian besar kecilnya variabel terikat. Dalam penelitian kali ini variabel terikatnya ialah kekuatan atau ketangguhan impact dari sebuah komposit polyster dengan berpenguat serat tebu dan serbuk kayu ulin kalimantan.
3.5 Alat dan Bahan
3.5.1 Alat Yang Digunakan
Dalam melakukan sebuah proses penelitian berikut diperlukan alat dalam pembuatan sempel atau spesimen komposit dengan metode Hand Lay-Up diantara lainnya yaitu :
1. Gelas ukur
Gelas ukur alat ini digunakan sebagai wadah alat penakar dari resin dan katalis.
Gambar 3.1 Gelas Ukur
2. Timbangan Digital
Timbangan digital dipergunakan sebagai alat untuk menimbang dari sebuah berat serat tebu, serbuk kayu ulin, dan resin dengan komposisi yang sudah ditentukan atau diperhitungkan sesuiai persentasenya.
Gambar 3.2 Timbangan digital
3. Cetakan Spesimen
Cetakan Spesimen dipergunakaan Sebagai alat untuk membuat spesimen atau sempel dari benda Uji. Cetakan yang digunakan terbuat dari kaca dengan tebal 5 mm, panjang 120 mm, dan lebar 10 mm
Gambar 3.3 Cetakan Spesimen
4. Alat Pendukung
Alat Pendukung dipergunakan sebagai alat Untuk memperlancar dan mempermudah proses pembuatan spesimen, diantarnya : silikon, solatip, sikat besi, gunting, kuas, piper tetes, spidol, amplas, ger gaji besi..
Gambar 3.4 Alat Pendukung
3.5.2 Bahan Yang Digunakan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini memiliki bebrapa macam fungsi ada yang berupa komponen penguat dan ada juga sebagai komponen utama yaitu serat komposit dan bahan-bahan tersebut diantaranya sebagai berikut :
1. Serat Tebu
Serat tebu berfugsi sebagai bahan utama yang digunakan dalam proses pembuatan serat komposit yang digunakan sebagai pengisi spesimen.
Gambar 3.5 Serat Tebu
2. Serbu Kayu Ulin
Serbuk kayu ulin berfungsi sebgai bahan Utama yang digunakan dalam proses pembuatan serat komposit yang digunakan sebagai pengisi dari specimen
Gambar 3.6 Serbuk Kayu Ulin
3. Resin Polyster
Resin polyster berfungsi sebagai bahan utama dalam proses pembuatan spesimen sebagai komponen penguat. dalam penelitian ini jenis material polimer yang digunakan sebagai bahan matriks adalah jenis resin polyster yucalac 157 BTQN_EX.
Gambar 3.7 Resin Yucalac 157 BTQN-EX
4. Katalis
Katalis berfungsi sebagai bahan komponen penguat. Dalam penelitian ini jenis katalis yang digunakan memiliki senyawa yag bereaksi dalam prose pengeringan spesimen, yaitu senyawa metyl etyl keton peroksida yang berfungi untuk membantu dan mempercepat proses pengeringan dari spesimen.
Gambar 3.8 Katalis
3.6 Proses Pembuatan Spesimen
Berikut ialah langkah – langkah pembuatan specimen komposit uji impact dengan menggunakan serat tebu dan serbuk kayu ulin dengan menggunakan metode hand lay up.
1. Menyiapkan atau menyediakan cetakan specimen sesuai ukaran.
3. Menyiapkan serbuk kayu ulin sesuai perhitungan komposisi atau persentasenya.
4. Menimbang resin dan katalis pada timbangan digital sesuai dengan fraksi persentase yang telah di sesuaikan.
5. Menaruh serat tebu dan serbuk kayu ulin yang sebelumnya telah di sesuaikan dengan persentase yang di perhitungakan sesuai komposisi kedalam cetakan.
6. Menuangkan resin dan katalis yang sebelum nya sudah di timbang sesuai dengan komposisi persentase yang di inginkan ke dalam cetakan yang sudah terisi oleh serat tebu dan serbuk kayu ulin
7. Melepas specimen yang telah kering dari cetakan 8. Menghaluskan specimen dengan menggunkan amplas
9. Specimen yang telah halus kemudian di ukur dan dilakukan pengikiran 10. Sepesimen siap diuji dilaboratorium
3.7 Pengujian Mekanis Komposit
Pengujian mekanis dilakukan agar dapat mengetahui dan memperoleh data atau nilai komposit yang akan di lakukan pengujian, seberapa besar sifat komposit mampu menerima ketangguhan impact.
3.7.1 Pengujian Impact
Pengujiuan impact dilakukan agar mengetahui sifat mekanik berdasarkan ASTM D265, adapun langkah – langkah proses pengujian impact sebegai berikut :
1. Menyiapkan dan memeriksa alat uji atau mesin uji impact charpy
2. Melaksanakan pros pengukuran pada specimen, mengengukur tinggi spesimen dibawah takik dan lebar specimen dengan jangka sorong. Dan selanjutnya di lakukan pentatan spesimen.
3. Melakukan pengukuran temperature ruangan, sebelum pelaksanaan pengujian.
4. Memastikan jarum skala berada di posisi nol, sebagai penunjuk harga impact.
5. Memutar pegangan pada handle untuk menaikan pendulum hingga jarum penunjuk derajat kemiringan sesuai dengan ketentuan.
6. Meletakkan specimen pada tempat yang telah disiapkan di mesin uji.
dengan takik membelakangi arah datangnya pendulum dan memastikan specimen berada di posisi yang pas.
7. Melepaskan pendulum dengan cara menarik pegangan pada handle.
8. melihat nilai yang ditunjukkan oleh jarum skala yang sesuai.
Gambar 3.9 Alat uji impact charpy.
3.10 Flowchart Proses Penelitian Mulai
Study
Persiapan bahan dan Alat, Bahan Utama serat dan serbuk
danaba
Proses penimbanagn serat dan serbuk
Penuangan campuran kedalam cetakan
Pengujian mekanik
Analisa data
Kesimpulan
selesai
