ANALISA SIFAT MEKANIS MATERIAL KOMPPOSIT SERAT TANDAN SAWIT DENGAN METRIK RESIN POLYESTER

ANALISA SIFAT MEKANIS MATERIAL KOMPPOSIT SERAT TANDAN SAWIT DENGAN METRIK RESIN POLYESTER

Burmawi, Mulyanef, Riko Mefiandra*

Jurusan Teknik Mesin – Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta

Kampus III Jl. Gajah Mada Gunung Pangilun Telp. (0751) 51257 Padang Email : Riko_Merfiandra@yahoo.co.id

ABSTRAK

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) adalah salah satu sampah organik berupa limbah padat yang dihasilkan pabrik/industri pengolahan minyak kelapa sawit dapat dimanfaatkan untuk pembuatan material komposit. Serat TKKS ini digunakan sebagai penguat dari material koposit yang menggunakan resin polyester YULKALAC 157 BQTN-EX sebagai perekat. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kekuatan tarik dan impak dengan memvariasikan volume 70% : 30%, 80% : 20% dan 90% : 10% dalam matrik resin polyester. Dari material komposit serat TKKS dengan variasi volume 70% : 30% didapatkan

kekuatan tarik sebesar 16,35N/mm2, impaknya sebesar 0,095 J/mm2. Material

komposit serat TKKS dengan variasi volume 80% : 20% kekuatan tarik sebesar

32,35N/mm2, impaknya sebesar 0,063 J/mm2. Material komposit serat TKKS

dengan variasi volume 90% : 10% kekuatan tariknya sebesar 33,54N/mm2,

impaknya sebesar 0,114J/mm2.

ABSTRACT

Oil palm empty fruit bunches (TKKS) is one of the organic waste generated in the form of solid waste plant / palm oil processing industry can be utilized for the manufacture of composite materials. TKKS fiber is used as reinforcement of composite materials using polyester resin YULKALAC BQTN 157-EX as an adhesive. The purpose of this study was to determine the tensile strength and impact by varying the fiber volume 70% : 30%, 80% : 20% and 90% : 10% and arranged in parallel in a polyester resin matrix. Of fiber composite material with fiber volume 70% : 30% TKKS tensile strength obtained by 16,35 N/mm2, the impact of 0,095 J/mm2. TKKS fiber composite material with a tensile strength of fiber volume 80% : 20% by 32,35N/mm2, the impact strength of 0,063 J/mm2. TKKS fiber composite material with a tensile strength of volume 90% : 10% for 33,54N/mm2, the impact of 0,114J/mm2.

1. PENDAHULUAN

Material komposit merupakan

material yang terbentuk dari

kombinasi antara dua atau lebih

material pembentuknya melalui

pencampuran yang tidak homogen, dimana sifat mekanis dari masing–

masing material pembentuknya

berbeda. Material komposit memiliki sifat mekanik yang lebih bagus dari pada logam, memiliki kekuatan bisa diatur yang tinggi (tailorability), memiliki kekutan lelah (fatigue) yang

baik, memiliki kekuatan jenis

(modulus young/density) yang lebih tinggi dari pada logam, tahan korusi , memiliki sifat isolator panas dan suara, serta dapat di jadikan sebagai penghambat listrik yang baik, dan

dapat juga di gunakan untuk

menambal kerusakan akibat

pembebanan dan korosi (Sirait,2010).

Menurut Matthews dkk.

(1993), komposit adalah suatu

material yang terbentuk dari

kombinasi dua atau lebih material pembentuknya melalui campuran yang tidak homogen, dimana sifat

mekanik dari masing-masing

material pembentuknya berbeda.

Dari campuran tersebut akan

dihasilkan material komposit yang

mempunyai sifat mekanik dan

karakteristik ini yang berbeda dari

material pembentuknya. Material

komposit mempunyai sifat dari

material konvensional pada

umumnya dari proses pembuatannya melalui percampuran yang tidak homogen, sehingga kita leluasa

merencanakan kekuatan material

komposit yang kita inginkan dengan

jalan mengatur komposisi dari

material pembentuknya.

Perkembangan ilmu material khususnya dibidang polimer pada hakikatnya terus berkembang seiring

dengan usaha manusia untuk

meningkatkan kesejahteraan hidup dengan memanfaatkan pengolahan

bahan dan teknologi. Sintesis

berbagai jenis bahan polimer dapat dimanfaatkan dalam berbagai aspek kehidupan. Sepanjang kebudayaan manusia penggunaan serat alam

sebagai salah satu material

pendukung kehidupan.

Salah satu aspek yang perlu dipertimbangkan dalam mendapatkan material baru adalah pemanfaatan bahan yang berasal dari tumbuhan

atau serat organik. Dalam

penggunaannya polimer sintesis

berbahan serat dapat menggantikan logam, kayu, kulit dan bahan alami lainnya dengan berbagai keunggulan seperti: harga yang jauh lebih murah, ramah lingkungan, dan beberapa diantaranya merupakan optimalisasi

produk limbah yang belum

dimanfaatkan. Berbagai macam

barang yang diperlukan dalam

kehidupan sehari-hari dapat dibuat dari polimer sintetis ini, misalnya perabot rumah tangga (dari plastik), bahan pakaian (nilon, poliester),alat

pembungkus,alat transportasi,dan

otomotif.

2. TINJAUAN PUSTAKA

Komposit adalah suatu material yang terdiri dari campuran atau kombinasi dua atau lebih material baik secara mikro atau makro, dimana sifat material yang tersebut berbeda bentuk dan komposisi kimia dari zat asalnya (Smith,1996).

Resin polyester tak jenuh merupakan jenis material polimer

thermosetting. Matriks ini dapat

menghasilkan keserasian matrik-serat dengan mengontrol faktor jenis dan jumlah komponen, katalis, waktu, dan suhu. Sifatnya tahan creep, sangat

memadai sebagai perekat struktur berbebanberat, serta tahan kondisi panas tinggi, radiasi, kelembaban, dan bahan kimia (Hartomo, 1992).

Katalis merupakan bahan kimia yang ditambahkan pada matrik Slicon rubber yang bertujuan untuk proses pembekuan matrik. Katalis adalah suatu bahan kimia yang dapat meningkatkan laju suatu reaksi tanpa bahan tersebut menjadi ikut terpakai dan setelah reaksi berakhir, bahan tersebut akan kembali kebentuk awal tanpa terjadi perubahan kimia.

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan limbah padat

yang dihasilkan pabrik/industri

pengolahan minyak kelapa sawit. Produksi Indonesia minyak kelapa sawit kasar Indonesia mencapai 6 juta ton per tahun. Secara bersamaan dihasilkan pula limbah TKKS dengan potensi sekitar 2,5 juta ton per tahun (Anonim, 1999).

Potensi TKKS cukup

melimpah dan belum dimanfaatkan

secara optimal untuk kegiatan

produksi yang mempunyai nilai tambah ekonomi yang tinggi. Serat

TKKS sebenarnya mengandung

selulosa dan holoselulosa yang cukup tinggi sehingga layak dikembangkan dalam teknologi bahan, terutama komposit. Efek penambahan serat TKKS dalam pembuatan komposit antara lain: ringan, kekuatan mekanik tinggi, tidak mudah korosi, dan ramah lingkungan. Berikut ini adalah bentuk dari tanda kosong kelapa sawit seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 1. Tandan Kosong Kelapa Sawit

3. METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan disalah salah satu Laboratorium di Universitas Negeri Padang yaitu di Laboratorium Pengujian Bahan dan Metro Jurusan

Teknik Mesin, Fakultas Teknik,

Universitas Negeri Padang. Pada bulan februari 2015.

Pembuatan material ini hanya menggunakan cara yang sederhana (hand lay up). Sehingga kualitas dari

material yang dicetak sangat

tergantung pada kemampuan peneliti untuk menghasilkan spesimen yang baik. Oleh sebab itu diperlukan kehati-hatian dalam pembuatan komposit. Material dibuat dengan menggunakan standar ASTM A370 untuk uji tarik dan standar ASTM D256-06 (Asm Handbook Volume 21 composit) untuk uji impak.

Dalam pembuatan komposit ini diperlukan alat dan bahan beserta cara pembuatannya:

Peralatan :

1. Cetakan kayu

Cetakan kayu digunakan untuk tempat pembuatan benda uji. 2. Timbangan Digital

Untuk mengukur berat serat. 3. Gelas Ukur

Gelas Ukur ini digunakan untuk mengukur volume resin yang akan dituangkan kedalam cetakan. 4. Jangka Sorong

Untuk mengukur dimensi benda uji.

5. Gergaji

Sebagai alat untuk memotong benda uji

6. Mesin Gerinda Untuk meratakan dan menghaluskan permukaan benda uji.

7. Alat Bantu Lain

Gunting, cutter, Spidol, pipet tetes, sendok, sarung tangan, kertas plastik, dan penggaris.

Bahan :

1. Resin Polyester Sebagai bahan perekat 2. Catalis

Sebagai pengeras resin polyester 3. Serat TKKS

Sebagai Penguat dari material komposit

Cara Pembuatan Material Komposit :

Proses pembuatan komposit

dilakukan sebagai berikut :

1. Menyiapkan bahan-bahan dan

peralatan yang akan

diperlukan dalam pengerjaan pembuatan material komposit. 2. TKKS yang sudah diolah di

industri atau yang telah

diambil minyaknya kemudian di kupas dan dibersihkan

dengan cara mengambil

seratnya.

3. Serat TKKS diambil satu persatu secara manual dengan menggunakan tangan untuk mendapatkan benang-benang serat tersebut.

4. Setelah selesai lakukan proses penjemur serat TKKS tersebut di bawah sinar matahari ± 3-5

hari sampai serat TKKS

benar-benar kering.

5. Setelah kering potong serat dengan menggunakan gunting dengan ukuran secukupnya.

6. Selanjutnya timbang berat

serat tersebut dengan

menggunakan timbangan

digital sesuai dengan jumlah serat yang dibutuhkan dalam satu cetakan.

7. Ambil cetakan kayu uji tarik, dimana cetakan kayu tersebut

telah dilapisi dengan

menggunakan kertas plastik, bertujuan supaya spesimen

mudah dilepaskan dalam

cetakan.

8. Lalu masukkan resin dan

katalis dalam gelas

ukursebanyak volume yang dibutuhkan dalam cetakan, dengan perbandingan 100 ml resin : 1 ml katalis, hal ini

dilakukan supaya proses

polimerisasi tidak terlalu cepat

sehingga gelembung yang

muncul dan terperangkap

dalam matriks bisa

dikeluarkan dengan cara

ditekan-tekan dalam waktu yang cukup lama.

9. Resin yang telah dicampur

katalis tersebut kemudian

diaduk selama 2 menit dengan tujuan agar pencampuran resin

dan katalis dapat merata

dengan baik.

10. Tuangkan resin dan katalis

yang telah siap diaduk

kedalam cetakan kayu,

rapikan dengan menggunakan

sendok.Tabur serat TKKS

dengan susunan serat yang sejajar di dalam cetakan kayu,

serat TKKS diatur

penyebarannya agar serat

dapat mengisi seluruh bagian dari cetakan.

11. Tunggu selama 2-3 jam

sampai komposit tersebut

12. Setelah proses pengerasan selesaikeluarkan spesimen dari cetakan, kemudian dilakukan

pemotongan spesimen

sebanyak yang dibutuhkan dengan menggunakan gergaji sesuai dengan standar ASTM A370 untuk uji tarik dan ASTM D256-06 untuk uji impak.

13. Setelah selesai proses

pemotongan, rapikan dan

bersihkan hasil dari

pemotongan spesimen tersebut dengan menggunakan mesin gerinda, sampai semua sisi permukaan spesimen menjadi rata dan bersih.

14. Jika langkah-langkah

pembuatan komposit di atas

telah selesai dilakukan,

spesimen uji tarik tersebut siap untuk diuji, dengan tujuan untuk mendapatkan kekuatan nilai tariknya.

15. Untuk proses pembuatan

komposit uji impak, proses pengerjaannya sama dengan uji tarik.

4. Analisa Dan Pembahasan Analisis Uji Mekanik

A.Pengujian Kekuatan Tarik

Pada pengujian tarik bahan utama yang digunakan adalah komposit serat TKKS matriks

polimer (Polyester Resin).

Dimana Pengujian ini dilakukan dengan membandingan antara jenis spesimen dengan variasi volume 70%: 30%, 80% : 20% dan 90% : 10% guna untuk mendaptkan kekutan tarik dari ketiga jenis spesimen tersebut.

Penelitian ini dilakukan untuk mengamati sifat mekanik

(kekuatan tarik) dari komposit yang diuji dan diperkuat dengan serat TKKS. Sehingga dapat diamati pertambahan panjang (ΔL) yang terjadi akibat gaya tarik yang diberikan terhadap benda uji yang disebut dengan deformasi.

Sehingga dari penelitian ini didapatkan rata-rata beban maksimum pada spesimen serat TKKS dengan variasi volume 70% : 30% sebesar 148,3 kg dan 80% : 20% sebesar 233,3 kg dan 90% : 10% sebesar 185 kg.

B. Pengujian Impak

Pada pengujian impak bahan utama yang digunakan adalah komposit serat TKKS matriks

polimer (PolyesterResin).

Pengujian ini dilakukan dengan

membanding an antara jenis

spesimen serat TKKS dengan variasi volume 70% : 30%, 80% : 20% dan 90% : 10%.

Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan kekuatan impak dari komposit berpenguat serat TKKS. Dari pengujian didapatkan sudut ayunan setelah terjadi Impak (β) pada komposit serat TKKS dengan variasi volume 70% : 30% sebesar

136,3 O sedangkan pada komposit

serat TKKS dengan variasi volume

80% : 20% sebesar 137 O dan pada

komposit serat TKKS dengan variasi volume 90% : 10% sebesar 136,6 O.

C. Perhitungan Pengujian

a.Perhitungan Pengujian Tarik Pada Komposit Serat TKKS Dengan variasi Volume 70% : 30% a. Regangan b. Gaya c. Tegangan d. Modulus Elastisitas TKKS 1 (70% : 30%) a. Regangan  = 0 L L  = 0 0 1 L L L  = mm mm mm 8 , 117 8 , 117 8 , 117  = mm mm 8 , 117 0 = 0 b. Gaya F = mg = 2 / 81 , 9 150kg m s = 1.471,5 N c. Tegangan = 0 A F = 0 0 T W F  =

mm

mm

N

5

,

7

12

5

,

471

.

1



= 2 90 5 , 471 . 1 mm N =16,35 N/mm2 d. Modulus Elastisitas E=





= 0 / 35 , 16 N mm2 = 0 N/mm2 TKKS 2 (70% : 30%) a. Regangan = 0 b. Gaya = 1.569,6 N c. Tegangan = 19,025 N/mm2 d. Modulus Elastisita = 0 N/mm2 TKKS 3 (70% : 30%) a. Regangan = 0 b. Gaya = 1.324,35 N c. Tegangan = 19,6462 N/mm2 d. Modulus Elastisitas = 0 N/mm2

Dari hasil pengolahan data pengujian tarik pada serat TKKS dengan variasi volume serat 80% :

20% yang dilakukan terhadap

spesimen, diperoleh data hasil

Regangan, Gaya, Tegangan, dan Modulus Elastisitas. Data tersebut disajikan pada grafik dibawah ini:

Gambar 4.1 Grafik Antara Tegangan Vs Regangan Komposit Serat TKKS Dengan Volume serat 70% : 30%

16.35 19.025 19.6462 0 5 10 15 20 25 0 2 4 T egan gan (σmax ) N/m m 2 spesimen

Grafik nilai Tegangan pada variasi volume 70% : 30%

b.Perhitungan Pengujian Tarik Pada Komposit Serat TKKS Dengan variasi Volume 80% : 20% a. Regangan b. Gaya c. Tegangan d. Modulus Elastisitas TKKS 1 (80% : 20%) a. Regangan  = 0 L L  = 0 0 1 L L L  = mm mm mm 0 , 115 0 , 115 0 , 118  = mm mm 0 , 115 3 = 0,0261 b. Gaya F = mg = 2 / 81 , 9 140kg m s = 1.373,4 N c. Tegangan = 0 A F = 0 0 T W F  =

mm

mm

N

8

,

6

1

,

11

4

,

373

.

1



= 2

48

,

75

4

,

373

.

1

mm

N

= 18,195N/mm2 d. Modulus Elastisitas E=





= 0261 , 0 / 18,195_{N mm}2 = 697,1 N/mm2 TKKS 2 (80% : 20%) a. Regangan = 0,0156 b. Gaya = 2.354,4 N c. Tegangan = 24,658 N/mm2 d. Modulus Elastisitas = 1,5806,64 N/mm2 TKKS 3 (80% : 20%) a. Regangan = 0,0043 b. Gaya = 3.139,2N c. Tegangan = 32,35 N/mm2 d. Modulus Elastisita = 7523,25 N/mm

Dari hasil pengolahan data pengujian tarik pada serat TKKS dengan variasi volume serat 80% :

20% yang dilakukan terhadap

spesimen, diperoleh data hasil

Regangan, Gaya, Tegangan, dan Modulus Elastisitas. Data tersebut disajikan pada grafik dibawah ini :

Gambar 4.2 Grafik Antara Tegangan Vs Regangan Komposit Serat TKKS

Dengan Volume 80% : 20% 0.0216 0.0156 0.0043 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0 10 20 30 40 T egan gan (σ m ax ) N/ m m 2 Regangan (ε)

Grafik perbandingan antara Tegangan dan Regangan 80% : 20%

c.Perhitungan Pengujian Tarik Pada Komposit Serat TKKS Dengan Variasi Volume 90% : 10% a. Regangan b. Gaya c. Tegangan d. Modulus Elastisitas TKKS 1 ( 90% : 10% ) a. Regangan  = 0 L L  = 0 0 1 L L L  = mm mm mm 8 , 115 5 , 115 8 , 115  = mm mm 8 , 115 3 , 0 = 0,003 b. Gaya F= mg = 2 / 81 , 9 155kg m s = 1.520,55 N c. Tegangan = 0 A F = 0 0 T W F  = mm mm N 6 , 5 8 , 12 55 , 520 . 1  = 2 68 , 71 55 , 520 . 1 mm N = 21,213N/mm2 d. Modulus Elastisitas E=





= 0 / 21,213 2 mm N = 0 N/mm2 TKKS 2 ( 90% : 10% ) a. Regangan = 0,0042 b. Gaya = 1.667,7 N c. Tegangan = 23,357N/mm2 d. Modulus Elastisitas = 5.561,19N/mm2 TKKS 3 ( 90% : 10% ) a. Regangan = 0,00609 b. Gaya = 2.256,3N c. Tegangan = 33,54N/mm2 d. Modulus Elastisitas = 5.507,38 N/mm2

Dari hasil pengolahan data pengujian tarik pada serat TKKS dengan variasi volume 90% : 10% yang dilakukan terhadap spesimen, diperoleh data hasil Regangan, Gaya, Tegangan, dan Modulus Elastisitas. Data tersebut dapat dilihat pada grafik di bawah ini:

Gambar 4.3 Grafik Antara Tegangan Vs Regangan Komposit Serat TKKS Dengan Variasi Volume 90% : 10%

0.003 0.0042 0.00609 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0 10 20 30 40 T egan gan (σ m ax ) N/ m m 2 Regangan (ε)

Grafik perbandingan tegangan dan regangan 90% : 10%

Dari gambar grafik diatas menunjukkan antara tegangan dan regangan, tegangan terbesar terjadi pada spesimen TKKS 3 sebesar

33,547N/mm2 dan tegangan terkecil

terjadi pada spesimen TKKS 1

sebesar 21,213N/mm2, sedangkan

regangan terbesar terjadi pada

spesimen TKKS 3 sebesar 0,00609 dan regangan terkecil terjadi pada spesimen TKKS 1 yaitu 0.

D. Perhitungan Pengujian Impak a.Perhitungan Pengujian Impak

Pada Komposit Serat TKKS Dengan variasi volume 70% : 30% a. Energi Serap b. Harga Impak TKKS 1 ( 70% : 30% ) a. Energi Serap Esrp _{= m.g.R.(cos} _cos₎ = ) 140 cos 136 .(cos 8 , 0 . / 81 , 9 . 22kg m s2 m  = 047 , 0 . / . 656 , 172 kgm2 s2 = 8,114 J b. Harga Impak Hi ₌ 0

A

E

_srp = T W E_srp  = mm mm 6,8 5 , 15 J 8,114  = 2

4

,

105

J

8,114

mm

=0,0769 J/mm2 TKKS 2 ( 70% : 30% ) a. Energi Serap = 8,114J b. Harga Impak = 0,095 J/mm2 TKKS 3 ( 70% : 30% ) a. Energi Serap = 6,042 J b. Harga Impak = 0,084 J/mm2

Dari hasil pengolahan data pengujian impak pada serat TKKS dengan Variasi volume 70% : 30% yang dilakukan terhadap spesimen, diperoleh data hasil Energi Serap dan Harga Impak. Data tersebut disajikan pada grafik dibawah ini :

Gambar 4.4 Grafik Harga Impak pada tiap-tiap spesimen Komposit Serat TKKS Dengan variasi volume 70% :

30%

Berdasarkan gambar 4.4 grafik dapat dilihat Harga impak (HI) pada tiap-tiap spesimen serat TKKS bahwa Harga Impak terbesar terjadi pada

TKKS 2 sebesar 0,095J/mm2

sedangkan Harga Impak terkecil

0 0.1 0.2 1 2 3 Ha rg a Im p a k Hi (J /m m 2 ) Spesimen

Grafik Harga Impak Spesimen 70% : 30%

terjadi pada TKKS 1 sebesar

0,0769J/mm2.

b.Perhitungan Pengujian Impak Pada Komposit Serat TKKS Dengan Variasi Volume 80% : 20% a. Energi Serap b. Harga Impak TKKS 1 ( 80% : 20% ) a. Energi Serap Esrp _{= m.g.R.(cos} _cos₎ = ) 140 cos 137 .(cos 8 , 0 . / 81 , 9 . 22 2  m s m kg = 035 , 0 . / . 656 , 172 2 2 s m kg = 6,042J b. Harga Impak Hi ₌ 0

A

E

_srp = T W E_srp  = mm mm J 7 , 7 8 , 12 042 , 6  = 2 56 , 98 042 , 6 mm J = 0,0613 J/mm2 TKKS 2 ( 80% : 20% ) a. Energi Serap = 6,042 J b. Harga Impak = 0,054 J/mm2 TKKS 3 ( 80% : 20% ) a. Energi Serap = 6,042J b. Harga Impak = 0,063J/mm2

Dari hasil pengolahan data pengujian impak pada serat TKKS dengan varisai volume 80% : 20% yang dilakukan terhadap spesimen, diperoleh data hasil Energi Serap dan Harga Impak.Data tersebut disajikan pada grafik berikut ini:

Gambar 4.5 Grafik Harga Impak pada tiap-tiap spesimen Komposit Serat TKKS Dengan Variasi volume 80% :

20%

Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat Harga impak (HI) pada tiap-tiap spesimen serat TKKS dengan varisai volume 80% : 20% bahwa Harga Impak terbesar terjadi pada

TKKS 3 sebesar 0,063 J/mm2

sedangkan Harga Impak terkecil terjadi pada TKKS 2 sebesar 0,054

J/mm2.

c.Perhitungan Pengujian Impak Pada Komposit Serat TKKS Dengan Variasi Volume 90% : 10% a. Energi Serap b. Harga Impak 0 0.05 0.1 0.15 0.2 1 2 3 Ha rg a Im p a k Hi ( J /m m 2 ) Spesimen

Grafik Harga Impak Spesimen 80% : 20%

TKKS 1 ( 90% : 10% ) a. Energi Serap Esrp _=m.g.R.(cos _cos₎ = ) 140 cos 137 .(cos 8 , 0 . / 81 , 9 . 22kg m s2 m  = 035 , 0 . / . 656 , 172 2 2 s m kg = 6,042J b. Harga Impak Hi ₌ 0

A

E

_srp = T W E_srp  = mm mm J 5 , 6 9 , 15 042 , 6  = 2 35 , 103 042 , 6 mm J = 0,058 J/mm2 TKKS 2 ( 90% : 10% ) a. Energi Serap = 6,042J b. Harga Impak = 0,073 J/mm2 TKKS 3 ( 90% : 10% ) a. Energi Serap = 8,114 J b. Harga Impak = 0,114 J/mm2

Dari hasil pengolahan data pengujian impak pada serat TKKS dengan variasi volume 90% : 10% yang dilakukan terhadap spesimen, diperoleh data hasil Energi Serap dan Harga Impak.Data tersebut disajikan pada grafik berikut ini:

Gambar 4.6 Grafik Harga Impak pada tiap-tiap spesimen Komposit Serat TKKS Dengan Variasi Volume 90% :

10%

Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat Harga impak (HI) pada tiap-tiap spesimen serat TKKS dengan variasi volume 90% : 10% bahwa Harga Impak terbesar terjadi pada

TKKS 3 sebesar 0,114J/mm2

sedangkan Harga Impak terkecil terjadi pada TKKS 1 sebesar 0,058

J/mm2.

E.Grafik Perbandingan Uji Impak. a.Grafik Perbandingan Uji Tarik

Antara Komposit Serat TKKS

Dengan Variasi Volume 70% :

30%, 80% : 20% dan 90% : 10%

Gambar 4.7 Grafik tegangan vs regangan perbandingan antara

komposit serat TKKS dengan Volume 70% : 30%, 80% : 20% dan 90% :10%. 0 2 4 1 2 3 Har ga im p ak Hi ( j /m m ²) Spesimen TKKS 90% : 10% Grafik Harga Impak (TKKS 90% :

10%) 0, 19 0.0101 3333, 25 0.0034 3, 26 0 10 20 30 0 0.005 0.01 0.015 Te ga n ga n (σ m ax ) N/ m m 2 Regangan (ε)

Grafik Perbandingan Rata-rata Tegangan VS Regangan

70/30 80/20 90/10

Berdasarkan grafik di atas yaitu antara tegangan dan regangan pada komposit serat TKKS dengan Volume 70% : 30%, 80% : 20% dan 90% :10% dapat dilihat bahwa besarnya

tegangan terbesar terjadi pada

spesimen dengan volume serat 90% :

10% yaitu sebesar 26N/mm2 dan

tegangan terkecil terjadi pada

spesimen dengan volume 70 : 30%

sebesar 19 N/mm2, sedangankan

regangan terbesar terjadi pada

spesimen dengan volume 90:10%

yaitu sebesar 0,00343.26 dan

regangan terkecil terjadi pada

spesimen dengan volume 70% : 30% yaitu 0.

b.Grafik Perbandingan Uji Impak Antara Komposit Serat TKKS Dengan Variasi Volume 70% : 30%, 80% : 20% dan 90% : 10%

Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Harga Impak Antara Komposit Serat TKKS Dengan Volume 70%

: 30%,80% : 20% Dan 90% : 10%.

Berdasarkan grafik diatas

dapat dilihat Harga impak rata-rata (HI) terbesar terjadi pada spesimen komposit serat TKKS dengan Volume

70% : 30% yaitu sebesar

0.3373J/mm2. Sedangkan Harga

Impak rata-rata (HI) terkecil terjadi pada spesimen dengan Volume 80% :

20% yaitu sebesar 0,059433J/mm2.

F. Pembahasan Hasil Analisa Data a. Pembahasan Pada Pengujian

Tarik

Berdasar pengujian uji tarik terhadap 3 jenis komposit TKKS dengan variasi volume 70% : 30%, 80% : 20% dan 90% : 10% didapatkan tegangan tarik maksimum

rata-rata (max) terbesar yaitu pada

komposit serat TKKS dengan varisi volume 90% : 10% dengan nilai

sebesar 2,654 N/mm2.Sedangkan

tegangan tarik maksimum rata-rata (

max

 ) terkecil yaitu pada komposit

serat TKKS dengan variai volume 70% : 30% dengan nilai sebesar 19

N/mm2.

b. Pembahasan Pada Pengujian Impak

Berdasar pengujian uji impak terhadap 3 jenis komposit TKKS dengan variasi volume serat 70% : 30%, 80% : 20% dan 90% : 10% didapatkan harga impak rata-rata (HI) terbesar yaitu pada komposit serat TKKS dengan varisi volume serat 70% : 30% yaitu sebesar 0,3373

J/mm2.Sedangkan harga impak

rata-rata (HI) terkecil yaitu pada komposit serat TKKS dengan varisi volume 80% : 20% dengan nilai sebesar

0,05943333 J/mm2. Dari hasil

pengujian impak tersebut didapatkan harga impak rata-rata (HI) dari varisi volume serat 70% : 30% ke volume

serat 80% : 20% mengalami

penurunan harga impak rata-rata (HI). Hal ini disebabkan karena dalam cetakan material uji impak dengan variasi volume serat 80% : 20% ada bagian yang tidak terisi oleh serat secara merata. Setelah dilakukan analisa ternyata pada bagian material yang tidak terisi serat itulah yang

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 TKKS 70 : 30 TKKS 80 : 20 TKKS 90 : 10 Har ga Im p ak

mengalami penurunan kekuatan Impaknya.

5. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan

Penelitian tentang material

komposit dengan variasi volume TKKS dalam matrik resin polyester ini memberikan kesimpulan sebagai berikut:

1. Pada pengujian tarik tegangan tarik

maksimum yaitu sebesar 25

N/mm2. Pada variasi volume 80% :

20%.

2. Pada pengujian impak kekuatan impak maksimum besarnya 0,3373 J/mm². Pada variasi volume 70% : 30%

3. Pada penelitian ini menunjukkan bahwa memvariasi volume serat

TKKS dalam matrik resin

polyester memberikan pengaruh

pada kekuatan tarik dan impak komposit berpenguat serat TKKS.

B. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah saya lakukan maka dapat diberikan saran kepada peneliti selanjutnya

dengan memperhatikan hal-hal

berikut:

a. Untuk pembuatan spesimen benda uji dengan variasi volume serat ini masih dilakukan secara manual dengan metode hand lay up yang

sangat tergantung pada

kemampuan peneliti dengan

menggunakan peralatan yang

sederhana.

b. Proses penekanan pada saat

pencetakan harus dilakukan secara merata agar cetakan terisi dengan resin dan serat secara menyeluruh untuk mengurangi terjadinya void.

c. Pencampuran perbandingan

volume antara resin dan katalis harus sesuai karena apabila katalis terlalu banyak akan menyebabkan material benda uji menjadi getas dan rapuh.

DAFTAR PUSTAKA

1. ASTM, 2006, Standards and

Literature References for Composite Materials, American Society for Testing and Materials”, Philadelphia, PA. 2. Callister. 2010, Materials Science

and Engineering an

Introduction, Wiley &

Sons.

3. Chawla,K.K.,1987. “ Composite

Materials ”. Springer – Verlag

New York Inc, Germany.

4. H. Intan., E.G. Said Dan I.T.

Saptono, Strategi Pengembangan

Industri Pengolahan Tanda Sawit Nasional.

Jurnal Manajemen

Dan Agrobisnis, Vol.1,

No.1, Hal. 42-54 (2005).

5. Jamaludin Shafinaz, 2011.

“Swelling Behaviors And

Characteri zation

Of Oil Palm Empty Fruit Bunch-Graft-Poly (Acrylamide) Superabsorbent Polymer

Composites” Sains Malaysiana. 6. Jones,R.M.,1975.“ Mechanics of Composite Materials”.Scripta Book, Company Washington DC. 7. Matthews, F.L., Rawlings, RD., 1993, Composite Material Engineering And

Science,Imperial College Of

Science, Technology And Medi-cine,

London, UK.

8. Mikell PG. (1996). Composite Material Fundamental of Modern Manufacturing Material,

Processes, And System.

Prentice Hall.

9. Nurdin Bukit. (2006). Beberapa Pengujian Sifat Mekanik dari Komposit

yang Diperkuat dengan Serat Gelas. Skripsi. USU Medan.

10. Oroh Jonathan, dkk, 2013.

“Analisis Sifat Mekanik Material Komposit dari

Serat Tanda Sawit”. Jurusan

Teknik Mesin. Universitas Sam Ratu

Langi Menado.

11. Rowell, R.M., Han, J.S., Rowell, J.S., 2000. Characterization and factors

effecting fiber sifates,

Nat.Polymer and Agrofibers

Composites, San

Carlos, Brazil, pp. 115-133.

12. Shackelford. F. James, 2005.

“Materials Science For

Engineers”. Sixth

Edition. University of California, Davis.

13. Smallman,R.E.,2000. “ Metalurgi

Fisik Modern & Rekayasa

Material Composite

Materials ”. Ir. Sriati Djaprie,