EFEK PENAMBAHAN AEROSIL SEBAGAI PENGISI PADA
MATERIAL KOMPOSIT
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada :
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik MesinOleh:
Carisma Arga Pradica
201110120311099
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
KATA PENGANTAR
Bismillaahirrahmaanirrahiim
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat, taufik dan hidayahNya yang selalu diimpahkan kepada kita tanpa pernah terputus. Shalawat dan salam kita panjatkan kepada Junjungan Nabi Besar Muhammad SAW sebagai Nabi dan Rasul akhir zaman yang membimbing kita agar kelak diakui menjadi hamba Allah SWT.
Dalam penulisan tugas akhir ini penulis memberikan judul “ Efek Penambahan Aerosil sebagai Pengisi pada Material Komposit ”. Tugas akhir ini dibuat dengan tujuan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak baik dalam segi material maupun spiritual dan karenanya penyusun mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu dan Bapak tercinta dirumah, beserta seluruh keluarga dan orang-orang yang penulis sayangi yang selalu memberikan doa, dan motivasi bagi penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Muhadjir Effendi, M.AP. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Ir. Sudarman, M. T selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
4. Bapak Ir. Daryono, M. T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang, serta selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan ilmunya sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. 5. Bapak Drs. Moh Jufri, ST, M.T selaku dosen pembimbing I yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan tugas akhir ini.
6. Bapak dan Ibu Dosen khususnya jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan dan juga wawasan yang luas pada saat perkuliahan.
7. Para karyawan dan juga staff jurusan Teknik Mesin yang sudah banyak membantu dan dengan sabar memberikan petunjuk dan arahan di dalam penyelesaian rangkaian kegiatan pada tugas akhir ini.
8. Segenap karyawan PT. Morodadi Prima yang telah meluangkan waktunya untuk mengarahkan penulis saat melakukan observasi.
9. Bapak Ir. Teguh Rahardjo, MT selaku kepala laboratorium pengujian material Institut Teknologi Nasional yang telah membimbing penulis ketika melakukan pengujian spesimen.
10.Teman-teman mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang, khususnya Novia Putri Anggraeni yang tidak henti-hentinya memberikan dorongan motivasi kepada penulis, serta teman-teman jurusan Teknik Mesin yang dengan sangat terbuka, baik dan ramah dalam menerima kehadiran kami selama ini. Baik pada saat mengikuti kegiatan perkuliahan di kelas, maupun dalam pergaulan sehari-hari.
Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat baik diri pribadi ataupun orang lain dan semoga kebaikan Bapak, Ibu, dan rekan – rekan semuanya mendapatkan balasan terbaik dari Allah SWT. Aamiin
Malang, 27 April 2015
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL ... i
POSTER ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR ASISTENSI ... iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ... vi
ABSTRAKS ... vii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 3 1.3 Tujuan Penelitian ... 3 1.4 Manfaat Penelitian . ... 3 1.5 Batasan Masalah ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Komposit ... 4
2.1.1 Bahan Penguat (Reinforcement) ... 8
2.1.2 Matrik (Resin) ... 11
2.2 Proses Produksi Material Komposit ... 14
2.2.1 Proses Hand Lay-Up ... 15
2.2.2 Sheet Moulding Compound (SMC) ... 16
2.3 Bahan Tambahan Penyusun Komposit ... 16
2.4 Kekuatan Tarik ... 23
2.6 Teori Lapisan Tersusun ... 27
2.6.1 Continuous Fiber Laminate ... 28
2.6.2 Discontinuous Fiber Laminate ... 28
2.7 Kegagalan Komposit ... 29
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian ... 30
3.2 Tempat Penelitian... 30
3.3 Diagram Alir Penelitian ... 30
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan ... 43
4.1.1 Perhitungan Uji Tarik ... . 43
4.1.2 Perhitungan Uji Impact ... 44
4.2 Pembahasan ... 49
4.2.1 Pembahasan Uji Tarik ... 49
4.2.2 Pembahasan Uji Impact ... 51
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 54
5.2 Saran ... 54 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 : Sifat-sifat Serat Glass ... Tabel 2.2 : Komposisi Senyawa Kimia Serat Glass ... Tabel 2.3 : Spesifikasi Resin Polyester Yukalac 157 BQTN-EX ... Tabel 2.4 : Tipe dan karakteristik hydrophilic aerosil ... Tabel 2.5 : Tipe dan karakteristik hydrophobic aerosil ... Tabel 2.6 : Spesifikasi Methyl ethyl kethone peroxide ... Tabel 3.1 : Dimensi Uji Tarik ASTM D 638-84 M1 ... Tabel 3.2 : ...
Tabel 3.3 : ...
Tabel 3.4 : Rancangan Percobaan Uji Tarik ... Tabel 3.5 : Rancangan Percobaan Uji Impact ... Tabel 4.1 : Harga Impact pada Prosentase Filler 5% ... Tabel 4.2 : Hasil Perhitungan pada Pengujian Impact ... Tabel 4.3 : Bentuk Patahan Spesimen Uji Impact ... Tabel 4.4 : Nilai Rata-rata Variabel pada Uji Tarik ... Tabel 4.5 : Rata-rata Energi dan Harga Impact pada Uji Tarik ...
Komposisi Komposit Polimer Menggunakan Filler Serbuk dan Serat Glass pada Spesimen Uji Impact
Komposisi Komposit Polimer Menggunakan Filler Serbuk dan Serat Glass pada Spesimen Uji Tarik
9 9 14 19 21 23 34 37 37 41 41 45 46 47 49 51
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Komposit Partikel ... Gambar 2.2 : Komposit Partikel Serpih ... Gambar 2.3 : Komposit Skeltal (Filled) ... Gambar 2.4 : Komposit Laminar ... Gambar 2.5 : Komposit Serat (Fibrous composite) …... Gambar 2.6 : Proses Hand Lay-Up ... Gambar 2.7 : Skema Reaksi Pembentukan Aerosil ... Gambar 2.8 : ...
Gambar 2.9 : Kurva Tegangan dan Regangan ... Gambar 2.10 : Uji Tarik ASTM D 638-84 M1 ... Gambar 2.11 : Ilustrasi Skematis Pengujian Impact dengan Benda Uji Charpy ... Gambar 3.1 : Diagram Alir Penelitian ... Gambar 3.2 : Uji Tarik ASTM D 638-84 M1 ... Gambar 3.3 : Spesimen Uji Impact ASTM 265 ... Gambar 3.4 : Mesin Uji Tarik ... Gambar 4.1 : Grafik Hubungan Tegangan dengan Prosentase Filler ... Gambar 4.2 : Grafik Hubungan antara Energi Serap dengan Prosentase Filler ....
Skema Reaksi antara Silicon dioksida dengan Dymethyldiklorosilane yang mengubah sifat hydrophilic ke hydrophobic 6 6 7 7 8 15 18 18 24 25 27 31 34 35 39 50 52
DAFTAR PUSTAKA
Andri Daneil, 2007, Karakterisasi Komposit Berpenguat Serat Bambu dan Serat Gelas Sebagai Alternatif Bahan Baku Industri, Skripsi, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.
Aris P, 2014, Pengaruh variasi sudut serat sabut kelapa terhadap kekuatan mekanik komposit, Skripsi, Universitas Muhammadiyah Malang, Malang. Amat Azwar M, 2015, Destructive Test , dikutip 23 April 2015, dari
http://www.academia.edu/7853597/Destructive_Test.
Hull D, 1981, An Introduction To Composite Material, Combrige. University Press, New York.
Djaprie, 1991, Teknologi bahan : 592, Erlangga, Jakarta.
Evonic Industrial, 1993, Basic Characteristic Of Aerosil, Dikutip 11 November 2014, dari http:// evonic.com.
Jonathan, 2013, Analsis Sifat Mekanik Material Komposit Dari Serat Sabut Kelapa, Skripsi, Universitas Sam Ratulangi, Manado.
Lumintang S, 2011, Komposit Hibrid Polyester Berpenguat Serbuk Batang dan Serat Sabut Kelapa, Jurnal, Universitas Brawijaya, Malang.
N. M Sofian, 2001, Metal Powder-Filled Polyethylene Composites. V. Thermal Properties, Jurnal, Gh. Asachi Technical University, Romania. Saefudin, 2014, Analisa Sifat Mekanik Material Komposit Dengan
Menggunakan Penguat Serat Bulu Domba, Tesis, Universitas
Muhammadiyah Malang.
Milas, N. A, Golubović A, 1959, Studies in Organic Peroxides. XXV. Preparation, Separation and Identification of Peroxides Derived from
Methyl Ethyl Ketone and Hydrogen Peroxide, Journal of the American Chemical Society 81 (21): 5824–5826, USA.
Nurmaulita, 2010, Pengaruh Orientasi Serat Sabut Kelapa dengan Resin
Polyester Karakteristik Papan lembaran. Tesis, Universitas Sumatera
Utara, Medan.
Sirait, D.H, 2010, Material Komposit Berbasis Serat Alami. Dipetik 10 Agustus 2014, dari http://wordpress.com
Surdia, T, 1989, Pengetahuan Bahan Teknik, Pradian Pratama, Jakarta.
Schwart, 1984, Composite Material Handbook, Mc Graw Hill Book Company.
Nugroho, 2007, Proses Produksi Pembuatan Microcar dari Bahan Komposit, skripsi.
Gibson RF, 1994, Principles of Composite Material Mechanics, McGraw-Hill, USA.
