Pengaruh tekanan kompaksi pressure sintering terhadap ketahanan impak dan kekuatan tarik limbah kemasan aluminium foil AWAL

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PENGARUH TEKANAN KOMPAKSI PRESSURE SINTERING

TERHADAP KETAHANAN IMPAK DAN KEKUATAN TARIK

LIMBAH KEMASAN ALUMINIUM FOIL

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

ERWAN SETYA PUTRA

I 1409015

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PERSEMBAHAN

Sebuah karya ini merupakan hasil kerja kerasku selama ini. Karya ini merupakan

langkah awalku untuk meraih yang lebih dari yang sekarang ini, sehingga aku selalu

mendapatkan yang lebih baik dari ini. Karya ini kupersembahkan kepada :

Bapak dan Ibuku tersayang,

Terima kasih atas semua curahan do’a , dukungan, dan kasih sayangmu selama ini

Yang menjadikan itu semua sebagai tonggak semangat bagiku

Adikku,

Semoga karya ini menjadi semangat bagimu,

Tuk meraih asa yang lebih baik & lebih mulia

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

MOTTO

Semangat adalah sebetulnya kepingan-kepingan bara kemauan

yang kita sisipkan pada setiap celah dalam kerja keras kita,untuk

mencegah masuknya kemalasan dan penundaan

Bukan kurangnya bakat atau tidak adanya modal yang

menghalangi kita dari sukses,tapi tidak cukupnya keberanian

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

THE EFFECT OF COMPACTION PRESSURE TOWARD IMPACT STRENGHT AND TENSILE STRENGHT

OF ALUMINIUM FOIL SACHET WASTE

Erwan Setya Putra

Mechanical Engineering Department Engineering Faculty Sebelas Maret University

Surakarta, Indonesia

E-mail: erwansetyaputra@gmail.com

Abstarct

Aluminium foil sachet waste has potential to becomes the eco friendly alternative materials. This research aims to investigate the effect of compaction pressure toward the characteristics of aluminium foil sachet waste. The used

method was pressure sintering, where pressing temperature maintained at 135 oC

and holding time of 10 minutes . The used of compaction pressure was divided into 2 bar, 4 bar, 6 bar, and 8 bar. The tested mechanical properties were impact test and tensile test.

The result shows the addition of compaction pressure will increase the tensile strength, while the impact strenght decreased. Compaction pressure test at 8 bar showed the highest tensile strength value of 9,01 Mpa and compaction pressure test at 2 bar showed the highest impact strength value of 21,78 Mpa

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

PENGARUH TEKANAN KOMPAKSI PRESSURE SINTERING

TERHADAP KETAHANAN IMPAK DAN KEKUATAN TARIK LIMBAH KEMASAN ALUMINIUM FOIL

Erwan Setya Putra Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Sebelas maret Surakarta, Indonesia

Email: erwansetyaputra@gmail.com

Abstrak

Limbah kemasan aluminium foil memiliki potensi untuk menjadi bahan alternatif yang ramah lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh tekanan kompaksi terhadap karakteristik limbah kemasan aluminium

foil. Metode yang digunakan adalah pressure sintering, suhu yang digunakan saat

pengepresan adalah 135 oC, waktu tahan 10 menit. Tekanan kompaksi yang

digunakan divariasikan 2 bar, 4 bar, 6 bar, dan 8 bar. Sifat mekanik yang diuji adalah kekuatan impak dan kekuatan tarik.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan tekanan kompaksi akan meningkatkan kekuatan tarik, namun menurunkan kekuatan impak. Tekanan kompaksi 8 bar menunjukan kekuatan tarik tertinggi yaitu sebesar 9,01 MPa dan tekanan 2 bar menunjukkan kekuatan impak terbesar yaitu 21,78 Nm.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkatnya penulis

dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik

di Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulis mengucapkan terima kasih yang sangat mendalam kepada semua

pihak yang telah berpartisipasi dalam penelitian dan penulisan skripsi ini,

khususnya kepada:

1. Orangtua penulis yang telah mendidik dan memberikan dukungan moral dan

biaya selama ini.

2. Bapak Heru Sukanto, ST., MT Selaku pembimbing I yang telah memberikan

bimbingan dan arahan dengan sangat baik selama penelitian dan penulisan

skripsi ini.

3. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST.,M.Kom Selaku pembimbing II yang

memberikan bimbingan dengan sangat baik dalam penelitian dan penulisan

skripsi ini.

4. Bapak Didik Djoko Susilo, ST., MT Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik UNS.

5. Dosen-dosen Teknik Mesin FT UNS yang telah membagikan ilmu selama

masa perkuliahan.

6. Laboran Laboratorium Material, Motor Bakar dan Produksi Teknik Mesin

UNS yang telah membantu penulis dalam pengujian spesimen.

7. Teman-teman dari Nonreg Swadana Transfer 2009 yang selama ini berjuang

bersama-sama untuk mendapat gelar ST.

8. Adikku Ahmad Fathoni, SH yang selalu memberi dukungan tanpa henti.

Penulis menyadari, bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak

kekurangan. Oleh karena itu saran dan kritik kami butuhkan demi kesempurnaan

skripsi ini.

Surakarta, 2015

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 3

1.5 Sistematika Penulisan ... 3

BAB IIDASAR TEORI ... 4

2.1 Tinjauan Pustaka ... 4

2.2 Dasar Teori... 5

2.2.1 Kompaksit ... 5

2.2.2 Pressure Sintering... 6

2.2.3 Limbah Kemasan Aluminium ... 6

2.3 Pengujian Spesimen ... 7

2.3.1 Densitas ... 7

2.3.2 Kekuatan impak ... 9

2.3.2 Kekuatan tarik...10

BAB III METODE PENELITIAN... 13.

3.1 Tempat Penelitian ... 13

3.2 Alat dan Bahan Penelitian ... 13

3.3 Langkah Kerja Penelitian ... 17

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

x

3.3.2 Pembuatan Spesimen ... 18

3.3.3 Jenis pengujian ... 20

3.3.4 Tahap Analisa ... 23

3.4 Diagram Alir ... 24

BAB IV DATA DAN ANALISA ... 22

4.1 Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap Densitas Produk Limbah Kemasan Aluminium Foil ... 25

4.2 Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap Kekuatan Tarik Produk Limbah kemasan Aluminium foil... 27

4.3 Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap Kekuatan ImpakProduk Limbah kemasan Aluminium foil... 29

BAB V PENUTUP ... 32

5.1 Kesimpulan ... 32

5.2 Saran ... 32

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema perubahan partikel terhadap penambahan tekanan ... 5

Gambar 2.2 Jenis-jenis kompaksi ... 5

Gambar 2.3 Proses pressured sintering ... 5

Gambar 2.4 Tahapan proses kompaksi ... 5

Gambar 2.5 Foto limbah kemasan aluminium foil……… ……... ...6

Gambar 2.6 Foto lembaran aluminium foil...7

Gambar 2.7 Dimensi pengujian ball impact ... 9

Gambar 2.8 Spesimen Uji Tarik ASTM D638-10 ... 10

Gambar 2.9 Kurva Tegangan-regangan ... 13

Gambar 3.1 Foto cacahan limbah kemasan aluminium foil ... 16

Gambar 3.2 Timbangan Digital ... 17

Gambar 3.3 Foto tempat cetakan ... 18

Gambar 3.4 Foto Alat Pengepres ... 18

Gambar 3.5 Foto alat uji Universal Testing Machine ... 19

Gambar 3.6 Foto alat Uji Falling ball impact ... 20

Gambar 3.7 Cacahan limbah kemasan alumunium foil ... 21

Gambar 3.8 Proses pembuatan spesime limbah kemasan aluminium foil...21

Gambar 3.9 (a) Proses pressure Sintering, (b) Proses pendinginan ... 22

Gambar 3.10 (a) Proses Pengambilan spesimen dari cetakan, (b) bentuk spesimen akhir ... 23

Gambar 3.11 Dimensi pengujian ball impact ... 23

Gambar 3.12 Proses pengujian bola impak. (a) Spesimen sesuai ASTM D1037, (b) spesimen di clamp pada frame, (c) bola baja dijatuhkan dari ketinggian tertentu, (d) Permukaan spesimen setelah terkena bola impak ... 24

Gambar 3.13 Dogbone spesimen Uji Tarik ASTM D638 ... 25

Gambar 3.14 Spesimen uji tarik ASTM D638, (b) Proses Uji tarik ... 25

Gambar 3.15 (a) Spesimen ditimbang di udara, (b) Spesimen ditimbang di fluida. ... 26

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xii

Gambar 4.1 Hubungan pengaruh tekanan kompaksi terhadap densitas ... 28

Gambar 4.2 Foto makro void dengan variasi tekanan: (a) 2 bar, (b) 8 bar. ... 28

Gambar 4.3 Hubungan pengaruh tekanan kompaksi terhadap kekuatan tarik ... 28

Gambar 4.4 Foto makro penampang patahan (a) retak,(b)patah…………... 28

Gambar 4.5 Foto spesimen hasil uji tarik variasi tekanan: (a) 2 bar, (b) 8 bar ... 29

Gambar 4.6 Hubungan tekanan dan regangan spesimen limbah kemasan

aluminium foil. ... 29

Gambar 4.7 Bentuk patahan spesimen uji tarik. ... 30

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xiii

DAFTAR RUMUS

Halaman

Rumus 2.1 Densitas aktual komposit ASTM D792 ... 9

Rumus 2.2 Besarnya energi impak... 10

Rumus 2.3 Regangan ... 12

Rumus 2.4 Tegangan tarik maksimum... 12

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Tabel data hasil penelitian Uji tarik ... ...36

Lampiran 2 Tabel data hasil penelitian Uji densitas...37

Lampiran 3 Tabel data hasil penelitian Uji impak ... ...38

Lampiran 4 Pengujian dan Perhitungan impak...39

Lampiran 5 Pengujian dan Perhitungan tarik...43