i
TUGAS AKHIR
Sifat Mekanis dan Sifat Fisis Komposit
Berpenguat Serat Kulit Jagung dan Serbuk
Gergaji Kayu Jati dengan Perbandingan
Fraksi Berat 30%:70%,50%:50%,70%:30%
Berskin Aluminium Foil untuk Penggunaan
Pelapis Dalam Atap
Laporan Tugas Akhir ini disusun
Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
ANDI CAHYANTO
D 200 080 004
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: “Sifat Mekanis dan Sifat Fisis Komposit Berpenguat Serat Kulit Jagung dan Serbuk Gergaji Kayu Jati dengan Perbandingan Fraksi Berat 30%:70%,50%:50%,70%:30% Berskin Aluminium Foil untuk Penggunaan Pelapis Dalam Atap” yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah diduplikasikan dan/atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir berjudul “Sifat Mekanis dan Sifat Fisis Komposit Berpenguat Serat Kulit Jagung dan Serbuk Gergaji Kayu Jati dengan Perbandingan Fraksi Berat 30%:70%,50%:50%,70%:30% Berskin Aluminium Foil untuk Penggunaan Pelapis Dalam Atap”, telah disetujui oleh Pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama : ANDI CAHYANTO NIM : D200 080 004 Disetujui pada
Hari : selasa
Tanggal : 7 agustus 2012
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
iv
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas akhir berjudul ” Sifat Mekanis dan Sifat Fisis Komposit Berpenguat Serat Kulit Jagung dan Serbuk Gergaji Kayu Jati dengan Perbandingan Fraksi Berat 30%:70%,50%:50%,70%:30% Berskin Aluminium Foil untuk Penggunaan Pelapis Dalam Atap” telah dipertahankan dihadapan Tim penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama : Andi Cahyanto NIM : D200 080 004 Disahkan pada
Hari : selasa
Tanggal : 7 agustus 2012 Tim Penguji :
Ketua : Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT Anggota 1 : Ir. Masyrukan, MT
vi Motto
Bar ang si apa b er sabar , m ak a di a ak an b er u nt un g
ﺏﺎﺘﻛ ﻥﺎﻣﺰﻟﺍ ﰲ ﺲﻴﻠﺟ ﲑﺧ
Sebaik-baiknya teman duduk pada setiap waktu adalah buku
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.
(Alam Nasyrah:6)
ﻟﺍ ِﻢْﻠﻌْﻟﺍ ُﺔَﻓﺁ
ﻥﺎﻴﺴّﻨ
vii RINGKASAN
Atap merupakan bagian dari struktur bangunan yang paling mudah mengalami kerusakan akibat perubahan cuaca. Kerusakan terjadi pada genteng tanah liat yang mengalami keretakan , seng yang keropos/berkarat dan pudarnya warna cat pelapis pada genteng.. Tujuan penelitian adalah mengetahui kekuatan tarik specimen dengan standar ASTM D 638 – 02, kekuatan sobek dengan standar SNI 0521:2008 dan foto makro patahan specimen pada komposit untuk pelapis dalam atap.
Bahan penguat serat kulit jagung dan serbuk gergaji kayu jati dicampur dengan lem fox kuning 680 ml. Core dilapisi dengan kertas kraft kemudian dijemur selama 6 jam, kemudian dilapisi dengan skin aluminium foil.Pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik, sobek dan foto makro.
Dari hasil pengujian tarik Kekuatan tarik rata-rata pada komposit dengan perbandingan 70%:30% lebih tinggi dibandingkan dengan komposit dengan perbandingan fraksi berat 30%:70% dan 50%:50%. Regangan rata-rata pada komposit dengan perbandingan 50%:50% lebih tinggi dibandingkan dengan komposit dengan perbandingan fraksi berat 30%:70% dan 70%:30%. Modulus elastisitas rata-rata rata pada komposit dengan perbandingan 70%:30% lebih tinggi dibandingkan dengan komposit dengan perbandingan fraksi berat 30%:70% dan 50%:50%. Kekuatan sobek rata-rata pada komposit dengan perbandingan 50%:50% lebih tinggi dibandingkan dengan komposit dengan perbandingan fraksi berat 30%:70% dan 70%:30%. Pada bentuk patahan spesimen uji tarik dapat di simpulkan bahwa jenis patahan yang terjadi adalah patah liat.
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum.Wr.Wb
Syukur allhamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat allah SWT atas berkah dan rahmatn-NYA sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul ” Sifat Mekanis dan Sifat Fisis Komposit Berpenguat Serat Kulit Jagung dan Serbuk Gergaji Kayu Jati dengan Perbandingan Fraksi Berat 30%:70%,50%:50%,70%:30% Berskin Aluminium Foil untuk Penggunaan Pelapis Dalam Atap”, dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada:
1. Puji dan Syukur kepada Allah Subhaanahu wa ta'ala yang telah memudahkan segala urusan hamba-Nya, dan atas Rahmat-Nya yang tidak terhitung luasnya kepada kita semua.
2. Bapak , Ibu dan keluarga yang selalu mendoakan dan memberi dukungan.
3. Ir. Sartono Putro, MT, selaku ketua Jurusan Teknik Mesin.
4. Ir. Pramuko Ilmu Purboputro,MT selaku dosen pembimbing utama atas bimbingan dan arahannya.
ix
6. Bambang Waluyo Febriantoko,ST,MT atas saran dan masukannya. 7. Semua Dosen Jurusan Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
8. Laboratorium Ilmu Bahan S1 UGM yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan pengujian.
9. Teman-teman teknik mesin 2008 atas kerjasamanya.
10. Serta semua pihak yang telah membantu, yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu terima kasih atas bantuannya.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan sangat membantu untuk perbaikan dan penyempurnaan penelitian- penelitian selanjutnya.
Wasalammu’alaikum. Wr.Wb
x
DAFTAR ISI
Hal
Halaman Judul ... i
Pernyataan Keaslian Skripsi ... ii
Halaman Persetujuan ... iii
1.6. Metodologi Penelitian... 4
xi BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ... 7
2.2. Dasar Teori ... 8
2.2.1. Pengertian Komposit ... 8
2.2.2. Klasifikasi komposit... 10
2.2.3. Unsur penyusun Laminar Composites ... 15
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian Dan Analisis ... 46
4.1.1. Data hasil pengujian tarik ... 46
xii
4.1.3. Pengamatan struktur makro ... 52
4.2. Pembahasan ... 56
4.2.1. Pembahasan uji tarik ... 56
4.2.2. Pembahasan uji sobek ... 57
4.2.3. Pembahasan Foto makro ... 58
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 59
5.2. Saran. ... 60
xiii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1. Komposit Serpih (Flake composites) ... 11
Gambar 2.2. Komposit Partikel (Particulate Composites) ... 11
Gambar 2.3. Filled (skeletal) Composites ... 12
Gambar 2.11. Tahap pada perpatahan cawan dan kerucut ... 28
Gambar 2.12. Skematik patah getas... 29
xiv
Gambar 3.11. Benda uji untuk pengujian tarik ... 39
Gambar 3.12. Benda uji untuk pengujian sobek ... 39
Gambar 3.13. Specimen uji tarik ... 40
Gambar 3.14. Mesin pengujian tarik ... 41
Gambar 3.15. Pengujian tarik specimen ... 42
Gambar 3.16. Specimen uji sobek ... 43
Gambar 3.17. Mesin pengujian tarik ... 43
Gambar 3.18. Pengujian sobek specimen ... 44
Gambar 3.19. Kamera digital dan luv... 45
Gambar 4.1. Grafik hubungan antara Kekuatan tarik terhadap perbandingan fraksi berat ... 48
Gambar 4.3. Grafik hubungan antara Regangan terhadap perbandingan fraksi berat ... 48
Gambar 4.3. Grafik hubungan antara Modulus elastisitas terhadap perbandingan fraksi berat ... 49
Gambar 4.4. Grafik hubungan antara kekuatan sobek terhadap perbandingan fraksi berat ... 52
Gambar 4.5. Foto makro specimen uji tarik ... 53
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Data hasil pengukuran dimensi specimen uji tarik ... 46
Tabel 4.2. Data hasil pengujian tarik ... 47
Tabel 4.3. Data hasil pengukuran dimensi specimen uji sobek ... 50
xvi
DAFTAR SIMBOL
A = Luas Penampang (mm2) E = Modulus Elastisitas (MPa) lo = Panjang Mula-Mula (mm) P = Beban (N)
Δl = Pertambahan Panjang (mm)
σ = Tegangan Tarik (MPa)
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Gambar 1. Grafik pengujian specimen uji tarik fraksi berat 70%:30% Gambar 2. Grafik pengujian specimen uji tarik fraksi berat 30%:70% Gambar 3. Grafik pengujian specimen uji tarik fraksi berat 50%:50% Gambar 4. Grafik pengujian specimen uji sobek fraksi berat 70%:30% Gambar 5. Grafik pengujian specimen uji sobek fraksi berat 30%:70% Gambar 6. Grafik pengujian specimen uji sobek fraksi berat 50%:50% Tabel 1. Data hasil pengukuran dimensi specimen uji tarik
Tabel 2. Data hasil pengujian tarik
