PENGARUH FRAKSI BERAT SERAT TERHADAP SIFAT AKUSTIK KOMPOSIT rHDPE-CANTULA.

(1)

i

PENGARUH FRAKSI BERAT SERAT TERHADAP SIFAT

AKUSTIK KOMPOSIT

r

HDPE-

CANTULA

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

Oleh:

MOHAMMAD TAUFIK BURHANY HENDROWARSITO NIM. I1412009

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

(3)

(4)

ABSTRAK

PENGARUH FRAKSI BERAT SERAT TERHADAP SIFAT AKUSTIK

KOMPOSIT rHDPE-CANTULA

Mohammad Taufik Burhany Hendrowarsito Jurusan Teknik Mesin

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Pada penelitian ini, dilakukan pembuatan dan pengujian kinerja serapan

bunyi dari komposit limbah HDPE dan serat cantula (rHDPE-Cantula). Komposit

rHDPE-Cantula dibuat menggunakan hot press dengan tekanan 50 bar pada 170oC

selama 60 menit. Variasi fraksi berat serat yang diberikan adalah 40%, 50%, 60%, dan 70%. Komposit diuji koefisien serapan bunyinya dengan menggunakan tabung impedansi dua mikrofon sesuai standar ASTM E 1050. Pada frekuensi

80-200 Hz, penambahan serat cantula tidak terlalu mempengaruhi nilai α, hanya

menyebabkan pergeseran nilai α optimum ke arah frekuensi yang lebih besar.

Sedangkan pada frekuensi 500-1600 Hz semakin banyak serat cantula yang

ditambahkan maka nilai α juga semakin baik, akan tetapi terjadi anomali pada penambahan 60% serat karena material menjadi padat sehingga pori berkurang dan kinerja serapan bunyi menurun. Hasil pengujian ini didukung oleh pengujian densitas sesuai dengan ASTM D792 dimana nilai densitas berbanding terbalik

dengan nilai α.

(5)

ABSTRACT

INFLUENCE OF WEIGHT RATIO OF FIBER ON THE ACOUSTICAL PROPERTIES OF RECYCLED HDPE-CANTULA COMPOSITES

Mohammad Taufik Burhany Hendrowarsito Mechanical Engineering

170oC temperature while pressure exerted by 50 bar. In this study the weight ratio

of Cantula fiber was varied 40%, 50%, 60%, and 70%. Impedance Tube Method was used to measure the sound absorption coefficient in accordance with ASTM E 1050. An increase weight rasio wasn’t influence the sound absorption coefficient significantly, but the optimum sound absorption coefficient shifted to the higher frequencies from 80-200 Hz. An increase weight rasio showed better sound absorption coefficient from 500-1600 Hz, but the result from 60% weight ratio showed low sound absorption coefficient that may caused by it high density leading to the reduction of porosity. This result was supported by density measurement in accordance with ASTM D 792, which the result showed that the sound absorption coefficient increase with decreasing of the density.

(6)

KATA PENGANTAR

Penulis panjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, hingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik, di Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan menginspirasi dalam pembuatan skripsi ini khususnya kepada:

1. Prof. Dr. Dwi Aries Himawanto, ST, MT dan Ir. Wijang Wisnu Raharjo,

MT. selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan, dorongan dan arahan dengan baik selama penelitian dan penulisan skripsi.

2. Ayah yang luar biasa bapak Reda Bayu Hendrowarsito , Ibu Dra. Julia

Ardina Burhan yang telah membesarkan, mendoakan dan memberikan kasih sayang yang luar biasa besarnya, sehingga saat ini saya dapat menyelesaikan studi di Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret.

3. Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, ST.,MT selaku Ketua Prodi Teknik Mesin

Fakultas Teknik Mesin UNS.

4. Bapak Teguh Triyono, ST, M. Eng, Bapak Dr. Joko Triyono, ST, MT.

Bapak selaku penguji kelayakan skripsi ini.

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

pengalaman.

6. Erina Kuswoyo yang telah menemani dan memberikan dorongan

kesabaran, semangat, kasih dan cinta dari awal pengerjaan skripsi hingga selesai.

7. Teman-teman seluruh Teknik Mesin yang telah membantu dan melalui

masa kuliah bersama-sama.

8. Teman-teman Pandawa Akbar, Dinar, Rio, Diar, Agil, dll.

9. Kota Solo yang memberikan saya kenangan suka dan duka.

10.Berbagai pihak yang telah membantu jalannya proses penelitian.

(7)

Akhir kata, penulis berharap semoga hasil karya penulis ini dapat bermanfaat bagi siapa pun juga.

Surakarta, 2016

(8)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL………..……….... i

HALAMAN PENGESAHAN…..……….. iii

HALAMAN ABSTRAK………..……….. iv

HALAMAN ABSTRACT……..……… v

KATA PENGANTAR………..……….. vi

1.3Tujuan dan Manfaat Penelitian..………...……….. 1.4 Sistematika Penulisan…...……..……… 3 3 BAB II LANDASAN TEORI………..……….. 4

2.1Tinjauan Pustaka…………..……… 4

2.2Dasar Teori………..…..……… 2.2.1 Komposit……….. 2.2.2 Recycled High Density Polyethylene……… 2.2.3 Serat Cantula (Agave Cantula Robx)………... 2.2.4 Fraksi Berat Serat pada Komposit…..….………. 6 6 7 9 10 2.3Prinsip Kerja Absorbsi Bunyi………..………. 2.3.1 Material Akustik………..……….. BAB III METODE PENELITIAN………..……….. 21

3.1Tempat Penelitian………..………

3.2Bahan Penelitian………..…………..

(9)

3.3Alat Penelitian………..…………..

3.6.3 Pembuatan Serbuk rHDPE menjadi serat rHDPE.……..

3.6.4 Pembuatan Spesimen……….…….

3.7Tahap Pengujian……….…..

3.8Pengujian……….…..

3.8.1 Pengujian Serapan Bunyi Akustik……….….

3.8.2 Uji Densitas……….…

BAB IV DATA DAN ANALISIS………..………....

4.1Fraksi berat 0,4 serat Cantula………...

4.4Fraksi berat 0,7 serat Cantula…………...

4.5Pengaruh Penambahan Fraksi berat serat Cantula………...

4.6Hasil Pengujian Densitas………....

4.7Hasil Pengujian Foto Makro………...

(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema Klasifikasi komposit ... 6

Gambar 2.2 Penyusun komposit ... 7

Gambar 2.3 Fenomena bunyi yang mengenai material penyerap ... 15

Gambar 2.4 Fenomena bunyi yang mengenai material penghalang ... 16

Gambar 2.5 Skema Impedansi Test Tube Dua Mikrofon ... 17

Gambar 3.15 Spesimen Uji Densitas ... 32

Gambar 3.16 Pengujian Densitas ... 32

Gambar 3.17 Diagram Alir penelitian ... 33

Gambar 4.1 Grafik Nilai Koefisien serapan bunyi Komposit rHDPE-Cantula wf 0,4 ... 35

Gambar 4.2 Grafik Nilai Koefisien serapan bunyi Komposit rHDPE-Cantula wf 0,5. ... 36

Gambar 4.5 Grafik Nilai Koefisien serapan bunyi rata-rata Komposit rHDPE-Cantula ... 40

Gambar 4.6 Densitas dari berbagai fraksi berat ... 43

(11)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Karakteristik HDPE (High Density Polyethylene) ... 8

Tabel 2.2 Karakteristik rHDPE (reycled High Density Polyethylene)……….………...9

Tabel 2.3 Komposisi Serat Cantula ... 10

Tabel 2.4 Densitas serat cantula ... 10

Tabel 2.5 Nilai sumber bunyi berbagai jenis kendaraan ... 13

Tabel 3.1 Variasi Fraksi Berat Serat ... 31

Tabel 4.1 Data dimensi spesimen Uji rHDPE – Cantula wf 0,4% ... 34