BAB III METODOLOGI PENELITIAN

(1)

20

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian

Metode yang dalam penelitian ini adalah jenis penelitian experimental atau True Experiment Research, karena data-data yang diperlukan hanya dapat diperoleh

dari percobaan. Penelitian experimental dipilih untuk menguji dengan benar hipotesis yang menyangkut judul tugas akhirini. Kajian literature dari berbagai sumber baik dari buku maupun jurnal yang terkait digunakan untuk menambahi nformasi yang diperlukan. Menggunakan serat agave sebagai campuran komposit resin polyester yang bertujuan untuk mengetahui nilai kekuatan atau sifat mekanik komposit berpenguat serat agave.

3.2 Waktu Dan Tempat

Waktu yang digunakan untuk melakukan penelitian adalah bulan Januari 2019 – Desember 2020. Sedangkan tempat yang digunakan untuk penelitian adalah:

1. Jalan Margo Basuki Gang 5 Desa Mulya Agung Kecamatan Dau Kabupaten Malang sebagai lokasi pembuatan specimen .

2. Laboratorium Teknik Mesin Universitas Brawijaya Malang tempat untuk pengujian dilakukan.

(2)

21

3.3 Alat Dan Bahan

3.3.1 Alat

Adapun peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan komposit dengan metode Hand Lay Up antara lain:

1. Timbangan digital untuk menimbang berat serat, resin dan bahan tambahan lainnya. Dapat dilihat pada gambar 3.1.

Gambar 3. 1 Timbangan digital

2. Gelas ukur digunakan untuk mengukur takaran resin dan katalis. bisa dilihat pada gambar 3.2.

Gambar 3. 2 Gelas ukur

(3)

22

3. Gelas dan sendok pengaduk digunakan untuk pencampuran resin dan katalis bisa dilihat pada gambar 3.3 .

Gambar 3. 3 Gelas dan Sendok pengaduk

4. Mesin gerinda untuk menghaluskan specimen yang kasar dari hasil pencetakan komposit dapat dilihat pada gambar 3.4.

Gambar 3. 4 Mesin gerinda duduk

5. Gunting digunakan untuk untuk menggunting serat dapat dilihat pada gambar 3.5.

(4)

23

Gambar 3. 5 Gunting

6. Pipet tetes untuk mengabil katalis yang akan dicampurkan dengan resin dapat dilihat pada gambar 3.6.

Gambar 3. 6 pipet tetes

7. Cetakan specimen

Cetakan specimen terbuat dari seng yang dibentuk sedemikian rupa sehingga specimen hasil nanti memenuhi standart ASTM D 638-84 M1 Test Method For Tensile Properties of Plastics untuk uji tarik. Untuk Lo dalam penelitian uji tarik ini dibuat lebih dari ukuran yang terdapat pada standart karena untuk bagian tepi saat dilakukan uji tarik digunakan

(5)

24

sebagai pegangan diholder mesin sehingga ukuran untuk Lo = 200 mm.

Bentuk specimen uji tarik yang di gunakan pada penelitian ini di gambarkan pada gambar 3.7 berikut

Gambar 3. 7 Uji Tarik ASTM D 638-84 M1 Sumber : Saefudin, 2014

Untuk dimensi dari specimen uji tarik dapat dilihat pada tabel 3.1 dibawah ini

Tabel 3. 1 Dimensi Uji Tarik ASTM D 638-84 M1

Simbol Ukuran(mm) Toleransi(mm)

W = Widh of norrow section 15 ± 0,5 L = Leghth of norrow section 100 ± 0,5

Wo = Width of overall 25 ± 0,5

T = Thickness min 12 ± 0,5

Lo = Length of overall 200 no max

G = Gage legth 80 ± 0,25

D = Distance between grips 120 ± 5

R = Radius of fillet 60 ± 1

(6)

25

3.3.2 bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini ada beberapa macam,ada yang berupa komponen utama dan ada juga yang berfungsi sebagai bahan penguat.

Bahan-bahan yang diperlukan antara lain:

1. Serat Agave

Sebagai penguat, serat Agave yang dipakai dalam penelitian ini memiliki beberapa pertimbangan antara lain:

a. Bahan baku yang mudah didapat.

b. Harga terjangkau.

c. Tahan lama.

2. Matriks

Dalam penelitian ini, jenis material polimer yang dipilih sebagai bahan matriks adalah jenis Resin Polyester Tak Jenuh (Unsaturated Polyester Resin) dengan merk dagang resin Polyester Tukalac 157® BTQN-EX.

3. Katalis

Katalis yang digunakan memiliki senyawa MEKPO yaitu senyawa Metyl Etyl Keton Peroksida yang berfungsi untuk memudahkan saat pelepasan komposit dari cetakan.

3.4 Variabel Peneletian

3.4.1 Variabel Tetap

Variabel tetap yaitu nilai yang konstan atau yang tetap. Dalam variabel ini yang tetap dan tidak ubah yaitu

1. Jenis resin.

(7)

26

2. Serat yang digunakan.

3.4.2 Variabel Bebas

Variabel bebas yaitu variabel yang dapat di variasikan. Dalam peneletian variabel yang di variasikan adalah arah serat dengan menggunakan sudut 0°, 45 °, 90 °

3.4.3 Variabel Terikat

Variabel terikat yaitu variabel yang diperoleh dari hasil pengujian tarik. Dalam penelitian ini adalah data hasil uji tarik.

3.5 Pembuatan Mekanik Komposit

Berikut langkah pembuatan komposit specimen uji tarik dengan penguat serat agave dengan metode hand lay-up :

a. menyiapkan cetakan specimen dapat dilihat pada gambar 3.8.

Gambar 3. 8 Cetakan specimen

b. Memilih serat agave sesuai spesifikasi yang diinginkan dapa dilihat pada gambar 3.9.

(8)

27

Gambar 3. 9 Pemilihan serat

c. Memotong serat agave sesuai ukuran dapat dilihat pada gambar 3.10.

Gambar 3. 10 pemotongan serat

d. Menimbang serat agave dengan jumlah sesuai fraksi berat terhadap cetakan.

e. Menimbang resin sesuai dengan jumlah fraksi terhadap cetakan dapat dilihat pada gambar 3.11.

(9)

28

Gambar 3. 11 Penimbangan resin

f. Mencampurkan bahan resin dan katalis untuk menjadi bahan kemudian diaduk sampai rata dapat dilihat pada gambar 3.12.

Gambar 3. 12 Pencampuran resin dan katalis

g. Menuangkan resin kedalam cetakan lalu tunggu hingga sedikit mengering dan serat dimasukkan sesuai orientasi serat 0ᵒ, 45ᵒ ,90ᵒ dalam cetakan yang sudah di siapkan sesuai standart ASTM D 638-84 M1 dapat dilihat pada gambar 3.13.

(10)

29

Gambar 3. 13 penuangan dalam cetakan

h. Menunggu hingga specimen kering dalam cekatan kurang lebih 3 jam dapat dilihat pada gambar 3.14.

Gambar 3. 14 menunggu specimen kering

i. Spesimen yang sudah kering di lepas dari cetakan kemudian dihaluskan permukaannya dengan amplas dapat dilihat pada gambar 3.15.

Gambar 3. 15 specimen kering dan dihaluskan

(11)

30

j. Spesimen komposit yang sudah kering dan telah dihaluskan, specimen siap uji.

3.6 Pengujian Mekanik Komposit

Pengujian mekanik dilakukan untuk mengetahui dan memperoleh data atau nilai seberapa besar sifat komposit mampun menerima perlakuan mekanik.

Adapun pengujian mekanik dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

3.6.1 Pengujian Tarik

Pengujian mekanik dilakukan untuk mengetahui dan memperoleh data atau nilai seberapa sifat komposit serat agave mampu menerima perlakuan mekanik.

Adapun pengujian mekanik dalam penelitian adalah pengujian kekuatan tarik.

Pengujian yang dilakukan dengan memberikan gaya tarik kea rah aksial pada specimen uji. Pengujian tarik specimen sesuai dengan standart ASTM D 638-84 M1. Adapun mesin uji tarik yang digunakan dalam penelitian ini dengan spesifikasi sebagai berikut:

Gambar 3.16 mesin uji tarik

(12)

31

 Merk : MFL Piuf-Und Me Bysteme GmbH D 6800 Mannheim

 Model : U PD 10

 Kapasitas : 100 kN

 Tahun : 1982

 Metode Operasi: Kontrol Manual

Berikut ini langkah-langkah pengujian tarik specimen komposit serat agave :

1. Specimen dipersiapkan yang akan dilakukan pengujian dan dibersihkan terlebih dahulu.

2. Beban dipasang pada kait pembebanan dengan beban yang akan digunakan.

3. Chuck lever diputar searah jarum jam untuk di angkat chuck specimen,disesuaikan dengan ukuran specimen yang akan di uji.

4. Specimen yang sudah siap dipasang dan diukur panjang serta diameternya pada chuck specimen, posisikan diameter terkecil specimen pada posisi bawah untuk mempermudah pengukuran specimen.

5. Lever diputar berlawanan arah jarum jam hingga specimen tidak bergeser agar specimen terkunci saat pengujian tarik dilakukan .

6. Alat pengukur pertambahan panjang diatur pada posisi nol dan diposisikan jarum beban pada posisi nol.

7. Crane pengatur kecepatan tarik diatur pada ukuran yang digunakan.

8. Penarikan dimulai dengan ditekan tombol pada mesin uji tarik.

9. Specimen ditarik secara perlahan.

10. Setiap pertambahan panjang diamati dan dicatat selama proses penarikan hingga specimen patah.

11. Setelah specimen patah, lepas specimen pada mesin pengujian kemudian dicata dan diamati panjang dan diameter akhir specimen.

(13)

32

12. Data hasil pengujian tarik berupa beban maksimum dan pertambahan panjang setiap specimen.

3.7 Metode Analisa Data

Data yang diperoleh dalam penelitian ini selanjutnya diolah dan di analisa.