BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Komposit
Komposit adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau
lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya, baik itu sifat kimia
maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (Nurun, 2013). Material
komposit dapat didefinisikan sebagai kombinasi dari dua atau lebih bahan yang menghasilkan
sifat yang lebih baik daripada sifat bahan penyusunnya (Campbell, 2010). Menurut Lokantara
(2012), komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih
material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda dimana satu
material sebagai fasa pengisi (matriks), dan yang lainnya sebagai fase penguat
(reinforcement).
Pada umumnya suatu bahan komposit adalah tunggal, dimana merupakan susunan dari
paling tidak terdapat dua unsur yang bekerja bersama untuk menghasilkan sifat-sifat bahan
yang berbeda terhadap sifat unsur bahan penyusunnya. Dalam prakteknya komposit terdiri
dari suatu bahan utama (matriks) dan suatu jenis penguatan (reinforcement) yang
ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan dan kekakuan matrik. Penguatan ini biasanya
dalam bentuk serat (fibre / fiber). Beberapa faktor yang mempengaruhi Fiber - Matriks
Composite antara lain:
1. Jenis serat, serat digunakan untuk dapat memperbaiki sifat dan struktur matik, mampu
menjadi bahan penguat matrik pada komposit untuk menahan gaya yang terjadi.
2. Orientasi serat, menentukan kekuatan mekanik komposit yang mempengaruhi kinerja
komposit tersebut.
3. Panjang serat, sangat berpengaruh terhadap kekuatan dimana serat panjang lebih kuat
dibandingkan serat pendek.
4. Bentuk serat, pada umumnya semakin kecil diameter serat akan menghasilkan
kekuatan komposit yang semakin tinggi.
melindungi dari perusakan eksternal, meneruskan atau memindahkan beban eksternal
pada bidang geser antara serat dan matrik.
6. Ikatan serat-matrik, keberadaan void dalam komposit akan mengurangi kekuatan
komposit yang disebabkan ikatan interfacial antara matrik dan serat yang kurang
besar.
7. Katalis / pengeras, digunakan untuk membantu proses pengeringan resin dan serat
dalam komposit. (Setyawan, 2012).
2.1.1 Manfaat Bahan Komposit
Bahan komposit dapat digunakan dalam berbagai bidang, seperti :
1. Luar angkasa : komponen pesawat terbang, komponen
helikopter, dan komponen satelit.
2. Auto mobile : komponen mobil, komponen kereta, komponen
mesin.
3. Olahraga dan rekreasi : stik golf, sepatu olahraga, raket tenis, sepeda.
4. Industri pertahanan : komponen jet tempur, peluru, komponen kapal
selam.
5. Industri pembinaan : jembatan, terowongan, tank.
6. Kesehatan : kaki palsu, sambungan sendi pada pinggang.
7. Marine/kelautan : kapal layar, kayak.
2.1.2 Klasifikasi Komposit
Menurut (Schwartz,1984), secara garis besar ada lima jenis komposit berdasarkan penguat
yang digunakan yaitu:
1. Komposit serat (fiber composite)
Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lamina atau satu lapisan
menggunakan serat penguat. Serat yang digunakan biasanya berupa serat gelas, serat
karbon, serat aramid, dan sebagainya. Serat ini bisa disusun secara acak maupun
dengan orientasi tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks seperti
bagian yaitu:
Komposit serat pendek (short fiber composite)
Komposit yang diperkuat dengan serat pendek umumnya sebagai
matriknya adalah resin termoset yang amorf atau semikristalin. Material
komposit yang diperkuat dengan serat pendek dapat dibagi menjadi dua bagian, :
a) Material komposit yang diperkuat dengan serat pendek yang mengandung
orientasi secara acak (inplane random orientation). Secara acak biasanya
derajat orientasi dapat terjadi dari suatu bagian ke bagian yang lain. Akibat
langsung dari distribusi acak serat ini adalah nilai fraksi volume lebih rendah
dalam material yang menyebabkan bagian resin lebih besar. Fraksi berat yang
lebih rendah berhubungan dengan ketidakefisienan balutan dan
batasan-batasan dalam proses pencetakan.
b) Material komposit yang diperkuat dengan serat pendek yang terorientasi atau
sejajar antara satu dengan yang lain. Tujuan pemakaian serat pendek adalah
memungkinkan pengolahan yang lebih mudah, lebih cepat, produksi yang
lebih murah, dan lebih beraneka ragam (Emma,1992).
Komposit serat panjang (longfiber composite)
Keistimewaan komposit serat panjang adalah akan lebih mudah untuk
diorientasikan, jika dibandingkan dengan serat pendek. Walaupun demikian serat
pendek memiliki rancangan yang lebih banyak. Secara teoritis, serat panjang
dapat menyalurkan pembebanan atau tegangan dari suatu titik pemakaiannya.
Pada prakteknya hal ini tidak mungkin terjadi, karena variabel pembuatan
komposit serat panjang tidak mungkin memperoleh kekuatan tarik melampaui
panjang nya.
Perbedaan serat panjang dan serat pendek yaitu serat pendek dibebani secara
tidak langsung, atau kelemahan matriks akan menentukan sifat dari produk
komposit tersebut yakni jauh lebih kecil dibandingkan dengan besaran yang
terdapat pada serat panjang. Bentuk serat panjang memiliki kemampuan yang
tinggi, disamping itu kita tidak perlu memotong-motong serat.
Fungsi penggunaan serat sebagai penguat secara umum adalah sebagai bahan
yang dimaksudkan untuk memperkuat komposit, disamping itu penggunakan
bahan komposit yang lebih kuat, kokoh, dan tangguh jika dibandingkan produk
bahan komposit yang tidak menggunakan serat penguat (Emma,1992).
(a) (b) (c) (d)
Gambar 2.1 Komposit Serat (fibrous composites ) ; (a) Continous Fiber Composite (b)Woven fiber composite (c) Chopped Fiber Composite (d) Hybrid Composite
2. Komposit laminat (laminated composite)
Merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabungkan
menjadi satu, dan setiap lapisannya memiliki karakteristik khusus. Komposit laminat
ini terdiri dari empat jenis, yaitu komposit serat kontinyu, komposit serat anyam,
komposit serat acak, dan komposit serat hibrid.
Komposit yang terdiri dari lapisan yang diperkuat oleh matrik sebagai contoh adalah
plywood yangs erring digunakan bahan bangunan dan kelengkapannya. Pada
umumnya, manipulasi makroskopis yang dilakukan yang tahan terhadap korosi, kuat,
dan tahan terhadap temperatur.
3. Komposit pertikel (particulated composite)
Merupakan komposit yang menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatnya dan
terdistribusi secara merata dalam matriks. Komposit yang terdiri dari partikel dan
matriks yaitu butiran (batu, pasir) yang diperkuat semen yang kita jumpai sebagai
beton, senyawa komplek ke dalam senyawa komplek. Komposit partikel merupakan
produk yang dihasilkan dengan menempatkan partikel-partikel dan sekaligus
mengikatnya dengan suatu matriks bersama-sama dengan satu atau lebih unsur-unsur
perlakuan seperti panas, tekanan, kelembaban, katalisator dan lain-lain. Komposit
partikel ini berbeda dengan jenis serat acak sehingga bersifat isotropis. Kekuatan
komposit serat dipengaruhi oleh tegangan koheren diantara fase partikel dan matriks
yang menunjukkan sambungan yang baik.
Gambar 2.3 Komposit Partikel
4. Komposit serpihan (flake composite)
Pengertian dari serpihan adalah partikel kecil yang telah ditentukan sebelumnyayang
dihasilkan dalam peralatan yang khusus dengan orientasi serat sejajar permukaannya.
Suatu komposit serpihan terdiri atas serpih-serpih yang saling menahan dengan
mengikat permukaan atau dimasukkan kedalam matriks. Sifat-sifat khusus yang dapat
diperoleh dari serpihan adalah bentuknya besar dan datar sehingga dapat disusun
dengan rapat untuk menghasilkan suatu bahan penguat yang tinggi untuk luas
penampang lintang tertentu. Pada umumnya serpihan-serpihan saling tumpang tindih
pada suatu komposit sehingga dapat membentuk lintasan fluida ataupun uap yang
5. Komposit pengisi (filler composite)
Komposit ini terdiri dari struktur sambungan tiga dimensi yang menerobos struktur
dimensi atau impregnasi dengan dua phase material pengisi. Pengisi juga mempunyai
bentuk tiga dimensi yang ditentukan oleh kekosongan di dalam matriks.
2.2 Serat
Serat secara umum terdiri dari dua jenis yaitu serat alam dan serat sintetis. Serat alam
adalah serat yang diperoleh langsung dari alam. Serat atau fiber dalam bahan komposit
berperan sebagai bagian utama penahan beban, sehingga besar kecilnya kekuatan bahan
komposit sangat tergantung dari kekuatan serat pembentuknya. Semakin kecil bahan
(diameter serat mendekati ukuran kristal) maka semakin kuat bahan tersebut, karena
minimnya cacat pada material (Oroh dkk, 2013).
Serat merupakan bahan yang kuat, kaku, dan getas. Karena serat yang terutama
menahan gaya luar, ada dua hal yang membuat serat menahan gaya yaitu:
1. Perekatan (bonding) antara serat dan matriks (intervarsial bonding) sangat
baik dan kuat sehingga tidak mudah lepas dari matriks (debonding).
2. Kelangsingan (aspec ratio) yaitu perbandingan antara panjang serat dengan diameter
serat cukup besar.
Serat dicirikan oleh modulus dan kekuatannya yang sangat tinggi, elongasi (daya rentang
yang baik ), stabilitas panas yang baik, kemampuan untuk diubah menjadi filamen–filamen
dan sejumlah sifat–sifat lain yang bergantung pemakaian (Stevens,2001).
2.2.1 Serat sebagai Penguat
Secara umum dapat dikatakan bahwa fungsi serat adalah sebagai penguat bahan untuk
memperkuat komposit sehingga sifat mekaniknya lebih kaku, tangguh dan lebih kokoh
dibandingkan dengan tanpa serat penguat, selain itu serat juga menghemat penggunaan resin.
Dalam penggabungan antara serat dan resin, serat akan berfungsi sebagai penguat
(reinforcement) yang biasanya mempunyai kekuatan dan kekakuan tinggi, sedangkan resin
berfungsi sebagai perekat atau matrik untuk menjaga posisi serat, mentransmisikan gaya
rendah tetapi ulet, karena itu serat secara dominan akan menentukan kekuatan dan kekakuan
komposit.
Sifat mekanik komposit sangat dipengaruhi oleh orientasi seratnya, komposit bisa
bersifat quasi-isotropic ketika digunakan serat pendek yang diorientasikan secara acak,
anisotropic ketika digunakan serat panjang yang diorientasikan pada beberapa arah, atau
orthotropic ketika digunakan serat panjang yang diorientasikan terutama pada arah yang
saling tegak lurus. Kekuatan komposit sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis,
geometri, arah, distribusi, dan kandungan serat (Jamasri, 2008).
Beberapa syarat dari serat untuk dapat memperkuat matriks antara lain:
1. Mempunyai modulus elastisitas yang tinggi
2. Kekuatan lentur yang tinggi
3. Perbedaan kekuatan diameter serat harus relative sama
4. Mampu menerima perubahan gayadari matriks dan mampu menerima gaya yang
bekerja padanya.
2.2.2 Serat Alam
Serat secara umum terdiri dari dua jenis, yaitu serat alam dan serat sintetis. Serat alam
adalah serat yang dapat langsung diperoleh dari alam. Biasanya berupa serat yang dapat
langsung diperoleh dari tumbuh-tumbuhan dan binatang. Serat yang banyak digunakan oleh
manusia diantaranya adalah kapas, wol, sutera, pelepah pisang, sabut kelapa, ijuk, bambu,
nanas dan kenaf atau goni. Salah satu serat yang terbaru adalah serat palem saray. Serat
alam memiliki kelemahan yaitu ukuran serat yang tidak seragam, kekuatan serat sangat
dipengaruhi oleh usia.
2.2.3 Serat Sintetis
Serat sintetis adalah serat yang dibuat dari bahan-bahan anorganik dengan komposisi
kimia tertentu. Serat sintetis mempunyai beberapa kelebihan yaitu sifat dan ukurannya yang
relatif seragam, kekuatan serat dapat diupayakan sama sepanjang serat. Serat sintetis atau
serat yang dibuat oleh manusia umumnya dibuat menggunakan bahan petrokimia, yaitu bahan
kimia apapun yang diperoleh dari bahan bakar fosil. Ini termasuk bahan bakar fosil yang
telah dipurifikasi seperti metana, propona, butana, bensin, minyak tanah, bahan bakar disel,
pestisida, herbisida, pupuk, dan bahan -bahan seperti plastik, aspal, dan bahan serat buatan
lainnya. Tetapi ada juga serat sintetis yang dibuat dari selulosa alami seperti rayon. Serat
sintetis yang telah banyak digunakan antara lain serat gelas, serat karbon, kevlar, nylon, dan
lain-lain.
Perbedaan antara serat alami dan serat sintetis yang digunakan pada pembuatan
komposit dapat dilihat pada tabel perbandingan berikut :
Tabel 2.1 Perbandingan antara Serat Alami dan Serat Sintetis
Parameter Serat alam Serat sintesis
Massa jenis Rendah 2x serat alami
Biaya Rendah Lebih tinggi dari serat alam
Terbarukan Ya Tidak
Kemampuan didaur ulang Ya Tidak
Konsumsi energy Rendah Tinggi
Distribusi luas Luas Luas
Menetralkan CO2 Ya Tidak
Menyebabkan abrasi Tidak Ya
Resiko kesehatan Tidak Ya
Limbah Biodegradable Tidak Biodegradable
2.2.4 Serat Palem Saray (caryota mitis)
Indonesia merupakan negara yang kaya dengan berbagai jenis palem,
diperkirakan 460 jenis palem yang termasuk dalam 35 genus dan tersebar di seluruh
Indonesia (Muhaemin, 2012). Salah satunya jenis palem adalah palem saray, atau
palem ekor ikan, gandhuru. Dalam bahasa Inggris sering juga disebut fishtail palm,
dan dalam bahasa Thailand disebut juga tauran. Pohon palem saray banyak tumbuh di
kawasan hutan tropis pulau Sumatera Indonesia, yaitu di kawasan Bukit Barisan.
Serat palem saray merupakan serat alam yang sangat cocok digunakan sebagai
penguat pada pembuatan papan komposit, karena memiliki kekuatan mekanik yang
lebih besar dari serat alam lain nya seperti ijuk dan lain-lain.
Klasifikasi dari tumbuhan palem saray sendiri adalah sebagai berikut:
Kingdom: plantae (tumbuhan); Subkingdom: tracheobionta; Superdivisi:
spermatophyte; Kelas: liliopsida; Subkelas: arecidae; Ordo: arecales; Famili:
arecaceae; Genus: caryota; Spesies: caryota mitis lour.
(Plantamor, 2012)
(a) (b)
2.3 Matriks
Matriks adalah fasa dalam komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume
terbesar (dominan). Syarat pokok matriks yang digunakan dalam komposit adalah matrik
harus bisa meneruskan beban, sehingga serat harus bisa melekat pada matrik dan kompatibel
antara serat dan matrik, artinya tidak ada reaksi yang mengganggu. Umumnya matriks
dipilih yang mempunyai ketahanan panas yang tinggi (Jamasri, 2008).
Pada umumnya matriks berfungsi sebagai :
a. Untuk melindungi komposit dari kerusakan, baik kerusakan mekanik maupun
kimiawi.
b. Untuk mengalihkan / meneruskan beban dari luar kepada serat.
c. Sebagai pengikat.
d. mentransfer tegangan ke serat.
e. membentuk ikatan koheren permukaan matrik/serat.
Adapun sifat resin yang harus dimiliki adalah sebagai berikut :
1. Sifat-sifat mekanis yang bagus.
2. Sifat-sifat daya rekat yang bagus.
3. Sifat-sifat ketangguhan yang bagus.
4. Ketahanan terhadap degradasi lingkungan bagus .
(Ellyawan,2008)
Secara umum matriks terbagi atas 2 kelompok, yaitu :
1. Termoplastik, yaitu polimer yang bisa mencair dan melunak. Hal ini disebabkan
karena polimer - polimer tersebut tidak berikatan silang (linier atau bercabang)
biasanya bisa larut dalam beberapa pelarut. Termoplastik merupakan bahan yang
mudah menjadi lunak kembali apabila dipanaskan dan mengeras apabila didinginkan
sehingga pembentukan dapat dilakukan berulang-ulang karena mempunyai struktur
yang linier. Keistimewaan dari termoplastik ini adalah bahan-bahan termoplastik
yang telah mengeras dapat diolah kembali dengan mudah sedangkan termoset sulit
dan bahkan tidak bisa diolah kembali. Contoh termoplastik PVC (polivinil clorida),
2. Termoset, yaitu polimer yang tidak mau mencair atau meleleh jika dipanaskan.
Polimer - polimer termoset tidak bisa dibentuk dan tidak dapat larut karena
pengikatan silang, menyebabkan kenaikan berat molekul yang besar (Steven,2001).
Beberapa resin termoset yang sangat terkenal sering digunakan oleh masyarakat
umum: resin poliester dan epoksi (Beckwith,2012)
2.4 Matriks Poliester
Unsaturated Polyester (UP) merupakan jenis resin thermoset. Resin UP memiliki
sifat encer dan fluiditasnya baik sehingga dapat diaplikasikan mulai dari proses hand lay up
yang sederhana sampai dengan proses yang kompleks. Resin polyester merupakan resin
termoset (thermosetting) yang paling sering digunakan dalam pembuatan komposit.
Banyaknya penggunaan resin ini didasarkan pada pertimbangan harga relatif murah, curing
cepat, warna jernih, dan mudah penanganannya.
Katalis yang sering digunakan sebagai media untuk mempercepat pengerasan cairan
resin (curing) adalah hardener metyl etyl keton peroksida (MEKPO). Kadar penggunaan
hardener MEKPO adalah 1% pada suhu kamar. Curing merupakan proses pengeringan untuk
merubah material pengikat resin dari keadaan cair menjadi padat. Curing ini terjadi melalui
reaksi kopolimerisasi radikal antara molekul jenis vinil yang membentuk hubungan silang
melalui bagian tak jenuh dari polyester. Polyester berarti polimer yang disusun dari monomer
yang mengandung gugus ester. Resin polyester adalah polimer tak jenuh yang memiliki
ikatan kovalen ganda karbon–karbon rektif yang dapat dihubung–silangkan selama proses
curing guna membentuk suatu material thermosetting. Untuk membantu pencampuran yang
akurat antara resin dengan pengeras, produsen biasanya memformulasi komponen–komponen
untuk memberikan rasio sederhana dimana dapat mudah dicapai dengan mengukur volume
atau berat dari masing– masing komponen (Suwanto, 2012).
Resin polyester sebelum dicampur dengan zat pengeras/katalis, akan tetap dalam
keadan cair, dan akan mengeras setelah pencampuran dengan katalisnya setelah beberapa
menit sesuai dengan jenis dan banyaknya katalis yang digunakan dalam pencampuran.
Semakin banyak penggunaan katalis tersebut, maka waktu pengerasan cairan matriks (curing
time) akan semakin cepat. Akan tetapi, apabila kita mengikutib aturan berdasarkan standar
1% maka hal tersebut akan menyebabkan curing time menjadi semakin cepat, sehingga dapat
merusak produk komposit yang kita buat. Hal ini dikarenakan temperature ruangan pada saat
Sifat-sifat dari resin polyester adalah memiliki permukaan yang halus mengkilat, titik
leleh yang relatif tinggi, maka bahan ini unggul dalam kestabilan dimensi karena serapan
airnya dan koefisien ekspansi termalnya rendah. Bahan mempunyai kekakuan tinggi,
kekuatan mekanik yang unggul, tinggi dalam : ketahanan impak, ketahanan abrasi, koefisien
gesek, ketahanan melar, ketahanan retak tegangan, ketahanan cuaca juga baik (Surdia, 2005).
Spesifikasi dari resin polyester yang digunakan pada pembuatan papan komposit ini
dapat dilihat pada table berikut :
Tabel 2.2 Spesifikasi Unsaturated Poliester Resin Yukalac 157 BQTN-EX
(Surdia, 2005).
2.5 Pengujian Sifat Fisis
2.5.1 Pengujian Densitas (density)
Densitas merupakan salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara
massa benda terhadap volumenya atau banyaknya massa zat per satuan volume.
Persamaan yang digunakan untuk menghitung densitas yaitu :
(
𝛒
) =
𝐦𝐕
……… (2.1)
Item Satuan Nilai Tipikal Catatan
Berat jenis - 1,215 25 oC
Kekerasan - 40
Suhu distorsi panas oC 70
Penyerapan air % 0,188 24 Jam
Suhu ruang % 0,466 7 hari
Kekuatan Fleksural Kg/mm2 9,4
Modulus Fleksural Kg/mm2 300
Daya rentang Kg/mm2 5,5
Modulus rentang Kg/mm2 300
Dengan:
ρ = densitas atau kerapatan (g/cm3)
m = massa komposit (gram)
V = volume komposit (cm3)
2.5.2 Pengujian Serapan Air
Pengujian serapan air dilakukan untuk menentukan besarnya persentase air yang
terserap oleh sampel yang direndam dengan perendaman di dalam air (aquadest) selama 24
jam. Daya serap sampel terhadap air dapat dihitung menggunakan persamaan berikut ini :
SA =
𝒎𝒃−𝒎𝒌𝒎𝒌
×
𝟏𝟎𝟎
%
....………(2.2)Dengan:
SA = serapan air (%)
mb = massa basah (gr)
mk = massa kering (gr)
2.5.3 Pengujian Kadar Air
Pengujian kadar air dilakukan untuk menentukan besarnya kandungan air di dalam
suatu benda, caranya dengan memasukkan sampel pada oven suhu 100o C selama 3 jam.
Kadar air suatu benda dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:
KA =
𝒎𝟏−𝒎𝟐𝒎2
×
𝟏𝟎𝟎
%
....……… (2.3)Dengan:
KA = kadar air (%)
m1 = massa basah (gr)
m2 = massa kering (gr)
2.6 Pengujian Sifat Mekanik
Untuk mengetahui sifat mekanik suatu material harus dilakukan pengujian.
Masing-masing pengujian memiliki cara yang berbeda-beda, secara umum dapat dikatakan
pembebanan secara statik dan pembebanan secara dinamik.
2.6.1 Pengujian Kekuatan Tarik (Tensile Strength Test)
Pengujian tarik (tensile stength test ) adalah pengujian mekanik secara statis dengan
cara sample ditarik dengan pembebanan pada kedua ujungnya dimana gaya tarik yang
diberikan sebesar F (Newton). Tujuannya untuk mengetahui sifat-sifat mekanik tarik
(kekuatan tarik) dari komposit yang diperkuat dengan serat palem saray.
Pengujian kekuatan tarik (tensile stength test ) ini akan mengubah bentuk dari
komposit yaitu dengan adanya pertambahan panjang pada komposit tersebut. Pengujian tarik
(tensile stength test ) ini dapat dilihat pada gambar :
Gambar 2.5 : Pengujian kuat tarik (tensile strength test)
Nilai kekuatan tarik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
σ =
𝐹
𝐴 ………..…………. (2.4)
ε
= ∆𝐿𝐿𝑜
x 100 % ………
(2.5)Dengan :
σ = Kuat tarik (MPa)
Ao = Luas permukaan bidang tarik (mm2)
ε = Regangan ( % )
∆L = = Pertambahan panjang (mm)
L0 = Panjang mula-mula (mm)
Sesuai dengan hukum Hooke, tegangan adalah sebanding dengan regangan.
Kesebandingan tegangan terhadap regangan dinyatakan sebagai perbandingan tegangan
satuan terhadap regangan satuan.
Pada bahan kaku tetapi elastis seperti baja, kita peroleh bahwa tegangan satuan yang
diberikan menghasilkan perubahan bentuk satuan yang relatif kecil. Perkembangan hukum
Hooke tidak hanya pada hubungan tegangan – regangan saja, tetapi berkembang menjadi
modulus young atau modulus elastisitas (E). Modulus Elastisitas tersebut dapat dihitung
dengan persamaan berikut ini:
E = σ
ε ……… (2.6)
Dengan :
E = modulus elastisitas (N/m2)
σ = tegangan (N/m2 atau MPa)
ε = regangan
(Prasetyo, 2010)
2.6.2 Pengujian Kekutan Lentur (Ultimate Flexural Strenght )
Pengujian kekuatan lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan komposit
terhadap pembebanan pada tiga titik lentur. Di samping itu pengujian ini juga dimaksudkan
untuk mengetahui keelastisan suatu bahan. Pada pengujian ini terhadap sampel uji diberikan
pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap arah penguatan serat. Pembebanan yang
diberikan yaitu pembebanan dengan tiga titik lentur, dengan titik-titik sebagai bahan penahan
berjarak 90 mm dan titik pembebanan diletakkan pada pertengahan panjang
Gambar 2.6 : Pengujian Kuat Lentur (flexural strength test)
Persamaan berikut digunakan untuk memperoleh nilai kekuatan lentur adalah :
UFS = 𝟑𝑷𝑳
𝟑𝒉𝒃𝟐
………. (2.7)
Dengan :
UFS = kekutan lentur (N/m2)
P = gaya penekan (N)
L = jarak dua penumpu (m)
b = lebar sampel (m)
h = tebal sampel uji (m)
(Prasetyo, 2010)
2.6.3 Pengujian Impak (Impact Test)
Pengujian impak bertujuan untuk mengukur berapa energi yang dapat diserap suatu
material sampai material tersebut patah. Pengujian impak ini merupakan respon terhadap
beban yang tiba – tiba yang bertujuan mengetahui ketangguhan suatu bahan terhadap
pembebanan dinamis, sehingga dapat diketahui apakah suatu bahan yang diuji rapuh atau
kuat.
Dasar pengujian impak ini adalah penyerapan energi potensial dari pendulum beban
yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk benda uji sehingga benda uji
mengalami deformasi. Semakin banyak energi yang terserap maka akan semakin besar
Gambar 2.7 : Pengujian Impak (Impact Test)
Nilai kekuatan Impak dapat dihitung dengan persamaan berikut :
Is = 𝐸𝑠
𝐴 ………. (2.8)
Dengan :
Is = Kekuatan Impak (J/mm2)
Es = Energi serap (J)
A = Luas permukaan (mm2)
