PEMBUATAN KOMPOSIT SERAT SERABUT KELAPA DAN RESIN POLYESTER SEBAGAI MATERIAL PEREDAM AKUSTIK
Suriadi1, Ridway Balaka2, La Hasanuddin3
¹Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Unuversitas Halu Oleo
³ Dosen Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Halu Oleo Jl. H.E.A Makadompit, Kampus Hijau Bumi Tridarma Andounohu, Kendari 93232
E-mail :Suriaditeknik@ymail.com Abstrak
Polusi suara yang berasal dari kebisingan merupakan permasalahan klasik di Indonesia. Kebisingan ini dapat dikurangi dengan menggunakan peredam akustik. Bahan komposit berbahan dasar matrisk serat serabut kelapa merupakan sebuah alternatif material peredam akustik yang ramah lingkungan karena memanfaatkan material limbah pertanian. penelitian ini telah dibuat komposit berbahan dasar matrik serat serabut kelapa dengan resin polyester. Untuk meningkatkan kekuatan serat serabut kelapa terlebih dahulu direndam pada larutan NaOH 2% selama 3 jam. Komposit yang dibuat kemudian diuji nilai koefisien serap suara ( ), pengujian redaman komposit dilakukan pada alat kundts tube impedance di lengakapi prankat speaker, amplifier, power supplay, lettop/ smar smartphone, osiloscope, sound lever meter dengan frekuensi input 200, 400, 600 Hz. Hasil uji nilai Noice Absorption Coeffisien (NAC) semua spesimen uji komposit resin polyester di perkuat serat serabut kelapa memiliki koefisien serap suara yang tertinggi 0,50568 ( ) pada fraksi volume serat 70:30% dengan frekuensi 600 Hz. Sedangkan untuk hasil serap suara terendah 0,503558 ) dengan fraksi volume serat 70:30% denagan frekuensi 200 Hz.secara keseluruhan spesimen dapat di jadikan sebagai bahan peredam karena memiliki nilai koefisien serap suara > 0,5.
Kata kunci : Komposit, redaman akustik, serat serabut kelapa dan NAC.
Abstract
Noise pollution from noise is a classic promblem in Indonesia. This noise can be reduced by using an acoustic damper. Composite material made from coconut fiber fiber matrix is an alternative material for environmentally friendly acoustic damper because it utilizes agricultural waste material. This research has made composite based on coconut fiber fiber matrix with polyester resin. To increase the strength of coconut fiber fibers was first muffled in 2% NaOH solution for 3 hours. The composite made then tested the value of sound absorption coefficient ( ), composite damping test is done on kundst tube impedance tool equipped with spekerr device,amplifer,power supllay,lettop,smartphone,oscilloscope,sound lever meter with input frequency 200,400,600 Hz. The result of Noise Absorption Coefficient (NAC) test of all polyester resin composite test specimens in coconut fiber reinfercement have the highest absorption coefficient 0,50568 ( ) at fractoin of 70:30% fiber volume with frequency of 600 Hz. While for the lowest sound absorption result 0,503558 ( ) with volume fraction of 70:30% fiber with frequency 200 Hz. The overall specimen can be made as a damper because it has a sound absorption coefficient value >0.5
Key word: Composite, acoustic damping, coconut fiber fibers and NAC.
1. Pendahuluan
Teknologi peralatan semakin berkembang dan meningkat, kebutuhan manusia baik primer atau sekunder juga semakin meningkat. Baik peralatan yang berupa sarana informasi, komunikasi, produksi, teknologi maupun hiburan.
Seiring dengan penggunaan peralatan- perlatan tersebut, permasalahan
lingkunganpun mulai muncul seperti halnya polusi suara/kebisingan. Hal ini mengakibatkan kebutuhan bahan-bahan peredam atau bahan-bahan yang memiliki kemampuan akustik terus meningkat.
Namun tingginya harga bahan bangunan yang memiliki sifat akustik yang baik menyebabkan bahan ini tidak terjangkau masyarakat secara luas.Selama ini bahan- bahan pelapis dinding yang bersifat akustik
yang mampu meredam bunyi dengan baik, umumnya terbuat dari bahan utama kayu- kayu berkualitas (pinus, jati, dan lain-lain), sehingga harganya kurang terjangkau.
Kayu berkualitas untuk peredam bunyi umumnya digunakan dalam bentuk serutan, serbuk atau bubur kulit kayu yang dicetak bersama bahan perekat seperti lem. Oleh karena itu, muncul inisiatif untuk mengganti bahan utama berharga tinggi tersebut dengan bahan lain, jika memungkinkan berupa limbah, akan tetapi memiliki sifat fisik seperti halnya serutan sabut kelapa. Misalnya dari limbah pertanian, yaitu serat serabut kelapa.
(Doelle, 1985).
2. Teori Dasar Komposit
Material komposit merupakan gabungan lebih dari 1 macam material.
Contoh yang paling umum adalah fiber glass, yang terdiri atas serat gelas (keramik) sebagai penguat di dalam material polimer.
Komposisi di desain untuk menperoleh efek sinergis dari sifat-sifat material penyusunnya. Pada fiber glass, misalnya, material di desain agar memiliki kekuatan yang cukup tinggi (kontribusi dari material gelas), tetapi memiliki fleksibilitas yang cukup baik (kontribusi dari material polimer). (Sofyan, 2011).
Bahan Komposit
Material komposit terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material yang memiliki sifat mekanik berbeda melalui pencampuran tidak homogen. Sifat mekanik dan karakteristik material komposit berbeda dari sifat material pembentuknya. Sehingga kita leluasa merencanakan kekuatan material komposit yang kita inginkan dengan jalan mengatur komposisi dari material pembentuknya. Komposit merupakan gabungan antara bahan matriks atau pengikat dengan penguat.
Pada umumnya bahan komposit terdiri dari dua unsur, yaitu serat (fiber) dan bahan pengikat serat-serat tersebut yang disebut matriks. Komposit juga dapat dibentuk dari kombinasi dua atau lebih material, baik logam, organik atau pun anorganik.
Klasifikasi Komposit
Berdasarkan material morfologi penguatnya, komposit dibagi menjadi 3 klasifikasi. yaitu :
a. Komposit partikulat (penguatnya butiran, kerikil, pasir, filler lain dalam matriks kontinu).
b. Komposit serat (berpenguat serat).
Dalam hal polimer diperkuat serat, ada zat ketiga yang disebut zat penjodoh, penggabung, atau penyerasi (kopling) untuk meningkatkan rekatan antara serat dengan matriks.
c. Komposit laminat (penguatnya lembaran, kertas, kain, direkatkan dan dikenyangkan).
Matriks
Material Matriks adalah fasa dalam komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar (dominan). Matriks, umumnya lebih ductile tetapi mempunyai kekuatan dan rigiditas yang lebih rendah.
Syarat pokok matrik 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 matrik dipilih yang mempunyai ketahanan panas yang tinggi. Matriks mempunyai fungsi sebagai mentransfer tegangan ke serat, membentuk ikatan koheren permukaan matrik/serat, melindungi serat, memisahkan serat, melepas ikatan dan stabil setelah proses manufaktur.
Resin (Polyester)
Resin merupakan matrik dari komposit.
Resin ini termasuk juga dalam resin
termoset. Pada polimer termoset resin cair diubah menjadi padatan yang keras dan getas yang terbentuk oleh ikatan silang kimiawi yang membentuk rantai polimer yang kuat. Resin termoset tidak mencair karena pemanasan. Pada saat pencetakan, resin ini tidak perlu diberikan tekanan, karena ketika masih cair memiliki viskositas yang relatif rendah, mengeras dalam suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan gas (tidak seperti resin termoset lainnya). Pada umumnya resin poliester (polyester) kuat terhadap asam kecuali asam pengoksida, tetapi memiliki ketahanan yang rendah terhadap basa. Jika resin ini dimasukkan ke dalam air mendidih selama 300 jam maka akan pecah dan retak-retak. Secara luas poliester digunakan dalam bentuk bahan komposit. (Sofyan, 2010).
Serat Serabut Kelapa
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. Kaku adalah kemampuan dari suatu bahan untuk menahan perubahan bentuk jika dibebani dengan gaya tertentu dalam daerah alastis pada pengujian bending. Tangguh adalah bila pemberian gaya atau beban yang menyebabkan bahan-bahan tersebut menjadi patah pada pengujian titik lentur.
Kokoh adalah kondisi yang diperoleh akibat kelenturan serta proses kerja yang mengubah struktur komposit sehingga menjadi keras pada pengujian kelenturan.
Fraksi Volume dan Massa Jenis Serat Jumlah kandungan serat dalam komposit, merupakan hal yang terjadi perhatian khusus pada komposit berpenguat serat. Jumlah serat serta karakteristik dari
serat tersebut merupakan salah satu elemen kunci dalam analisis mikromekanik komposit. Untuk menghitung fraksi volume, parameter yang harus diketahui adalah berat jenis matriks, berat jenis serat, berat komposit.Untuk pembuatan komposit dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan fraksi. Fraksi pada pembuatan komposit terdiri dari 2 yaitu fraksi volume serat dan fraksi berat komposit. Apabila dalam pembuatan komposit yang diketahui adalah massa jenis serat ( f) dan massa jenis matriks ( m) maka, komposit dapat dihitung dengan menggunakan fraksi volume serat.
vf = + x100… … … … … .(1)
atau vf = m
Vc. x100… … … … … .(2) Dimana:
f = fraksi volume serat (%) f = massa jenis serat (gr/cm3) mf = massa serat (gr)
mm = massa matriks (gr) Vc = volume cetakan (cm3) Vf = volume serat (cm3) Vm = volume matriks (cm3)
m = massa jenis matrik (gr/cm3) Landasan Teori Bunyi
Bunyi termasuk salah satu jenis gelombang yang dapat dirasakan oleh indera pendengaran (telinga). Dalam fisika adalah sesuatu yang dihasilkan dari benda yang bergetar. Benda yang menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. Sumber bunyi yang bergetar akan menggetarkan molekul- molekul udara yang ada disekitarnya.
Dengan demikian syarat terjadinya bunyi adalah adanya benda yang bergetar.
Perambatan bunyi memerlukan medium.
Kita dapat mendengar bunyi jika ada medium yang dapat merambatkan bunyi.
Ada beberapa syarat yang harus dipenuhi agar bunyi dapat terdengar. Syarat terjadi dan terdengarnya bunyi adalah:
a. Ada benda yang bergetar (sumber bunyi) b. Ada medium yang merambatkan bunyi c. Ada penerima yang berada di dalam
jangkauan sumber bunyi
Bunyi memiliki cepat rambat yang terbatas. Bunyi memerlukan waktu untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain.
Cepat rambat bunyi sebenarnya tidak terlampau besar. Cepat rambat bunyi jauh lebih kecil dibandingkan denga cepat rambat cahaya. Bahkan sekarang orang telah mampu membuat pesawat yang dapat terbang beberapa kali dari pada cepat rambat bunyi.
Bunyi
Bunyi adalah komprensi mekanil atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunnyi dapat merambat misalnya didalam air, batu bara, atau udara.
Sumber bunyi adalah sesuatu yang bergetar. Kemudian getaran ini merambat dalam bentuk gelombang bunyi. Frekuensi yang dapat didengar oleh telinga orang normal mempunyai batas-batas antara 16 Hz sampai 20.000 Hz, diluar batas-batas frekuensi dibawah 16 Hz dinamakan infrasonic sedangkan diatas 20.000 Hz dinamakan ultrasonic. Untuk daerah batas- batas pendengaran orang normal disebut bunyi audio.
Bunyi dapat didengar telinga jika memiliki frekuensi 20 Hz s.d 20.000 Hz.
Batas pendengaran manusia adalah pada frekuensi tersebut bahkan pada saat dewasa terjadi pengurangan interval tersebut karena faktor kebisingan atau sakit. Berdasarkan batasan pendengaran manusia itu
gelombang dapat dibagi menjadi tiga yaitu audiosonik (20-20.000 Hz), infrasonik (dibawah 20 Hz) dan ultrasonik (diatas 20.000 Hz).(Yusril Irwan. 2013).
Tingkat Bunyi
Tingkat bunyi adalah karakter bunyi yang menunjukan besar kuatnya bunyi.
Kuat bunyi dipengaruhi oleh dua hal,yatu sebagai berikut:
Amplitudo(A) Makin besar simpangan gelombang bunyi yang merambat, makin kuat bunyi yang didengar. Panjang gelombang ( ) Makin besar panjang gelombang, makin rendah frekunsinya dan makin kuat bunyi tersebut menimbulkan getaran pada medium yang dilaluinya.
Ada beberapa cara untuk mengukur kuat bunyi, yaitu daya bunyi (sound power), intensitas bunyi (sound intensity).
Asal dan Perambatan Bunyi
Semua benda yang dapat bergetar mempunyai kecenderungan untuk menghasilkan bunyi. Bila ditinjau dari arah getarnya, bunyi termasuk gelombang longitudinal dan bila dilihat dari medium perambatannya, bunyi termasuk gelombang mekanik.
Cepat Rambat Bunyi
Bunyi bergerak pada kecepatan berbeda- beda pada tiap media yang dilaluinya. Pada media gas udara, cepat rambat bunyi tergantung pada kerapatan, suhu, dan tekanan. atau dalam bentuk yang sederhana dapat ditulis := 20,05v
Intensitas Bunyi
Intensitas bunyi adalah aliran energi yang dibawa gelombang udara dalam suatu daerah persatuan luas.Intensitas bunyi dalam arah tertentu di suatu titik adalah laju energi bunyi rata-rata yang ditransmisikan dalam arah tersebut melewati satu-satuan luasan yang tegak lurus arah tersebut di titik bersangkutan. Untuk tujuan praktis dalam dalam pengendalian kebisingan lingkungan,
tingkat tekanan bunyi sama dengan tingkat intensitas bunyi. Intesitas bunyi pada tiap titik dari sumber dinyatakan dengan (Doelle,1972).
I =W
A (3) Dimana :
I = Intensitas bunyi (W/m²) W = Daya akustik (Watt)
A = Luas area yang ditembus tegak lurus oleh gelombanbunyi (m²) Titik Nada, secara subyektif fisiologis, titik nada sama dengan frekuensi. Titik nada terutama tergantung pada frekuensi bunyi perangsang, makin tinggi frekuensinya, makin tinggi pula titik nadanya.
Daya Bunyi dan Tingkatan Daya Bunyi Daya bunyi adalah radiasi sumber bunyi yang menuju ke sekitar udara, dalam satuan Watts. Intensitas adalah besaran yang setara dengan daya gelombang yang merambat per satuan luas muka gelombang.
Berbeda dengan gelombang bidang, gelombang speris yang berpropagasi ke segala arah dengan bidang berbentuk bola (speris) seperti yang disajikan pada Gbr 1.
Gambar 1. Hubungan antara daya bunyi dan intensitas pada bidang gelombang
berbentuk bola.
Material Akustik
Material akustik adalah material teknik yang fungsi utamanya adalah untuk
menyerap suara/bising. Material akustik adalah suatu bahan yang dapat menyerap energi suara yang datang dari sumber suara.
Pada dasarnya semua bahan dapat menyerap energi suara, namun besarnya energi yang diserap berbedabeda untuk tiap bahan. Energi suara tersebut dikonversi menjadi energi panas,yang merupakan hasil dari friksi dan resistansi dari berbagai material untuk bergerak dan berdeformasi.
Akustik (Acoustics)
Akustik adalah gejala perubahan sesuatu karena menumbuk suatu benda.
Pengertian lain akustik merupakan pengendalian bunyi agar diperoleh kualitas bunyi yang baik. Akuistika adalah semua hal yang berkaitan dengan bunyi secara teori atau teknis. Akuistika lingkungan adalah pengendalian bunyi secara arsitektural. Desain akustik ruangan tertutup pada intinya adalah mengendalikan komponen suara langsung dan pantul ini, dengan cara menentukan karakteristik akustik permukaan dalam ruangan (lantai, dinding dan langit-langit) sesuai dengan fungsi ruangannya. Ada ruangan yang karena fungsinya memerlukan lebih banyak karakteristik serap (Studio, Home Theater, dan ada yang memerlukan gabungan antara serap dan pantul yang berimbang, (Sarwono, 2008).
Metode Pengukuran Bunyi
Telinga normal tanggap terhadap bunyi diantara jangkauan frekuensi audio sekitar 20 Hz-20.000 Hz. Bunyi pada frekuensi 20 Hz disebut bunyi infrasonic dan diatas 20.000 Hz disebut bunyi ultrasonic. Bunyi dibedakan menjadi tiga berdasarkan frekuensinya yaitu bunyi frekuensi rendah (<1000 Hz), bunyi frekuensi sedang (1000- 4000 Hz), bunyi frekuensi tinggi (>40000 Hz). Berdasarkan penelitian telinga manusia lebih nyaman mendengarkan bunyi-bunyi dalam frekuensi rendah.
Kekuatan bunyi secara umum dapat diukur melalui tingkat bunyi (sound levels).
Cara pengukuran kekuatan bunyi berdasarkan jumlah energi yang diproduksi oleh sumber bunyi disebut sound power (P) dalam watt. Sedangkan pengukuran kekerasan bunyi juga dapat dilakukan dengan sound intensity (I) dalam watt/m2. Pada penelitian ini digunakan metode tabung impedansi dua mikrofon sampel diletakan pada salah satu ujung tabung impedansi dan disisi lain diletakkan sumber suara. Dua mikrofon diletakan diantaranya yang digunakan untuk mengukur perbedaan impedansi akustik medan suara yang dihasilkan. Frekuensi yang digunakan dari sumber suara dapat diatur sesuai keperluan.
Kemudian gelombang suara sebagian diserap dan dipantulkan oleh sampel.
Gelombang suara ditangkap oleh mikrofon dan dianalisis dengan analisator. Analisator akan dianalisis dan didapatkan perbedaan impedansi akustik. Dari perbedaan itu kemudian akan didapatkan nilai koefisien absorbsi sampel.
Koefisien Penyerapan Bunyi
Koefisien penyerapan bunyi ( ) adalah angka yang menunjukan kemampuan material termasuk menyerap energi bunyi.
Makin besar koefisiennya, daya serapnya makin tinggi. Setiap audiens memiliki koefisien penyerapan bunyi spesifik tergantung frekuensi sebagai reaksi yang berbeda terhadap besar energi bunyi yang diterima. Standar frekuensi untuk menentukan koefisien penyerapan bunyi rata-rata suatu material adalah 500 Hz.
Untuk menghitung serapan bising dari material perlu adanya pengujian, alat uji yang digunakan adalah Kundts Tube Impedance. Alat ini berbentuk pipa sebagai pengisolasi suara dengan beberapa perangkat lain yang membantu. Prinsip kerja alat ini adalah bunyi dari speaker dialirkan dalam pipa, dimana diujung pipa
terdapat material peredam yang akan menyerap bunyi dari speaker. Bagus tidaknya serapan dari suatu material ditentukan oleh koofisien penyerapan bunyi NAC (Noise Absorption Coefficient) material tersebut. Meskipun karakteristik tidak berubah, koefisien serap suatu material dapat berubah menyesuaikan dengan frekuensi bunyi yang datang.
Nilai koefisien berada antara 0 dan 1, bila nilai serapan nilai bunyi 0 maka gelombang bunyi dipantulkan semuanya, bila nilainya 1 maka gelombang bunyi diserap semua. Ketika gelombang bunyi datang dan mengenai suatu material maka sebagian dari energi bunyi akan diserap sebagian lagi akan dipantulkan.
(Doelle,1985). Bagus tidaknya serapan suara material dibentuk oleh Noise Absorption Coeffisient (NAC) material tersebut. Adapun besar nilai NAC dapat ditentukan dengan rumus:NAC )=
Dimana:
NAC ( ) = koefisien penyerapan bunyi Adapun Langka langka untuk menghitung penyerapan bunyi adalah sebagai berikut:
Tingkat taraf intesitas bunyi L1a = 10 (log) IB
Io (4) L1a = taraf intesitas bunyi – dB
Io = bunyi acuan 10¯¹² W/cm² IB = intesitas bunyi –Joule/sekon/cm² Daya bunyi
W = IB
W = daya bunyi – W = Joule/sekon A = luas spesimen cm²
Energi bunyi
E = W. T (5) E =1
F (6)
3. Metodologi Penelitian Alat
Adapun alat penelitian yaitu wadah pencampur, cetakan komposit, jangka sorong, timbangan digital, sound level meter, speaker amplifier, oscilloscope alat bantu lainnya.
Bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan untuk penelitian material akustik adalah Serat serabut kelapa, matriks, mirror glaze dan NaOH.
Tahapan Penelitian
Serat serabut kelapa diambil dari kelapa yang masih utuh dengan cara manual. Kulit kelapa diperolah seratnya dimana sabut kelapa yang utuh di potong membujur dan dibersihkan seratnya.kemudian sabut kelapa yg di pakai adalah sabut kelapa yang sudah kering (berwarna coklat).
Sabut kelapa di pisahkan di bagianya menjadi daging sabut kelapa (cocopeat/cocodust) dan serat sabut (cocofiber) dengan menggunakan memakai sikap di atas talenan. agar serat yang ada mudah direkatkan dengan yang lainya maka serat kasar di potong menjadi ukuran yg lebih pendek yaitu dan ±1 cm.
Perlakuan NaOH dengan cara serat direndam didalam larutan 5% NaOH selama 3 jam dengan tujuan untuk menghilangkan kandungan wax, lignin, hemiselulosa dan kotoran lainnya.
Selanjutnya serat dibilas dengan air bersih dan dijemur sampai kering.
Pembuatan dan Pengering Komposit Pembuatan komposit dilakukan dengan variasi komposisi fraksi volume serat yang berbeda dengan perbandingan fraksi volume serat kelapa dan resin polyester yang dibuat adalah 70% resin dan 30%
serat serabut kelapa, 60% resin dan 40%
serat serabut kelapa, 50% resin dan 50%
serat serabut kelapa. Setelah menentukan fraksi volume serat, serat dan matriks tersebut dicampur kedalam cetakan, kemudian ditutup sampai rapat dengan menggunakan penekanan secara hidrolik.
Diamakan cetakan komposit sampai proses mengering (curing) dengan waktu ±4 jam.
Setelah mengering bahan komposit tersebut dilakukan pembongkaran cetakan. Semua tahapan proses pembuatan komposit ini dilakukan sebanyak jumlah variasi yang dilakukan pada penelitian yaitu tiga variasi.
Pemotongan
Setelah sampel kering, sampel dipotong-potong menjadi silinder dengan diameter rata-rata 10 cm dan tebal rata-rata 1 cm. Pembuatan silinder sampel dengan diameter 10 cm ini dimaksudkan agar sampel dapat tepat dimasukan dalam tabung untuk diukur koefisien serapnya.
Pembuatan Spesimen Uji
Komposit yang telah dicetak berbentuk panel sebanyak 3 panel dengan ukuran panjang 30 cm dan lebar 30 cm, dipotong- potong dengan menggunakan gergaji listrik dan gurinda dengan ukuran spesimen panjang 10 cm dan lebar 10 cm, disesuaikan dengan besarnya alat uji yang digunakan.
Pengujian Spesimen
Pengujian spesimen dengan menggunakan alat eksperimen yang didesain khusus. Alat ini memiiki bahan utama tube impidance yang terbuat baja karbon berbentuk silinder berlubang dilengkapi kotak speaker.
Adapun desain alat Kundt’s Tube Impedance sebagai berikut :
Gambar 2. Sketsa alat uji kundt’s tube impedance
Prosedur Pengujian Rendaman Suara Adapun langkah-langkah pengujian spesimen yaitu sebagai berikut :
a. Menyiapkan alat dan bahan pengujian yaitu alat pengujian rendaman suara dan spesimen uji.
b. Merangkai kabel-kabel pengujian rendaman suara.
c. Meletakan spesiemen uji di ujung tabung impadance Menyalahkan sumber bunyi dengan frekuensi tertentu dan meletakkan sound level meter diatas mikropon dengan tujuan untuk mengetahui suara mula-mula dri sumber bunyi.
d. Menyalahkan sumber bunyi dengan frekuensi tertentu dan meletakkan sound level meter dibelakang spesiemen uji pada mikropon 2 dengan untuk mengetahui nilai redaman suara spesiemen uji.
e. Mencatat dan mengolah data hasil pengujian
Pengambilan Data
Data yang telah diperoleh dari hasil pengujian redaman suara dengan 3 variasi penelitian yang terdiri dari masing-masing 9 spesimen untuk frekuensi 200, 400, dan 600 Hz, dari 9 spesimen tersebut terdiri dari 3 fraksi volume serat yaitu 30, 40, dan 50%.
Sehingga total spesimen yang akan diuji berjumlah 27 spesimen.
Analisa Data
Spesimen yang telah diuji sesuai dengan variabel yang diteliti, selanjutnya dibuatkan tabel dan grafik untuk dianalisa karakteritik nilai akusti bahan komposit polimer yang diperkuat serat sabut kelapa.
4. Hasil Dan Pembahasan
Adapun hasil pengolahan data tingkat tekanan suara didapatkan nilai koefisien serap suara rata-rata yang dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Grafik hubungan koefisien serap suara pada keseluruhan frekuensi dan fraksi volume serat
Gambar 3. Pada grafik di atas, diperlihatkan nilai NAC rata-rata dimana secara keseluruhan nilai menunjukkan angka koefisien serapan suara yang berfariasi dari material komposit serat sabut kelapa. Dimana untuk nilai koefisien serap suara tertinggi terdapat pada fraksi volume serat 70:30% yaitu 0,5056 ( ) dengan frekuensi 600 Hz. sedangkan untuk hasil data serapan suara terendah terdapat pada fraksi volume serat 70:30% dengan frekuensi 200 Hz yaitu 0,5035 ( )
Idealnya semakain banyak gelombang bunyi yang ada maka semakin banyak pula gelombang suara yang merambat dan teredam kedalam spesimen.atau sebaliknya semakin sedikit gelombang bunyi dalam suatu waktu maka akan semakin sedikit
pula gelombang suara yang teredam ke dalam spesimen.Banyak sedikitnya gelombang bunyi yang terendam kedalam spesimen akan mempengaruhi besarnya nilai NAC.Dengan kata lain,frekuensi masuk (Hz) berbanding lurus dengan NAC hal ini dapat terjadi apabila spesimen yang diuji memiliki karakteristik sifat yang sama.
Apabilah spesimen memiliki karakteristik sipat yg berbeda seperti berpori,berserat dan lembut,maka frekuensi tidak selalu berbanding lurus dengan nilai NAC. Hal ini terlihat dari keseluruhan NAC rata-rata akibat frekuensi suara masuk menunjukan peningkatan hanya pada frekuensi 600 dan menurun pada frekuensi 200 Hz baik untuk fraksi volume serat 30%,40% dan 50%. Hal ini terjadi akibat meningkatnya frekuensi suara sampai 600 Hz, menyebabkan energi serap suara semakin banyak yang keluar atau ditransmisikan sehingga daya serapan suara akan semakin kecil. Secara keseluruhan pada grafik menunjukan nilai rata-rata koefisien penyerapan suara meningkat pada fraksi volume serat 30% dengan frekuensi 600 Hz dan menurun pada fraksi volume serat 30% dengan frekuensi 200 Hz.
Meningkatnya NAC disebabkan karena pada fraksi volume serat 30% terjadi campuran ideal antara matriks dan serat.
Campuran yang ideal dapat menyebabkan pembentukan porositas yang banyak dan tredistribusi merata keseluruh bagian spesimen komposit.
Porositas merupakan salah satu syarat yang harus dimiliki material peredam,karena dengan adanya porositas ketika suara datang dan mengenai permukaan spesimen akan mengalami pergeseran antara molekul-molekul serat sehingga suara yang datang akan bersikulasi melalui pori-pori dalam spesimen. Sedangkan menurutnya NAC pada fraksi volume serat 50% disebabkan karena serat tidak mampu membasahi
seluruh permukaan serat sehingga porositas yang berbentuk lebih besar. Hal ini memperlihatkan dari hasil pengujian densitas dengan kerapatan yang kecil seiring meningkatnya fraksi volume serat.
Kesimpulan
Setelah dilakukan analisis terhadap penelitian material komposit peredam suara, maka disimpulkan bahwa nilai koefisien serap suara tertinggi 0,50568 ( ) pada fraksi volume serat 70:30 % dengan frekuensi 600 Hz. sedangkan nilai koefisien serap suara terendah 0,503558 ( ) pada fraksi volume serat 70:30 % dengan frekuensi 200 Hz.
Daftar Pustaka
Balaka, R., Askar, P. dan Mahrun., 2016, Analisa Mampu Redam Suara Pada Material Komposit Kalsiboard dan Gypsum, Jurnal Ilmia Mahasiswa Teknik Mesin, Vol. 1, No.1.
Dely, J., Aminur. dan Leo, L., 2016, Analisa Mampu Redam Suara Komposit Polyester Diperkuat Serat Batang Pisang, Jurnal ilmia mahasiswa Teknik Mesin, Vol. 1, No.1.
Cahyono. E.S.H, 2010. Noice Absroption Coeffisien Komposit Jerami Padi dengan Matriks Alami. Tugas Akhir.
Jurusan Teknik Mesin. UII.
Yogyakarta.
Doelle, L, 1985. Akustik Lingkungan.
Terjemahan oleh Lea Prasetia:
Surabaya: Erlangga.
Irwan Yusril ,2013, Pembuatan Dan Uji Karakteristik Akustik Komposit Papan Serat Serabut Kelapa, Instituk Teknologi Nasiaonal, Bandung.
Jumardin, Leo. A.H., 2010. Analisa Redaman Suara Komposit Resin Polyester Yang Berpenguat Serbuk Kayu Jati, UHO, Kendari:
Kartikaratri. Y.M., Subagio. A, Widyandari. H, 2012. Pembuatan Komposit Serabut Kelapa dan Resin Fenol Formadehide Sebagai Material Peredam Akustik. Vol 15, No. 3.
Komaruddin, E. Khuriati, A., dan Nur, M., Disain Peredam Suara Berbahan Dasar Sabut Kelapa dan Pengukuran Koefisien Penyerapan Bunyinya, Universitas Diponegoro, Semarang, 2006.
Leo,Loman., Analisa Mampu Redam Komposit Polyester Diperkuat Serat Batang Pisang, UHO, Kendari: 2010 Mazumder,Sanjay, K.2001. Composit
Manufacturing: CRC Press LLC.
Mikell PG., 1996 Composite Material Fundmentall of Modern Manu- Facturing Material, Processes And System, Prentice Hall.
Ramatawa. 2008., Komposit.
hhtp://ramatawa.wordpress. com/
fiberglass-serat-kaca/.”
Sofyan. B.T, 2011, Pengantar Material Teknik. Jakarta: Salemba Teknika.
Sabri, Evaluasi Kinerja Akustik Serat Alam Sebagai Material Alernatif Pengendali Kebisingan, ITB, Bandung, 2007.
Thamrin. S. Tongkukut S.H.J. As,ari, 2013 Koefisien Serat Bunyi Papan Partikel Dari Bahan Serbuk Kayu, Kelapa.
Jurnal Mipa Unstrad Vol.2,No.1
William H. Hayt, John A. 2004. Back Elektromagnetika.
