REKAYASA MANUFAKTUR PROSES PEMBUATAN KOMPOSIT HYBIRD BERBASIS VACUUM BANGGING DAN VACUUM
ASSITED RESIN INFUSIAN TERHADAP SIFAT MEKANIS
Tugas Akhir I
Program Studi Teknik Mesin S1
Disusun Oleh : Rizki Abdillah Saputra
2100210030
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN S1 FAKULTAS TEKNIK DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL YOGYAKARTA
2024
ii
HALAMA PERSETUJUAN Tugas Akhir I
Program Studi Teknik Mesin S1
REKAYASA MANUFAKTUR PROSES PEMBUATAN KOMPOSIT HYBIRD BERBASIS VACUUM BANGGING DAN VACUUM
ASSITED RESIN INFUSIAN TERHADAP SIFAT MEKANIS
Oleh :
Rizki Abdillah Saputra 2100210030
Yogyakarta, 15 November 2024 Disetujui untuk diujikan oleh :
Pembimbing I
Angger Bagus Prasetiyo, S.T., M.Eng NIK : 1973 0356
Pembimbing II
Ir. Eka Yawara, M.T NIK : 1973 0129
Mengetahui,
Program Studi Teknik Mesin S1
Yosua Heru Irawan, S.T., M.Eng., Ph.D.
NIK : 1973 0330
iii
HALAMAN PENGESAHAN
REKAYASA MANUFAKTUR PROSES PEMBUATAN KOMPOSIT HYBIRD BERBASIS VACUUM BANGGING DAN VACUUM
ASSITED RESIN INFUSIAN TERHADAP SIFAT MEKANIS Dipertahan di Depan Dewan Penguji Tugas Akhir I dan
Diterima Guna Memenuhi Persyaratan untuk menempuh Tugas Akhir II
Program Studi Teknik Mesin S1 Fakultas Teknik dan Perencanaan Institut Teknologi nasional Yogyakarta
15 November 2024
Oleh :
Rizki Abdillah Saputra/2100210030
1. Angger Bagus Prasetiyo., S.T., M.Eng :………..
Ketua Tim Penguji
2. Ir. Eka Yawara., M.T. :………..
Anggota Tim penguji
3. Ir. Wartono, M.Eng :……….
Anggota Tim Penguji
Mengetahui, Dekan
Fakultas Teknik dan Perencanaan
Dr. Ir. Hill Gendoet Hartono, S.T., M.T NIK : 19730066
Menyutujui, Ketua Program Studi
Teknik Mesin S1
Yosua Heru Irawan, S.T., M.Eng., Ph.D NIK : 19730330
iv
F1.TA1./TM/FTI SOAL TUGAS AKHIR I
Nomor :05/ITNY/Ka.Prodi.TM/TGA/IX/2024
NAMA : RIZKI ABDILLAH SAPUTRA
NIM : 2100210030
SOAL : Rekayasa Manufaktur Proses Pembuatan Komposit Hybird Berbasis Vacuum Bangging dan Vacuum Assited Resin Infusian Terhadap Sifat Mekanis
Yogyakarta, 15 November 2024 Dosen Pembimbing I
Angger Bagus Prasetiyo, S.T., M.Eng NIK : 19730356
v
HALAMAN PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa data yang tersaji dalam Tugas Akhir I ini yang berjudul adalah Rekayasa Manufaktur Proses Pembuatan Komposit Hybird Berbasis Vacuum Bangging dan Vacuum Assited Resin Infusian Terhadap Sifat Mekanis murni hasil penelitian saya pribadi. Serta tidak pernah terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar sarjana Teknik mesin disalah satu perguruan tinggi sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis bahwa acuan naskah ini dan disebutkan dalam daftar Pustaka.
Yogyakarta, 15 November 2024 Yang menyatakan
Rizki Abdillah Saputra NIM : 2100210030
vi MOTO
“tidak ada mimpi yang gagal yang ada hanyalah mimpi yang tertunda cuma sekiranya kalua temen-teman merasa gagal dalam mencapai mimpi
itu, jangan khawatir mimpi-mimpi lain bisa di ciptakan”
(Winda Basudara)
“Allah tidak akan membebani seseorang, melainkan sesuai dengan kesanggupanya”
(Q.S Al-Baqarah:286)
“Kesepatan tidak datang dua kali, namun kesempatan datang kepada siapa saja yang tidak berhenti mencoba”
(Dzawin)
vii
HALAM PERSEMBAHAN
Puji syukur penulis panjatkan terhadap kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir I dengan lancar. Penulis mempersembahkan karya penelitian ini kepada orang-orang terkasih, teruntuk:
1. Kepada kedua orang tua saya, terima kasih atas segala dukungan, motivasi,doa dan nasihat yang tiada hentinya disalurkan kepada penulis. Terima kasih yang tak terhingga atas segala perjuangannya.
3. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 21, Terima kasih atas motivasi, semangat atas apa yang pernah kita lewati bersama di kampus ITNY dan tidak terasa waktu berjalan cepat sehingga sudah mau lulus.
4. Terima kasih kepada diri sendiri yang sudah berjuang dan bertahan sejauh ini dengan segala usaha yang dilakukan sehingga dapat menyelesaikan penelitian ini.
5. Terima kasih kepada teman-teman saya yang selama ini sudah support saya dalam mengerjakan Tugas Akhir I ini.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan berkat- Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir I ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Penyusunan laporan Tugas Akhir I ini digunakan untuk memenuhi sala satu syarat menempuh gelar Strata 1 pada Program Studi Teknik Mesin S1, Institut Teknologi Nasional Yogyakarta. Adapun judul Skripsi ini adalah “REKAYASA MANUFAKTUR PROSES PEMBUATAN KOMPOSIT HYBIRD BERBASIS VACUUM BANGGING DAN VACUUM ASSITED RESIN INFUSIAN TERHADAP SIFAT MEKANIS”. Penulis Tugas Akhir I ini tidak lepas dari bimbingan dan arahan berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Ir. Setyo Pambudi, M.T., selaku Rektor Institut Teknologi Nasional
Yogyakarta.
2. Bapak Dr. Ir. Hill Gendoet Hartono, S.T., M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional Yogyakarta.
3. Bapak Yosua Heru Irawan, S.T. M.Eng., Ph.D., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin S1 Institut Teknologi Nasional Yogyakarta.
4. Bapak Angger Bagus Prasetiyo, S,T.,M. Eng., selaku Dosen Pembimbing I 5. Dosen Wali yang telah bayak memberikan nasehat serta arahan dalam bangku
perkuliahan.
6. Bapak Ir. Eka Yawara, M.T selaku Dosen Pembimbing II.
7. Seleruh Bapak/Ibu Dosen di Program Studi Teknik Mesin, Institut Teknologi Nasional Yogyakarta yang telah banyak meberikan ilmu.
8. Bapak/Ibu Staf Administrasi di Fakultas Teknik dan Perencanaan, Institut Teknologi Nasional Yogyakarta.
9. Teman-teman seperjuangan angkatan 2021 dari awal masuk kuliah hingga saat ini saya ucapkan terimakasi atas support dan waktunya selama ini.
10. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini
Semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan Rahmat dan karunian-Nya kepada seluruh pihak yang telah memberikan bantuannya kepada penulis dalam menyelesainkan Tugas akhir I ini. Penulis menyadari bahwa karya ini belum
ix
sempurna, saran dan kritik yang bersifat membangun dari berbagai pihak sagat penulis harapkan sebagai dasar pertimbangan dan demi kesempurnaan Skripsi ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih, semoga Skripsi ini dapat dijadikan tambahan referensi bagi rekan-rekan mahasiwa Teknik Mesin Institut Teknologi Nasional Yogyakarta.
Yogyakarta, 15 November 2024 Penulis
Rizki Abdillah Saputra 2100210030
x DAFTAR ISI
HALAMA PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
SOAL TUGAS AKHIR I ... iv
HALAMAN PERNYATAAN ... v
MOTO ... vi
HALAM PERSEMBAHAN ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiii
ABSTRAK ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 15
1.1 Latar Belakang ... 15
1.2 Rumusan Masalah ... 17
1.3 Batasan Masalah... 17
1.4 Tujuan Penelitian... 18
1.5 Manfaat Penelitian ... 18
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 19
2.1 Komposit Hybird ... 19
2.1.1 Struktur Komposit Hybird... 20
2.1.2 Aplikasi Komposit Hybird ... 22
2.2 Spakbor Belakang Motor ... 23
2.2.1 Serat Pohon Waru ... 25
2.2.2 Peran Serat Alam dalam Penguatan Polimer ... 29
2.3 Metode Pembuatan Komposit ... 31
2.3.1 Vacuum Bangging ... 31
2.3.2 Vacuum Assisted Resin Infusion (Vari) ... 32
2.4 Pengaruh Metode Pembuatan Terhadapa Sifat Mekanik Komposit... 33
2.5 Road Map Penelitian ... 35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 38
xi
3.1 Lokasi Penelitian ... 38
3.2 Alat dan Bahan ... 38
3.2.1 Alat ... 38
3.2.2 Bahan... 42
3.3 Desain Penelitian ... 44
3.4 Proses Pembuatan Komposit ... 45
3.3.1 Preparasi Serat ... 45
3.3.2 Variasi Metode Pembuatan (Vacuum Bangging dan Vacuum Assisted Resin Infusion) ... 45
3.5 Gambar Spesimen Pengujian ... 47
3.6 Uji Karakteristik Komposit ... 48
3.4.1 Uji Tarik ... 48
3.4.2 Uji Bending ... 50
3. 4.3 Uji Impact... 52
3.7 Hipotesis Penelitian ... 54
BAB IV ... 55
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 55
4.1 Hasil Uji Mekanik ... 55
4.1.1 Perbandingan Kekuatan Tarik Berdasarkan Metode Pembuatan ... 55
4.1.2 Perbandingan Kekuatan Lentur Bedasarkan Metode Pembuatan ... 55
4.1.3 Perbandingan Kekuatan Impact Berdasarkan Metode Pembuatan ... 55
4.2 Hasil Uji Mikrostruktur ... 55
4.2.1 Pengaruh Metode Pembuatan terhadap Struktur Serat dan Matrik ... 55
4.2.2 Distribusi Serat dan Adhes pada Lapisan Hybird ... 55
4.3 Analisi Perbandingan dengan Literatur ... 55
4.4 Pembahasan Pengaruh Variasi Metode terhadap Sifat Mekanik ... 55
BAB V ... 56
KESIMPULAN DAN SARAN ... 56
5.1 Kesimpulan ... 56
5.2 Saran untuk Penelitian Selanjutnya ... 56
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 penggunaan Material komposit pada pesawat ... 15
Gambar 2. 1 material komposit ... 19
Gambar 2. 2 komposit Hybird ... 20
Gambar 2. 3 Struktur Komposit ( sumber : www.eticon.com) ... 21
Gambar 2. 4 Metode Vacuum Bangging ... 32
Gambar 2. 5 Metode Vacuum Assisted Resin Infusion ... 33
Gambar 3. 1 Vacum Pump ... 38
Gambar 3. 2 Selang ... 39
Gambar 3. 3 Wadah Resin ... 39
Gambar 3. 4 Clam ... 40
Gambar 3. 5 Selotip... 41
Gambar 3. 6 Cetakan (Mold) ... 41
Gambar 3. 7 Cutter ... 42
Gambar 3. 8 Serat Karbon ... 42
Gambar 3. 9 Serat Waru ... 43
Gambar 3. 10 Resin Epoxy ... 43
Gambar 3. 11 Diagram Alir Tahapan penelitian ... 44
Gambar 3. 12 Metode Vacuum Bangging ... 46
Gambar 3. 13 Metode Vacuum Assisted Resin Infusion ... 47
Gambar 3. 14 Spesimen Uji Tarik ... 47
Gambar 3. 15 Spesimen Uji Bending ... 47
Gambar 3. 16 Spesimen Uji Impact ... 47
Gambar 3. 17 Mesin Uji Tarik ... 48
Gambar 3. 18 Mesin Uji Bending ... 50
Gambar 3. 19 Mesin Uji impact ... 52
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Road Map penelitian ... 35
xiv ABSTRAK
Penggunaan material komposit berkembang pesat dalam konstruksi dan berbagai aplikasi karena keunggulannya, seperti massa jenis rendah, kekuatan yang relatif besar, dan nilai ekonomis yang tinggi. Namun, penggunaan serat sintetis sebagai penguat komposit semakin ditinggalkan karena dampak negatifnya terhadap lingkungan. Sebagai alternatif, serat alam seperti rami dan serat pohon waru dipertimbangkan karena ramah lingkungan, ketersediaannya melimpah, dan dapat didaur ulang, meskipun memiliki kelemahan mekanis yang lebih rendah dibandingkan serat sintetis.
Penelitian ini menggunakan metode Vacuum Bangging dan Vacuum Assisted Resin Infusion (VARI) untuk membuat komposit hybird dengan menggunakan serat pohon waru. Metode Vacuum Bangging dan VARI melibatkan tekanan vakum untuk mendistribusikan resin, memungkinkan laminasi yang lebih merata dan minim void. Variasi metode pembuatan ini diharapkan memberikan perbedaan hasil pada sifat mekanis komposit, khususnya pada kekuatan tarik, kekuatan lentur, dan ketangguhan material.
Hipotesis penelitian ini adalah bahwa penggunaan serat pohon waru dan rami dalam komposit hybird, dikombinasikan dengan metode pembuatan yang tepat, akan meningkatkan sifat mekanis komposit. Metode VARI diperkirakan memberikan hasil yang lebih baik dalam hal distribusi resin dan kekuatan mekanis dibandingkan dengan vacuum bangging, karena resin lebih merata dan menyerap hingga ke bagian dalam serat. Selain itu, kombinasi serat waru dan rami dalam satu komposit diharapkan dapat memperbaiki kelemahan sifat serat tunggal, menghasilkan komposit dengan kekuatan tarik, kekuatan lentur, dan ketangguhan yang lebih tinggi.
Kata Kunci: Komposit Hybird, Serat Pohon Waru, Vacuum Bangging, VARI
15 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penggunaan material komposit sebagai bahan konstruksi atau komponen suatu produk berkembang sangat pesat pada saat ini. Ini dikarenakan keunggulan-keunggulan yang dimiliki oleh material komposit, diantaranya adalah massa jenis yang rendah, kekuatan yang relatif besar, dan nilai ekonomis yang tinggi. Namun, penggunaan serat sintetis yang banyak menimbulkan masalah yang cukup serius bagi lingkungan, maka penggunaan serat sintetis sebagai penguat pada komposit saat ini mulai ditinggalkan dan sebagai penguat pada komposit. Industri cenderung menggunakan serat alam (natural fiber) karena sifatny ayang lebih ramah lingkungan, disamping ketersediaan serat alam yang sangat melimpah dan pemanfaatannya sampai saat ini masih belum optimal (Perdana, M. 2013).
Berbagai jenis bahan polimer bisa dipergunakan dalam aspek kehidupan, seperti memanfaatkan bahan yang berasal dari tumbuhan atau serat organic.
Kombinasi ini biasa dikenal sebagai komposid hybird. Menurut (Maryanti, Sonief,
& Wahyudi, 2011) Komposit didefinisikan sebagai kombinasi antara dua material atau lebih yang berbeda bentuknya, komposisi kimianya, dan tidak saling melarutkan antara materialnya Dimana material yang satu berfungsi sebagai penguat dan material yang lainnya berfungsi sebagai pengikat untuk menjaga kesatuan unsur-unsurnya. Secara umum terdapat dua kategori material penyusun komposit yaitu matrik (bahan pengikat) dan reinforcement (bahan penguat).
Gambar 1.1 penggunaan Material komposit pada pesawat (sumber : www.pttensor.com)
16
Sifat komposit hasil gabungan berbagai bahan ini diharapkan dapat memperbaiki kelemahan sifat-sifat penyusunnya. Beberapa kelemahan sifat bahan penyusun yang dapat diperbaiki adalah kekuatan, kekakuan, ketahanan korosi, ketahanan pemakaian, ketahanan gesek, insulasi panas, umur lelah, insulasi akustik, dan pengaruh terhadap temperatur (Wibowo & Ningsih, 2018). Sedangkan komposit hybird adalah suatu gabungan dari beberapa lapisan atau serat yang searah dan disusun dengan jumlah tertentu, optimalnya komposit hybird merupakan suatu peluang yang baik untuk diteliti lebih lanjut pada pemakaian aplikasi struktur komposit secara lebih luas .
Serat alami (natural fiber) adalah serat yang berasal dari tumbuhan atau hewan yang bersulur-sulur seperti benang. Untuk mendapatkan bentuk serat, diperlukan beberapa tahap pemrosesan tergantung pada karakter bahan dasarnya.
Serat dari tumbuhan antara lain kapas, pelepah pisang, enceng gondok, rami dll.
Sedangkan serat dari hewan misalnya wool, sutra, dan bulu burung (Yudhanto dkk.
2016).
Komposit berpenguat serat alam sudah banyak digunakan sebagai bahan baku industri, antara lain di bidang konstruksi, penerbangan, otomotif, manufaktur dll.
Beberapa keunggulan dimiliki oleh serat alam diantaranya tersedia melimpah, ramah lingkungan, dapat didaur ulang, lebih murah, ringan dan memiliki modulus spesifik yang lebih tinggi (Bledzki dan Faruk, 2006; Nguong dkk., 2013). Walaupun demikian dibandingkan dengan serat sintetis, serat alam memiliki kelemahan, antara lain sifat mekanis yang lebih rendah dan penyerapan air yang lebih tinggi (Silva dkk., 2009).
Salah satu cara yang dilakukan untuk mengatasi kelemahan serat alam adalah dengan menggunakan serat alam dan sintetis dalam satu matriks yang biasa disebut sebagai komposit hybird. Penggunaan serat alam dan serat sintetis secara bersama- sama dapat saling memperkuat dan mengurangi cacat sehingga dapat meningkatkan sifat mekanis komposit (Sreekala dan Thomas, 2003).
Penggunaan serat alami semakin dikembangkan dalam teknologi hijau (green technology) dalam ilmu material melalui pengembangan komposit yang diperkuat serat alami. Perkembangan produk teknik berkinerja tinggi yang terbuat dari sumber daya alam meningkat di seluruh dunia dari hari ke hari. Ada peningkatan
17
minat pada bahan alam yang menunjukkan upaya penggunaan sumber daya terbarukan secara efisien. Alasan utama penggunaan bahan bio-komposit adalah biaya serat alami (harga serat alam lebih murah dari pada serat kaca), pengurangan berat (serat alam beratnya setengah dari serat kaca), daur ulang (komposit serat alam lebih mudah untuk didaur ulang) dan keinginan untuk menggunakan produk ramah lingkungan (Faruk et al., 2014).
Pemanfaatan serat alam terutama yang berbasis selulosa saat ini didominasi oleh industri sandang dan kertas saja. Namun dengan perkembangan teknologi, serat alam tersebut memiliki peluang dimanfatkan untuk aplikasi teknik dalam bentuk partly atau fullybio-composites. Serat alam yang berasal dari batang, kecuali bambu dan kayu, yang tumbuh di Indonesia atau tanaman dari daerah tropis memiliki jenis spesies dan jumlah varitas yang sangat banyak tetapi belum dimanfaatkan secara optimal untuk aplikasi teknik. Serat kayu dan bambu telah dikenal mampu digunakan sebagai material struktural (Bale, J dkk 2017). Serat alam yang digunakan dalam penelitian ini adalah serat rami dan pohon waru. Serat rami dan pohon waru adalah dua sumber serat alami yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi, terutama untuk kerajinan tangan, bahan tekstil, dan komposi
Berdasarkan latar belakang di atas tujuan penelitian ini adalah Metode Pembuatan dan Pengaruh Terhadap Sifat Mekanis Material Komposit dari Serat Rami dan Pohon Waru.
1.2 Rumusan Masalah
Berikut adalah beberapa rumusan masalah yang dalam penelitian ini :
1. Bagaimana pengaruh metode pembuatan terhadap sifat mekanis komposit hybird yang menggunakan serat pohon waru?
2. Bagaimana mengetahui sifat mekanis komposit hybird dari serat pohon waru dari uji mekanis seperti uji tarik, uji lentur dan uji impact?
1.3 Batasan Masalah
Untuk menghindari terjadinya perluasan masalah, perlu adanya batasan masalah yang ada pada penelitian ini:
1. Penelitian ini dibatasi pada penggunaan material komposit dengan fokus utama pada serat pohon waru.
18
2. Pengujian yang dilakukan hanya terbatas pada sifat mekanis seperti kekuatan tarik, kekuatan lentur dan impact.
3. Metode pembuatan komposit yang digunakan adalah vacuum bagging dan vacuum assisted resin infusion.
4. Resin yang digunakan dalam penelitian adalah resin epoxy.
1.4 Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusalah masalah yang telah diuraikan, maka tujuan penelitian yang ingin dicapai dalam penelitian ini yaitu:
1. Mengidentifikasi pengaruh metode pembuatan komposit terhadap sifat mekanis komposit berbasis serat pohon waru.
2. Menentukan sifat mekanis optimal dari material komposit hybird yang dihasilkan, seperti kekuatan tarik, kekuatan lentur, dan impact.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi pihak yang berkepentingan yaitu :
1. Bagi Penulis
Sebagai sebuah sarana yang bermanfaat dalam menerapkan ilmu yang telah diperoleh selama di bangku kuliah.
2. Bagi Institut
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi seluruh institusi pendidikan agar dapat melihat bagaimana evaluasi material komposit hybird berbasis natural fiber reinforcement polymer dengan serat pohon waru dan serat rami variasi metode pembuatan dan pengaruh terhadap sifat mekanis.
3. Bagi Masyarakat
Penelitian ini diharapkan dapat menambah wawasan ilmu khususnya dibidang manufukatur tentang material komposit.
4. Bagi Peneliti lainya
Memberikan manfaat terkait informasi yang dapat digunakan sebagai bahan referensi bagi pembaca atau peneliti yang akan melakukan penelitian sejenisnya agar dapat dikembangkan, dimodifikasi dan disempurnakan.
19 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Komposit Hybird
Komposit merupakan material yang dibuat dari dua atau lebih material yang berbeda yang mana digabungkan menurut sifat khususnya. Sebuah komposit merupakan material yang dianggap multifase dimana dibuat dengan tujuan untuk menunjukkan sebuah kombinasi sifat yang baik dari setiap material komponennya, sehingga terbentuklah material yang sifatnya jauh lebih baik dari material pembentuknya (Callister, 2001). Sementara itu menurut Kakani, S.L dan Amit Kakani (2004) menyatakan bahwa sebuah material komposit dapat dianggap sebagai material multifase yang menunjukkan sebuah proporsi yang signifikan dari sifat-sifat kedua fase unsur-unsur pokok penyusunnya sehingga sebuah kombinasi sifat yang lebih baik dapat tercapai. Material komposit umumnya memiliki satu kesamaan yaitu terdapat matrik atau pengikat yang dikombinasikan dengan bahan penguat.
Gambar 2. 1 material komposit ( sumber : Deshmukh, and Shrigandhi 2015) Menurut Schwartz (1984) komposit merupakan suatu sistem material yang tersusun dari kombinasi dua atau lebih unsur-unsur utama yang secara makro berbeda di dalam bentuk dan atau komposisi material yang pada dasarnya tidak dapat dipisahkan. Pengertian yang lain menjelaskan bahwa sebuah material
20
komposit dapat didefinisikan sebagai sebuah kombinasi dari dua atau lebih material yang menghasilkan sifat lebih baik dari pada komponen individualnya (Campbell, 2010). Terdapat dua unsur utama pembentuk material komposit yaitu sebuah penguat (reinforcement), dapat disebut juga sebagai pengisi (filler) dan sebuah matrik (Gambar 2.1).
Komposit hybird adalah suatu gabungan dari beberapa lapisan atau serat yang searah dan disusun dengan jumlah tertentu, optimalnya komposit hybird merupakan suatu peluang yang baik untuk diteliti lebih lanjut pada pemakaian aplikasi struktur komposit secara lebih luas (Yudhanto dkk. 2016).
Komposit hybird merupakan komposit yang terbuat dari gabungan dua atau lebih pengisi dan matrik yang membentuk satu kesatuan struktur dalam skala makroskopik. Efek hybird menentukan apakah campuran serat penguat yang dipilih sesuai dengan jenis matrik yang digunakan dalam pembuatan komposit hybird.
Efek hibrid positif berarti penggabungan kedua jenis serat memberikan kontribusi pada sifat mekanik dan campuran serat penguat yang dipilih sesuai dengan matrik yang dipilih. Jika efek hybird negatif berarti campuran serat yang dipilih tidak memberikan kontribusi terhadap sifat mekanik. Terdapat kecenderungan hanya satu jenis serat saja yang dominan memberikan kontribusi terhadap sifat mekanik (Sulaiman, 2007).
Gambar 2. 2 komposit Hybird ( sumber : Gibson, 1994)
2.1.1 Struktur Komposit Hybird
Penggunaan komposit saat ini berkembang pesat. Terutama komposit hybird yang memanfaatkan kombinasi serat alam dan serat sintetis, kebutuhan material bahan yang kuat, murah, mudah didapat, serta ramah lingkungan menyebabkan berkembangnya penggunaan komposit hybird berpenguat serat alam dan serat sintetis (Rahmatulloh, dkk 2020). Serat alam merupakan alternatif filter komposit
21
untuk berbagai komposit polimer karena keunggulannya dibanding serat sintetis mudah didapatkan dengan harga yang murah, mudah diproses, densitasnya rendah, serta ramah lingkungan (Siagian dkk 2024). Penelitian dan inovasi dalam bidang komposit sudah mengalami perkembangan yang pesat. Hal ini dikarenakan fungsi dari komposit yang memiliki kelebihan yang sangat banyak jika dibandingkan dengan material lain serta material komposit mungkin akan dapat menggantikan material lain. Komposit merupakan suatu material yang terbentuk dari dua paduan atau lebih material sehingga terbentuk menjadi material yang memiliki sifat yang tergabung yang mempunyai sifat mekanik lebih kuat dari material pembentuknya (Manurung dkk 2020).
Pada serat sendiri biasanya bersifat elastis, mempunyai kekuatan tarik yang baik, namun tidak dapat digunakan pada temperatur yang tinggi sedangkan matriks biasanya bersifat ulet, lunak dan bersifat mengikat jika sudah mencapai titik bekunya. Serat berfungsi sebagai penguat dan menyebabkan meningkatnya kekuatan tarik dan kekakuan. Dalam ketentuan untuk memilih penguat serat yang cocok terdiri dari perpanjangan pada serat, stabilitas termal atau stabil dalam menangani temperatur, adhesi serat dan matriks, perilaku dinamis, pemakaian yang jangka panjang, dan harga serta biaya pemrosesan Serat sendiri terbagi menjadi 2 bagian yaitu serat alami dan serat sintetis. Jika dibandingkan diantara kedua serat, serat sintetis ini memiliki banyak kekurangan terutama dalam masalah lingkungan yang dimana bahan dari serat sintesis menggunakan polyester yang merupakan plastik dan produk sampingan dari minyak bumi (Astika, Lokantara, & Karohika, 2013).
Gambar 2. 3 Struktur Komposit ( sumber : www.eticon.com)
22
Struktur komposit hybird umumnya digunakan di industri otomotif, pesawat terbang, dan konstruksi karena kemampuan mereka dalam menawarkan kombinasi kekuatan, daya tahan, dan fleksibilitas yang tidak bisa diperoleh dari material tunggal.
a. Tipe dan Karakteristik
• Komposit Hybird Serat Alami dan Sintetis: Penggunaan kombinasi serat alami seperti rami atau kenaf dengan serat sintetis seperti E-glass atau karbon. Penelitian menunjukkan bahwa komposit ini memiliki kekuatan mekanis yang lebih baik dibandingkan komposit dengan serat tunggal.
• Komposit Hybird Sandwich: Terdiri dari dua "skin" (lapisan luar) yang terbuat dari serat penguat dan diapit oleh inti (core), seperti kayu atau bahan komposit lainnya. Ini sering digunakan dalam aplikasi struktural yang membutuhkan kekuatan tinggi dan ketahanan impak, seperti pada bagian pesawat atau mobil
b. Keunggulan dan Aplikasi
• Ringan dan Kuat: Komposit hybird memberikan kombinasi kekuatan tinggi dan berat yang ringan, membuatnya ideal untuk aplikasi yang memerlukan efisiensi struktural, seperti bagian pesawat, mobil balap, dan turbin angin
• Tahan Korosi: Komposit hybird juga memiliki ketahanan terhadap korosi yang lebih baik daripada logam, sehingga lebih cocok untuk lingkungan ekstrem atau basah.
• Ramah Lingkungan: Penggunaan serat alami, seperti rami dan kenaf, juga membuat komposit hybird menjadi lebih ramah lingkungan karena bahan ini dapat diperbarui dan biodegradable.
2.1.2 Aplikasi Komposit Hybird
Aplikasi dari komposit hybird banyak digunakan dalam berbagai industri karena kombinasi karakteristik unggul dari dua atau lebih bahan yang berbeda,
23
seperti kekuatan tinggi, ringan, tahan korosi, dan sifat isolasi. Berikut beberapa aplikasi utama dari komposit hybird:
1. Industri Otomotif: Komposit hybird sering digunakan untuk komponen kendaraan seperti bumper, panel bodi, dan struktur internal. Kombinasi serat alami dan sintetis membantu mengurangi berat kendaraan sambil meningkatkan kekuatan dan ketahanan terhadap benturan, yang berkontribusi pada efisiensi bahan bakar dan keselamatan.
2. Industri Penerbangan dan Ruang Angkasa: Dalam aplikasi ini, komposit hybird digunakan untuk bagian struktural pesawat, seperti sayap dan fuselage. Material ini sangat penting untuk mengurangi berat dan meningkatkan efisiensi bahan bakar, sambil tetap memberikan kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap korosi.
3. Konstruksi dan Arsitektur: Komposit hybird digunakan dalam pembangunan struktur bangunan untuk meningkatkan kekuatan dan stabilitas. Misalnya, panel komposit hybird dapat digunakan dalam dinding, atap, dan elemen struktural lainnya untuk meningkatkan efisiensi energi dan daya tahan terhadap elemen cuaca.
4. Peralatan Olahraga: Banyak peralatan olahraga modern, seperti raket tenis, sepeda, dan peralatan golf, terbuat dari komposit hybird. Penggunaan material ini memungkinkan produk yang lebih ringan, lebih kuat, dan lebih responsif, meningkatkan performa atlet.
5. Alat dan Perangkat Medis: Komposit hybird juga digunakan dalam pembuatan alat medis, seperti prostetik dan implan. Sifat ringan dan biokompatibilitas dari serat alami membantu dalam pengembangan perangkat medis yang lebih nyaman dan efektif.
2.2 Spakbor Belakang Motor
Spakbor belakang motor adalah komponen penting yang berfungsi untuk melindungi bagian belakang sepeda motor dari cipratan air, lumpur, dan kotoran yang dihasilakan ban. Selain itu spakbor belakang juga berfungsi sebagai dudukan plat nomor dan lampu sein.
Spakbor sepeda motor memiliki fungsi penting sebagai bagian dari kendaraan bermotor Spakbor, baik depan maupun belakang, dirancang agar presisi dan menvatu dengan bodi motor Fungsi utamanya adalah sebagai pelindung, yakni
24
meminimalkan percikan air dari roda ke arah pengendara maupun kendaraan itu sendiri. Percikan ini biasanya berasal dari putaran roda depan atau belakang motor (Fatah, 2012).
Dalam proses desain struktur dan pembentukan material, dilakukan pemilihan matriks dan penguat guna memastikan kemampuan serta kekuatan material sesuai dengan spesifikasi produk yang akan dibuat. Material komposit terdiri dari bahan utama (matriks) dan jenis penguat (reinforcement), yang ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan serta kekakuan matriks (Wayuningsih, 2012). Keunggulan material komposit dapat dilihat dari sifat-sifat penyusunnya dan karakteristiknya, dalam pembuatan komposit berbasis polimet serta menjawab tantangan lingkungan, komposit berbahan dasar serat alami seperti pohon waru dan daun nanas hadir sebagai solusi inovatif.
Dalam dunia otomotif, kebutuhan akan material yang ringan namun kuat menjadi sangat penting, termasuk dalam pengembangan spatbor (fender) motor matic. Penelitian ini mengevaluasi karakteristik fabrikasi spatbor (fender) motor matic berbasis komposit hybrid melalui metode hand lay-up, menggunakan kombinasi serat rami dan sabut kelapa sebagai bahan alami, dan serat gelas sebagai bahan sintetis. Lapisan serat kaca, anyaman serat rami, dan serat sabut kelapa diuji untuk mengukur kekuatan tarik dan ketahanan impak. Hasil menunjukkan bahwa susunan SR-SR-SK menghasilkan kekuatan tarik tertinggi sebesar 47,67 MPa dan ketahanan impak 0,0141 J/mm², sementara susunan SR-SF-SK mencatat kekuatan tarik terendah sebesar 35,59 MPa dan ketahanan impak 0,01226 J/mm². Studi ini mengonfirmasi bahwa kombinasi serat dan lapisan sangat mempengaruhi sıfat mekanik, sehingga memiliki potensi besar untuk pengembangan material komposit dalam aplikasi otomotif. (Abdus Shomad & Sofyan, 2020).
Proses pembuatan dan peningkatan kualitas material yang digunakan untuk bodi motor, khususnya dengan menggunakan komposit lamina yang terbuat dari serat bambu dan matriks epoxy. Tujuan dari pengembangan ini adalah untuk menciptakan material yang memiliki sifat mekanis yang baik, seperti kekuatan tarik dan lentur, sehingga dapat meningkatkan performa dan daya tahan bodi motor Bambu diolah menjadi lembaran anyaman polos dan diuji menggunakan standar ASTM D3039/D3039M untuk kekuatan tarik dan ASTM D7264/7264M untuk
25
kekuatan lentur, serta dianalisis mikrostrukturnya menggunakan SEM. Hasilnya, kekuatan tarik bambu mencapai 50 MPa dan modulus elastisitas 0,38 GPa.
mendekati nilai ABS 53 MPa dan 0,41 GPa. Kekuatan lentur bambu adalah 47,06 MPa dengan modulus lentur 0,52 GPa, sedikit di bawah ABS yang masing-masing
2.2.1 Serat Pohon Waru
Serat pohon waru, yang diambil dari tanaman Hibiscus tiliaceus, merupakan serat alami yang diekstrak dari kulit kayu pohon tersebut. Menurut (Wirawan, dkk 2022) ,mengungkapkan bahwa serat kulit kayu waru memiliki potensi besar sebagai bahan penguat dalam komposit matriks polimer. Serat ini menunjukkan sifat mekanik yang baik, termasuk kuat tarik maksimum yang lebih tinggi dibandingkan dengan serat selulosa lainnya setelah menjalani perlakuan kimia menggunakan larutan NaOH dan penambahan silana. Selain itu, serat ini juga memiliki karakteristik morfologi dan struktur yang menarik, menjadikannya alternatif yang menjanjikan untuk aplikasi material komposit.
Dari penelitian ini, komposit yang menggunakan serat kulit kayu waru menunjukkan nilai kekuatan tarik maksimum sebesar 243,94 MPa(megapascal).
Nilai ini mengindikasikan bahwa serat kulit kayu waru memiliki kekuatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan serat selulosa lainnya setelah mengalami perlakuan kimia dengan larutan NaOH dan penambahan silana.
Serat kulit kayu waru (Hibiscus tiliaceus) memiliki potensi yang sangat baik sebagai bahan penguat dalam komposit matriks polimer. Perlakuan kimia menggunakan larutan NaOH dan penambahan silana secara signifikan meningkatkan sifat mekanik serat. Selain itu, perlakuan ini juga berkontribusi pada peningkatan indeks kristalinitas serat, yang berdampak positif pada kekuatan dan stabilitas serat. Dengan karakteristik morfologi dan struktur yang menarik, serat kulit kayu waru dapat menjadi alternatif yang menjanjikan untuk aplikasi dalam material komposit yang berkelanjutan dan ramah lingkungan.
Penelitian yang dilakuakan (Hermawan dkk 2020) mengungkapkan bahwa serat kulit pohon waru (Hibiscus tiliaceus) memiliki potensi yang sangat baik sebagai bahan penguat dalam komposit, terutama karena sifatnya yang ramah
26
lingkungan dibandingkan dengan serat sintetis, menjadikannya pilihan yang cocok untuk material biokomposit yang dapat didaur ulang. Serat ini dikenal memiliki kekuatan dan ketangguhan yang baik, sehingga sering dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi, seperti tali tampar untuk hewan ternak dan dalam kerajinan.
Dalam penelitian ini, serat kulit pohon waru digunakan sebagai penguat matriks polyester, dengan penambahan serbuk alumina (Al₂O₃) untuk meningkatkan kekuatan mekanis komposit, terutama kekuatan impact. Proses produksi komposit dilakukan melalui metode vakum resin infusion, yang memastikan persiapan serat dan resin dengan baik untuk menghasilkan material komposit yang kuat dan efisien.
Secara keseluruhan, serat kulit pohon waru menunjukkan potensi signifikan dalam pengembangan material komposit yang lebih berkelanjutan dan berkinerja tinggi.
Penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan serbuk alumina (Al₂O₃) pada komposit serat kulit pohon waru (Hibiscus tiliaceus) bermatriks polyester secara signifikan mempengaruhi energi impact dan harga impact dari komposit tersebut.
Energi yang diserap mencapai nilai tertinggi pada variasi penambahan serbuk alumina 5 gram, sebesar 10,240.44 Joule, sementara harga impact tertinggi diperoleh pada variasi penambahan 10 gram, yaitu sebesar 90.98 Joule/mm². Pola patahan komposit yang diuji menunjukkan adanya mekanisme fiber pull out pada penambahan 7.5 gram serbuk alumina dan delaminasi pada variasi penambahan 5 dan 10 gram, yang mengindikasikan bahwa penambahan serbuk alumina mempengaruhi mekanisme kegagalan komposit. Penelitian ini menegaskan potensi serat kulit pohon waru sebagai bahan alternatif yang efektif untuk pembuatan komposit, terutama dengan penambahan filler seperti serbuk alumina untuk meningkatkan sifat mekanisnya. Temuan ini memberikan wawasan baru tentang bagaimana penambahan filler dapat meningkatkan performa komposit berbasis serat alami, menjadikannya pilihan yang menarik untuk aplikasi di bidang rekayasa material.
Berdasarkan penelitian (Fadhillah dkk 2022), serat kulit pohon waru (Hibiscus tiliaceus) menunjukkan potensi yang signifikan sebagai penguat dalam komposit serat alam. Penelitian ini menyoroti bahwa model anyaman serat mempengaruhi kekuatan tarik komposit, Uji tarik dilakukan sesuai dengan standar ASTM D638-03 Type 1 ( American Society for Testing and Materials). Fraksi
27
massa komposit dengan perbandingan 60% serat dan 40% resin, Komposisi resin yang digunakan terdiri dari 400 gram resin, 1,6 gram Mekpo, dan 3,2 gram Promoter. Perlakuan serat kulit pohon waru dengan perendaman alkali NaOH 6%
selama 120 menit. Metode manufaktur yang diterapkan dalam penelitian ini adalah metode vacuum infusion resin.
Berdasarkan hasil uji tarik pada komposit serat kulit pohon waru dengan berbagai model anyaman, dapat disimpulkan bahwa model anyaman memiliki pengaruh terhadap kekuatan tarik komposit tersebut. Model anyaman basket (2-2) menghasilkan kekuatan tarik tertinggi yaitu 119.79 MPa, sementara model anyaman satin (3-1) menunjukkan kekuatan tarik terendah yaitu 84.16 MPa. Untuk regangan maksimum, model anyaman satin (3-1) mencatat nilai tertinggi sebesar 0.0213 mm/mm, sedangkan model anyaman basket (2-2) memiliki regangan maksimum terendah sebesar 0.0161 mm/mm. Oleh karena itu, disarankan agar serat kulit pohon waru lebih baik digunakan dengan model anyaman basket (2-2) dibandingkan dengan model unidirectional.
Penelitian ini juga mengindikasikan bahwa serat kulit pohon waru lebih efektif ketika digunakan dalam model anyaman dibandingkan dengan model unidirectional. Hal ini menunjukkan bahwa struktur anyaman dapat meningkatkan distribusi beban tarik dan memprediksi kekuatan material dengan lebih baik.
Menurut (Fadhillah dkk 2017) serat pohon waru (Hibiscus tiliaceus) dalam penelitian ini menunjukkan potensi yang signifikan sebagai bahan penguat (reinforcement) dalam komposit. Penelitian ini menggunakan empat jenis resin sintetis, yaitu resin poliester BTQN 157, resin bisphenol A LP-1Q-EX, resin ripoksi R-802, serta resin epoksi A dan B. Rasio massa antara serat dan resin yang diterapkan adalah 60:40. Serat kulit pohon waru yang digunakan mengalami perlakuan awal berupa perendaman dalam larutan NaOH 6% selama 120 menit, dengan tujuan untuk meningkatkan sifat mekaniknya. Pembuatan komposit dilakukan menggunakan metode vacuum bagging, di mana tekanan hingga -27 Atm diterapkan untuk memastikan resin dapat mengalir dengan baik dan mengisi rongga di antara serat.
28
Untuk pengujian sifat mekanis, spesimen uji tarik dibuat mengikuti standar ASTM D638-03 Type I guna mengukur kekuatan tarik komposit. Selain itu, penelitian ini juga mencakup analisis mode patahan untuk memahami perilaku fraktur dari komposit yang dihasilkan. Parameter-parameter ini memberikan panduan komprehensif mengenai metodologi penelitian serta cara menginterpretasi hasilnya.
Hasil pengujian menunjukkan beberapa temuan penting terkait kekuatan tarik dan sifat mekanik komposit yang menggunakan serat kulit pohon waru (Hibiscus tiliaceus) yang dikombinasikan dengan berbagai jenis resin sintetis. Komposit dengan resin bisphenol A LP-1Q-EX mencatat kekuatan tarik tertinggi sebesar 327.12 MPa, diikuti oleh komposit dengan resin epoksi yang memiliki kekuatan tarik 306.76 MPa. Sementara itu, resin ripoksi R-802 menghasilkan kekuatan tarik sebesar 292.80 MPa, dan komposit dengan resin poliester BTQN 157 mencatat kekuatan tarik terendah, yaitu 247.81 MPa. Dari analisis area patahan, komposit dengan resin epoksi A dan B menunjukkan area patahan yang lebih kecil dan lebih dapat diprediksi, dibandingkan dengan komposit yang menggunakan resin poliester dan bisphenol, yang cenderung memiliki area patahan tidak terprediksi. Perlakuan alkali menggunakan NaOH 6% selama 120 menit berhasil meningkatkan ikatan antara serat dan matriks resin, yang berkontribusi pada peningkatan kekuatan tarik dan sifat mekanik lainnya.
Menurut (Nurudin, A. 2011), serat dari pohon waru adalah serat alam yang memiliki struktur serat kontinyu dan anyaman alami yang kuat. Walaupun pemanfaatannya saat ini masih terbatas, serat kulit waru diharapkan dapat berfungsi sebagai bahan alternatif untuk memperkuat matriks komposit, terutama dalam pembuatan komposit berbasis polyester. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan nilai tambah dari tanaman waru dengan memanfaatkan seratnya sebagai material industri yang lebih berkualitas.
Perlakuan alkalisasi dilakukan dengan merendam serat kulit waru dalam larutan NaOH 5% selama 2 jam untuk meningkatkan sifat mekanisnya. Selain itu, variasi orientasi sudut serat, seperti 0°/0°/45°/-45°/0°/0°, diterapkan dalam pembuatan spesimen untuk mempengaruhi kekuatan tarik dan bending komposit.
29
Pengujian dilakukan menggunakan enam layer serat, sementara matriks yang digunakan adalah resin poliester tipe 157 BTQN dengan katalis MEKPO 1%. Sifat mekanis yang diukur meliputi kekuatan tarik dan kekuatan bending dari komposit yang dihasilkan. Parameter-parameter ini penting untuk mengevaluasi performa komposit dan menentukan potensi penggunaannya sebagai material alternatif.
Penelitian ini menunjukkan bahwa perlakuan alkalisasi serat kulit waru menggunakan NaOH 5% selama 2 jam secara signifikan meningkatkan kekuatan tarik dan kekuatan bending komposit, dengan kekuatan tarik tertinggi mencapai 86,78 N/mm² dan kekuatan bending maksimal sebesar 189,78 N/mm². Meskipun variasi orientasi sudut serat diterapkan, hasil penelitian mengindikasikan bahwa arah orientasi serat tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap kekuatan tarik komposit yang telah mengalami perlakuan alkali. Serat kulit waru memiliki potensi besar sebagai bahan penguat dalam pembuatan komposit, memberikan alternatif yang lebih ekonomis dibandingkan dengan fiberglass.
2.2.2 Peran Serat Alam dalam Penguatan Polimer
Polimer merupakan bahan yang sangat bermanfaat dalam dunia teknik, khususnya dalam industri kontruksi. Polimer sebagai bahan kontruksi bangunan dapat digunakan baik berdiri sendiri, misalnya sebagai perekat, pelapis,cat, dan sebagai glazur maupun bergabung dengan bahan lain membentuk komposit.
(Kartini dkk 2018). Sifat bahan kompositsangat dipengaruhi oleh sifat dan distribusi unsur penyusun, serta interaksi antara keduanya (Bhagwan dkk 2006). Parameter penting lain yang mungkin mempengaruhi sifat bahan komposit adalah bentuk, ukuran, orientasi dan disribusi dari penguat (filler)dan berbagai ciri-ciri dari matriks (Matthews, & Rawlings, 1999).
Sifat mekanik bahan komposit bergantung pada sifat bahan penyusunnya.
Peran utama dalam komposit berpenguat serat adalah untuk memindahkan tegangan (stress) antara serat, memberikan ketahanan terhadap lingkungan yang merugikan dan menjaga permukaan serat dari efek mekanik dan kimia. Sementara kontribusi serat sebagian besar berpengaruh pada kekuatan tarik (tensile strength) bahan komposit (Nicolais, L. 1993).
30
Penggunaan serat alam sebagai penguat dalam material komposit berbasis polimer telah menjadi salah satu topik penelitian yang berkembang pesat. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, seperti ketersediaan yang melimpah, biaya yang relatif rendah, serta sifat ramah lingkungan dari serat alam dibandingkan serat sintetis seperti serat kaca atau serat karbon. Serat alam, yang berasal dari tumbuhan, hewan, atau mineral, memiliki potensi yang besar dalam aplikasi material komposit terutama dalam industri otomotif, konstruksi, dan barang konsumsi (Jawaid &
Khalil 2011).
Serat alam seperti rami, pohon waru, jute, kenaf, dan sisal telah banyak digunakan sebagai penguat dalam komposit polimer. Serat-serat ini memiliki beberapa keunggulan:
1. Biodegradabilitas: Serat alam dapat terurai secara alami, sehingga mengurangi dampak lingkungan bila dibandingkan dengan serat sintetis.
2. Ketersediaan dan Biaya: Serat alam dapat diperoleh dari sumber daya terbarukan dengan biaya yang lebih rendah dibandingkan serat sintetis.
3. Rendahnya Densitas: Serat alam memiliki densitas yang lebih rendah, yang dapat mengurangi berat keseluruhan komposit.
4. Ramah Lingkungan: Proses pengolahan serat alam umumnya lebih sedikit menghasilkan emisi gas rumah kaca dibandingkan pengolahan serat sintetis.
Polimer, baik yang bersifat termoplastik maupun termoset, memiliki sifat mekanis yang relatif rendah bila digunakan secara mandiri. Oleh karena itu, serat alam digunakan untuk meningkatkan sifat mekanis polimer melalui penguatan.
Beberapa peran penting serat alam dalam penguatan polimer meliputi:
1. Peningkatan Kekuatan Tarik: Serat alam mampu meningkatkan kekuatan tarik komposit, tergantung pada jenis serat yang digunakan, panjang serat, serta orientasi serat di dalam matriks polimer. Misalnya, serat rami terkenal dengan kekuatan tariknya yang baik.
2. Peningkatan Kekuatan Lentur: Komposit yang diperkuat dengan serat alam menunjukkan peningkatan kekuatan lentur, terutama ketika serat didistribusikan secara merata dalam matriks polimer. Serat seperti serat pohon waru memiliki karakteristik yang memungkinkan peningkatan kekakuan komposit.
31
3. Kekuatan Impak yang Lebih Baik: Meskipun kekuatan impak serat alam umumnya lebih rendah dibandingkan dengan serat sintetis, penambahan serat alam dalam komposit polimer tetap dapat meningkatkan daya tahan terhadap impak, terutama dalam aplikasi yang memerlukan bahan yang lebih ringan dan lebih fleksibel.
4. Efek Penyerapan Air: Salah satu tantangan dalam penggunaan serat alam adalah penyerapan air yang tinggi. Namun, melalui teknik modifikasi kimia seperti perlakuan alkali, serat alam dapat ditingkatkan daya tahannya terhadap kelembaban, sehingga dapat menghasilkan komposit yang lebih stabil.
2.3 Metode Pembuatan Komposit 2.3.1 Vacuum Bangging
Vacuum bagging adalah teknik penyempurnaan dari proses hand lay-up yang memanfaatkan prinsip vakum untuk menghilangkan udara yang terperangkap dan mengurangi kelebihan resin, sehingga rongga dalam laminasi dapat dihilangkan.
Metode ini merupakan teknik yang efektif dan hemat biaya, yang menggunakan tekanan vakum untuk meningkatkan rasio serat terhadap resin secara optimal, sehingga menghasilkan kekuatan material yang lebih baik (Achmad Rahadiyanto, 2018).
Proses ini menggunakan pompa vakum untuk menyedot udara dari wadah atau cetakan tempat komposit ditempatkan untuk proses pencetakan. Dengan menciptakan kondisi vakum di dalam wadah atau cetakan tersebut, tekanan udara dari luar penutup plastik akan mendorong ke arah dalam. Hal ini membantu meminimalkan udara yang terperangkap di dalam spesimen komposit.
Vacuum bagging memanfaatkan tekanan atmosfer sebagai alat penjepit untuk menekan lapisan laminasi secara merata dengan tekanan yang seragam. Laminasi ditempatkan dalam kantong kedap udara yang disegel. Kantong ini terdiri dari cetakan yang kedap udara di satu sisi dan kantong kedap udara di sisi lainnya (Bani, Mangesa, & Bale, 2017). Vacuum bagging adalah teknik yang digunakan dalam proses pembuatan material komposit untuk meningkatkan kualitas laminasi. Proses ini dilakukan dengan menciptakan vakum di sekitar lapisan laminasi menggunakan kantong kedap udara, sehingga udara yang terperangkap dan kelebihan resin dapat
32
dihilangkan. Metode ini memastikan tekanan yang merata pada seluruh permukaan laminasi, sehingga menghasilkan material dengan rasio serat terhadap resin yang optimal, kekuatan mekanis yang lebih tinggi, serta mengurangi cacat seperti void atau rongga udara.
Gambar 2. 4 Metode Vacuum Bangging (sumber : Suthenthiraveerappa dkk 2024)
2.3.2 Vacuum Assisted Resin Infusion (Vari)
Penggunaan bahan komposit sebagai alternatif pengganti bahan logam dalam bidang rekayasa sudah semakin meluas, yang tidak hanya sebagai panel di bidang transportasi tetapi juga menambah pada bidang lainnya seperti property dan arsitektur. Hal ini dikarenakan oleh adanya keuntungan bahan komposit seperti konstruksi menjadi lebih ringan, tahan korosi dan kekuatannya dapat didesain sesuai dengan arah pembebanan (Utami dkk 2019). Saat ini ada beberapa metode pembuatan bahan/material komposit yang telah dikembangkan, salah satunya adalah Vacuum Assisted Resin Infusion (VARI). Proses vacuum infusion merupakan teknik manufaktur menggunakan tekanan vacuum untuk mengalirkan resin kedalam laminate (lapisan-lapisan serat) (Abdurohman, K., & Marta, A. 2016).
Metode Vacuum Assited Resin Infunsion (VARI) merupakan metode yang memanfaatkan perbedaan tekanan dari pompa vakum (Prayoga, 2013).
Perbedaan tekanan ini akan menghisap resin dan masuk ke dalam cetakan lalu resin akan mengisi ruang antar serat yang sudah tersusun hingga memenuhi cetakan sehingga membentuk material komposit. Sistem kontrol tekanan vakum pada metode VARI menghasilkan produk komposit yang lebih baik dari pada
33
menggunakan metode hand lay up ( Refiadi, dkk 2015). Selain itu, proses VARI dapat mengurangi efek pengotoran yang banyak terjadi pada proses hand lay up dan menimbulkan kurang optimalnya sifat material komposit (Goren, 2008).
Gambar 2. 5 Metode Vacuum Assisted Resin Infusion (sumber : www.google.com)
2.4 Pengaruh Metode Pembuatan Terhadapa Sifat Mekanik Komposit
Sifat mekanis komposit merujuk pada karakteristik fisik dan perilaku material komposit ketika dikenakan beban atau tekanan. Sifat-sifat ini sangat penting untuk menentukan kinerja dan aplikasi dari komposit dalam berbagai bidang, seperti konstruksi, otomotif, dan material ramah lingkungan. Sifat mekanis komposit, yang mencakup karakteristik fisik seperti kekuatan tarik, kekuatan impak, modulus elastisitas, dan ketahanan terhadap deformasi, sangat penting untuk menentukan efektivitas penggunaannya. Penelitian (Alokabel, K., & Betan, A. D. 2019) menunjukkan bahwa faktor-faktor seperti jenis dan fraksi volume serbuk kayu sebagai penguat, serta perlakuan kimia pada serat, memiliki dampak signifikan terhadap sifat-sifat ini. Khususnya, peningkatan fraksi volume serbuk kayu dapat meningkatkan kekuatan impak material komposit, yang menunjukkan bahwa komposit tersebut lebih baik dalam menahan beban kejut. Hasil ini mengindikasikan bahwa pemilihan bahan dan perlakuan yang tepat dapat mengoptimalkan performa mekanis komposit, menjadikannya pilihan yang menarik untuk aplikasi teknik.
Pengaruh metode pembuatan terhadap sifat mekanik komposit sangat bervariasi dan tergantung pada beberapa faktor sebagai berikut :
1. Distribusi Resin dan Void: Metode pembuatan seperti vacuum infusion dan compression molding cenderung menghasilkan distribusi resin yang lebih baik dan mengurangi jumlah void dalam komposit, dibandingkan dengan metode
34
hand lay-up. Hal ini berkontribusi pada peningkatan kekuatan tarik dan ketahanan impak, karena void dapat melemahkan ikatan antara serat dan matriks.
2. Orientasi Serat: Orientasi serat dalam proses pembuatan juga memengaruhi sifat mekanik. Penelitian menunjukkan bahwa spesimen dengan orientasi serat yang terarah (seperti 0° atau 45°) dapat meningkatkan kekuatan tarik, karena serat lebih mampu menahan beban yang diberikan. Sebaliknya, orientasi acak mungkin tidak memberikan kekuatan yang optimal.
3. Fraksi Volume: Peningkatan fraksi volume serat juga berpengaruh pada sifat mekanik. Penelitian menunjukkan bahwa dengan meningkatnya fraksi volume serat, kekuatan impak komposit cenderung meningkat, menunjukkan bahwa komposit lebih mampu menahan beban kejut. Namun, perlu diingat bahwa terlalu banyak serat dapat mengurangi kemampuan resin untuk mengikat, sehingga optimalisasi diperlukan.
4. Perlakuan Kimia: Perlakuan seperti perlakuan alkali pada serat sebelum pembuatan komposit dapat meningkatkan kekuatan ikatan antara serat dan matriks. Ini dapat berkontribusi pada peningkatan sifat mekanik secara keseluruhan, termasuk kekuatan tarik dan kekuatan bending.
35
2.5 Road Map Penelitian
Tabel 2. 1 Road Map penelitian
Tahun Peneliti Judul Material Metode Parameter Hasil
2022 Wirawan, W.
A dkk
Morfologi, Struktur, dan Sifat Mekanik Selulosa Alami Baru Penguatan Serat dari Kulit Pohon Waru (Hibiscus Tiliaceus)
Serat Kulit Pohon Waru (Hibiscus tiliaceus) Resin: polyester
metode pencetakan (molding)
Fraksi massa serat: matrik 70:30, perendaman serat pada NaOH 5 % selama 240 menit
Resin Epoxy memberikan kekuatan tarik tertinggi sebesar 243,94 MPa
2020 Hermawan
dkk Pengaruh Penambahan
Serbuk Alumina (Al203) Pada Resin Polyester BTQN 157 Terhadap Kekuatan Impact Komposit Serat Kulit Pohon Waru (Hibiscus Tiliaceus)
Srat kulit pohon waru (Hibiscus tiliaceus) Resin: polyester BTQN 157, Serbuk Alumina (Al₂O₃)
vacuum infusion Fraksi massa serat: resin 60:40 Perendaman serat pada NaOH 6%
selama 120 menit
Dalam hal harga impact, komposit dengan 10 gram serbuk alumina
menunjukkan nilai tertinggi sebesar 90.98 Joule/mm², sementara penambahan 5 gram menghasilkan nilai terendah 73.41 Joule/mm², menandakan peningkatan keuletan material.
2022 Fadhillah dkk Pengaruh model anyaman serat kulit pohon waru (Hibiscus Tiliceus) terhadap
Serat pohon waru Resin : Bisphenol A LP-1Q
metode vacuum infusion resin
Fraksi massa serat: matrik 40:60 Perendaman serat pada
Model anyaman basket (2- 2) menghasilkan kekuatan tarik tertinggi, yaitu 119.79 MPa.
36 kekuatan tarik
komposit
NaOH 6%
selama 120 menit
Model anyaman plain (1-1) memiliki kekuatan tarik sebesar 113.41 MPa.
Model anyaman twill (2-1) menunjukkan kekuatan tarik sebesar 107.59 MPa.
Model anyaman satin (3-1) menghasilkan kekuatan tarik terendah, yaitu 84.16 MPa.
Model anyaman satin (3-1) menghasilkan regangan maksimum tertinggi, yaitu 0.0213 mm/mm.
Model anyaman basket (2- 2) menghasilkan regangan maksimum terendah, yaitu 0.0161 mm/mm.
2017 Fadhillah dkk Karakteristik komposit serat kulit pohon waru (hibiscus tiliaceus) berdasarkan jenis resin sintetis
Terhadap kekuatan tarik dan patahan komposit
Serat kulit pohon waru
Resin: Poliester BTQN 157,
Bisphenol A LP-1Q- EX, Ripoksi R-802, Epoksi A dan B
Vacuum bagging Fraksi massa serat :resin 60:40 Perendaman serat pada NaOH 6%
selama 120 menit
Komposit dengan resin bisphenol A LP-1Q-EX mencatat kekuatan tarik tertinggi sebesar 327.12 MPa, diikuti oleh resin epoksi (306.76 MPa), resin ripoksi R-802 (292.80
37
MPa), dan resin poliester BTQN 157 (247.81 MPa).
(2011)
Nurudin, A. Potensi pengembangan komposit berpenguat serat kulit waru (hibiscus tiliaceus) kontinyu laminat sebagai material pengganti fiberglass pada pembuatan lambung kapal
Serat Kulit Waru (Hibiscus tiliaceus) Resin: Polyester Tipe 157 BTQN
hand lay up Perendaman serat pada NaOH 5%
selama 120 menit
Kekuatan tarik maksimum yang berhasil dicapai adalah 86,78 N/mm², sementara kekuatan bending tertinggi mencapai 189,78 N/mm².
2024 Rizki Abdillah
38 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Material , Fakultas Teknik dan perencanaan, Institut Teknologi Nasional Yogyakarta (ITNY). Laboratorium ini dilengkapi dengan berbagai fasilitas untuk pengujian material komposit.
Keberadaan fasilitas ini memungkinkan peneliti untuk melakukan serangkaian pengujian mekanis, seperti uji tarik dan uji bending, dan uji tekan guna mengevaluasi sifat mekanis dari komposit berbasis serat alami yang dikembangkan.
Selain itu, laboratorium ini juga dilengkapi dengan peralatan untuk analisis mikrostruktur, yang berfungsi untuk mengamati interaksi antara serat dan matriks, memahami jenis patahan yang terjadi, serta menilai kualitas ikatan antar komponen dalam komposit. Lokasi penelitian yang strategis di ITNY ini berperan penting dalam memastikan validitas dan akurasi hasil pengujian yang diperoleh.
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat
1. Vacum Pump
Dalam proses pembuatan komposit, vacuum pump berfungsi untuk menghilangkan udara dari lapisan serat dan resin, mencegah terbentuknya void yang dapat melemahkan kekuatan material. Alat ini juga membantu menyebarkan resin secara merata, meningkatkan ikatan antara serat dan resin, serta menghasilkan komposit yang solid dengan sifat mekanik optimal.
Gambar 3. 1 Vacum Pump (sumber: https://www.tokopedia.com)
39 2. Selang
Dalam proses pembuatan komposit menggunakan metode Vacuum Assisted Resin Infusion (VARI), selang berfungsi sebagai saluran untuk mengalirkan resin dan mengontrol aliran vakum. Selang resin menyalurkan resin dari wadah ke permukaan serat, memastikan distribusi merata. Sementara itu, selang vakum menghubungkan bagging film dengan vacuum pump untuk menciptakan tekanan negatif yang menarik resin ke dalam serat dan menghilangkan udara.
Gambar 3. 2 Selang (sumber:https://www.lazada.co.id)
3. Wadah Resin
Wadah resin berfungsi sebagai tempat penampungan resin sebelum disalurkan ke lapisan serat dalam metode Vacuum Assisted Resin Infusion (VARI) atau metode lainnya. Selain itu, wadah resin memungkinkan pengaturan jumlah resin yang dialirkan dengan tepat dan mencegah kontaminasi.
Gambar 3. 3 Wadah Resin (sumber: https://www.walmart.com)
40 4. Clam
Clamp berfungsi untuk mengatur dan mengontrol aliran resin serta vakum dalam selang, terutama pada metode Vacuum Assisted Resin Infusion (VARI) atau vacuum bagging. Clamp memungkinkan teknisi membuka dan menutup aliran resin atau vakum sesuai kebutuhan, sehingga proses impregnasi resin ke dalam serat berjalan terkendali. Setelah aliran resin merata, clamp pada selang resin dapat ditutup untuk mencegah kelebihan resin yang dapat mengganggu komposisi komposit. Penggunaan clamp membantu menghindari pemborosan material, memastikan distribusi resin yang optimal, dan mendukung pembentukan komposit berkualitas tinggi dengan mengatur aliran resin dan udara secara efektif.
Gambar 3. 4 Clam
(sumber:https://www.penetratorfins.com)
5. Selotip
Selotip khusus, seperti sealant tape atau tacky tape, digunakan untuk menutup dan merekatkan tepi vacuum bagging film pada alat cetak, menciptakan segel kedap udara yang penting dalam metode Vacuum Assisted Resin Infusion (VARI). Segel ini menjaga tekanan vakum yang stabil, mencegah masuknya udara yang dapat menyebabkan rongga (void) dalam komposit dan mengurangi kekuatan material. Selain itu, selotip memudahkan pengaturan posisi bagging film, memastikan resin tetap terkendali di area yang diinginkan, sehingga menghasilkan komposit yang rapi, berkualitas tinggi, dan memiliki performa mekanik optimal.
41
Gambar 3. 5 Selotip (sumber:https://shopee.co.id)
6. Cetakan (Mold)
Cetakan dalam metode Hand lay-up berfungsi untuk membentuk komposit sesuai desain dengan menentukan bentuk, ukuran, dan ketebalan sesuai spesifikasi. Cetakan ini menjaga lapisan serat dan resin tetap rapi, menghasilkan permukaan halus, dan memudahkan pelepasan setelah curing.
Selain itu, cetakan memastikan konsistensi bentuk dan ukuran produk komposit dalam produksi berulang, sehingga mendukung hasil yang efisien dan sesuai desain.
Gambar 3. 6 Cetakan (Mold) (sumber: https://www.researchgate.)
42 7. Cutter
cutter berfungsi untuk memotong serat alami serat rami dan serat pohon waru, sesuai dengan ukuran dan bentuk yang dibutuhkan sebelum proses penataan dalam cetakan. Selain itu, cutter digunakan untuk merapikan atau memotong kelebihan serat dan resin setelah proses curing, menghasilkan tepi komposit yang rapi dan mengurangi ketidakteraturan pada produk akhir.
Gambar 3. 7 Cutter (Sumber : https://shorturl.at/ovODB)
3.2.2 Bahan 1. Serat Karbon
Serat karbon berguna dalam komposit karena kekuatan tariknya yang tinggi, ringan, dan tahan deformasi, sehingga menghasilkan material yang kuat namun ringan. Sifat ini menjadikannya ideal untuk industri otomotif, dirgantara, dan olahraga, yang membutuhkan performa tinggi dan efisiensi. Serat karbon juga tahan korosi dan suhu tinggi, serta mempertahankan bentuk dan kekuatannya di bawah beban besar, memastikan keandalan dalam berbagai lingkungan ekstrem.
Gambar 3. 8 Serat Karbon
(sumber: https://www.perdanachemindo.com)
43 2. Serat Pohon Waru
Serat pohon waru, yang berasal dari kulit pohon Hibiscus tiliaceus, adalah serat alami dengan kekuatan tarik dan fleksibilitas yang baik, menjadikannya pilihan potensial sebagai penguat dalam komposit.
Gambar 3. 9 Serat Waru
3. Resin Epoxy
Resin epoxy berfungsi sebagai matriks dalam komposit, mengikat serat penguat seperti serat karbon, aramid, atau alami untuk menciptakan material yang kuat dan ringan. Sifat unggulnya, termasuk kekuatan mekanis tinggi, ketahanan kimia, dan tahan suhu, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi otomotif, dirgantara, dan konstruksi. Resin ini menghasilkan ikatan yang kuat antara serat dan matriks, meningkatkan kinerja komposit secara keseluruhan.
Gambar 3. 10 Resin Epoxy (sumber: https://shorturl.at/Rnt2F)
44 3.3 Desain Penelitian
Gambar 3. 11 Diagram Alir Tahapan penelitian
45 3.4 Proses Pembuatan Komposit
3.3.1 Preparasi Serat
Proses preparasi serat dalam pembuatan komposit melibatkan beberapa langkah utama :
1. Pembersihan Serat: Serat dibersihkan dari kotoran, lignin, dan zat non-selulosa untuk meningkatkan adhesi dengan matriks polimer.
2. Perlakuan Kimia: Umumnya dilakukan alkalisasi menggunakan larutan NaOH untuk memperbaiki ikatan serat dan polimer, mengurangi hidrofobisitas serat, serta meningkatkan kekuatan mekanik.
3. Pengeringan: Serat dikeringkan untuk mengurangi kadar air yang dapat mengganggu proses komposit.
4. Pemotongan: Serat dipotong sesuai kebutuhan ukuran komposit, yang berpengaruh pada sifat mekanis akhir.
5. Pencampuran dengan Matriks: Serat dicampur dengan resin atau polimer dalam berbagai teknik seperti hand lay-up, compression molding, vacuum bagging atau metode lainya.
3.3.2 Variasi Metode Pembuatan (Vacuum Bangging dan Vacuum Assisted Resin Infusion)
1. Proses vacuum bagging ini melibatkan langkah-langkah yang dimulai dengan persiapan papan kayu yang dilapisi wax sebagai dasar, kemudian diolesi dengan matriks dan diratakan sesuai ukuran spesimen. Setelah itu, serat kaca ditempatkan di atas lapisan matriks, diikuti dengan pengolesan matriks kembali.
Styrofoam diletakkan di atas serat kaca dan matriks, kemudian lapisan serat kaca tambahan ditempatkan dan diolesi dengan matriks lagi. Lapisan terakhir ditutup dengan papan kayu, dan seluruh komposit kemudian dibungkus dengan plastik tebal, direkatkan dengan lakban untuk mencegah kebocoran. Proses vakum dilakukan menggunakan vacuum cleaner sebagai pompa untuk menghilangkan udara yang terjebak dan resin berlebih, memastikan tidak ada rongga udara yang dapat mempengaruhi kualitas dan kekuatan komposit akhir.
46
Gambar 3. 12 Metode Vacuum Bangging (sumber: https://www.researchgate.net.com)
2. Metode Vacuum Assisted Resin Infusion (VARI) adalah teknik yang menggunakan tekanan vakum untuk menarik resin ke dalam serat dalam proses pembuatan material komposit. Berbeda dengan metode Hand lay-up yang dilakukan secara manual, VARI menawarkan kontrol resin yang lebih baik dan hasil akhir yang cenderung bebas dari rongga udara (voids), sehingga menghasilkan komposit yang lebih kuat dan ringan. Proses dimulai dengan persiapan cetakan, di mana material serat, seperti serat karbon, ditempatkan di dalam cetakan yang telah dilapisi dengan perekat untuk mencegah pergeseran saat resin dialirkan. Setelah lapisan serat siap, sistem vakum dipasang untuk menciptakan tekanan negatif dalam cetakan, yang membantu menarik resin ke dalam lapisan serat. Ketika kondisi vakum tercapai, resin dihisap ke dalam laminate melalui pipa yang terpasang, memastikan resin meresap secara merata dan meningkatkan kekuatan serta keseragaman komposit. Setelah resin terdistribusi, komposit dibiarkan mengering dan mengeras, proses yang bisa melibatkan pemanasan untuk mempercepat curing resin. Akhirnya, komposit yang dihasilkan akan dikirim untuk pengujian dan karakterisasi guna menentukan sifat mekaniknya, seperti kekuatan tarik dan modulus elastisitas, sesuai dengan standar yang berlaku. Metode VARI menawarkan berbagai keuntungan, termasuk pengurangan limbah resin, kemampuan untuk memproduksi bagian yang kompleks, dan kontrol yang lebih baik terhadap distribusi resin dibandingkan dengan metode tradisional seperti hand lay-up.
47
Gambar 3. 13 Metode Vacuum Assisted Resin Infusion (sumber: https://www.youtube.com)
3.5 Gambar Spesimen Pengujian
Gambar 3. 14 Spesimen Uji Tarik
Gambar 3. 15 Spesimen Uji Bending
Gambar 3. 16 Spesimen Uji Impact
48 3.6 Uji Karakteristik Komposit
3.4.1 Uji Tarik
Uji tarik adalah metode untuk menentukan kekuatan maksimum suatu material dalam menahan gaya tarik sebelum rusak. Pengujian ini memberikan informasi tentang ketahanan material terhadap gaya tarik serta kemampuannya untuk meregang sebelum patah. Dalam proses ini, sampel material ditarik perlahan hingga patah, dan parameter seperti tegangan tarik, regangan, serta modulus elastisitas diukur. Standar pengujian yang digunakan ASTM D3039. Ukuran spesimen uji tarik yaitu panjang 250 mm, lebar 25 mm, dan ketebalan 2,5 mm.
Gambar 3. 17 Mesin Uji Tarik
Pengujian tarik adalah metode dasar untuk menentukan sifat mekanik material, terutama kekuatan tarik dan regangan hingga putus. Berikut adalah langkah-langkah utama dalam melakukan pengujian tarik :
1. Persiapan Spesimen: spesimen yang akan diuji bisanya berbentuk “dogbone”
atau dumbell dengan bagian tengah yang lebih kecil, yang menjadi area pengukuran. Bentuk ini membantu memastikan bahwa fraktur terjadi di area tengah, ukan di area gripped. Standar seperti ASTM E8 sering digunakan sebagai acuan untuk dimensi spesimen pada pengujian logam atau komposit.
2. Pemasangan Spesimen: spesimen diletakan pada mesin uji tarik (universal testing machine) yang memiliki grip atau penejpit di kedua ujungnya. Penjepit ini harus dikalibrasikandan diatur untuk memastikan keselarasan sumbu guna menghindari efek gesekan atau slippage, terutama pada material yang lebih kuat.
3. Pengujian dan Pengukuran: selamat uji tarik, satu penjepit ditahan sementara yang lain bergerak untuk menarik spesimen secara konstan hingga putus.
