diajukan kepada universitas muhammadiyah …eprints.umm.ac.id/40300/1/pendahuluan.pdfdengan...

PENGARUH KOMPOSISI FIBER

TERHADAP SIFAT MEKANIK KOMPOSIT SERAT PELEPAH SALAK

(SALACCA ZALACCA)

TUGAS AKHIR

DIAJUKAN KEPADA

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

SEBAGAI SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR

SARJANA TEKNIK MESIN STRATA SATU (S1)

DISUSUN OLEH :

ANANDA WIDYA PURNAMA

NIM : 201310120311080

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PENGARUH KENAIKAN FIBER CONTENT TERHADAP SIFAT

MEKANIK KOMPOSIT SERAT PELEPAH SALAK (SALACCA

ZALACCA)

Diajukan kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

DisusunOleh :

Nama : Ananda Widya Purnama

NIM : 201310120311080

Telah diperiksa, disetujui dan disahkan oleh :

Dosen Pembimbing I Dosen embimbing II

((Dr. Nur Subeki ST. MT)

108.9910.356

(Ir. Daryono, MT)

108.8909.0124

Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Mesin

(Ir. Daryono, MT)

108.8909.0124

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur senantiasa penulisp anjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang

telah melimpahkan karunia-Nya sejak awal pelaksanaan tugas akhir hingga akhir penulisan

naskah tugas akhir yang merupakan syarat mutlak bagi setiap mahasiswa Jurusan Teknik

Mesin yang akan menyelesaikan program sarjana pada Universitas Muhammadiyah

Malang.

Judul yang diambil oleh penulis dalam penyusunan naskah tugas akhir yaitu

“Pengaruh Kenaikan Fiber Content Terhadap Sifat Mekanik Komposit Serat Pelepah Salak

(Salacca Zalacca)”, merupakan sebuah judul yang di ambil dari topik analisa material

dengan batasannya bahan material yang diberi perlakuan uji tarik dan impak guna

mengetahui sifat mekanisnya. Dengan adanya judul tersebut penulis dapat menghubungkan

teori-teori yang didapatkan di perkuliahan dengan kondisi yang ada dilapangan.

Rintangan serta hambatan tidak sedikit penulis alami dalam menyusun naskah tugas

akhir ini, namun berkat bantuan dan bimbingan serta dorongan dari berbagai pihak, akhirnya

naskah tugas akhir ini dapat diselesaikan. Maka dengan rendah hati tidak lupa penulis

mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada ;

1. Orang tua, serta seluruh keluarga besar penulis yang telah memberikan do’a serta

dukungan baik secara materi maupun moral.

2. Dr. Nur Subeki, ST. MT., selaku Dosen Pembimbing I yang ), yang telah

membimbing, memberikan informasi, dan ilmu pengetahuan yang sangat berguna

bagi penulis dan juga telah banyak memberikan pengarahan dalam pelaksanaan

penelitian tugas akhir ini.

3. Ir. Daryono, MT., selaku Dosen Pembimbing II serta Ketua Jurusan Teknik

Mesin Universitas Muhammadiyah Malang.

4. Rekan-rekan Program Studi Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang

yang bersama dalam satu topik penelitian, yaitu Azwino Wanda W.K. yang

sudah banyak mendukung selama kegiatan penelitian dan penyusunan naskah

tugas akhir.

5. Seluruh staff Laboratorium Metalurgi Universitas Muhammadiyah Malang yang

telah banyak membantu dan member masukan selama penelitian ini.

6. Dan semua pihak yang membantu, baik secara langsung maupun tidak langsung

yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Dalam penyusunan laporan ini penulis menyadari bahwa hasil naskah tugas akhir ini

tidak sempurna, dikarenakan keterbatasan kemampuan penulis. Akhirnya penulis berharap

apa yang telah penulis dapatkan selama melaksanakan tugas akhir ini dapat menjadi ilmu

pengetahuan yang bermanfaat.

Malang, 21 Januari 2018

Penulis

DAFTAR ISI

COVER .......................................................................................................................... i

POSTER ......................................................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI ............................................................................. iii

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR DOSEN PEMBIMBING I ............................... iv

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR DOSEN PEMBIMBING II ............................. v

LEMBAR PERNYATAAN ........................................................................................... vi

ABSTRAKSI BAHASA INDONESIA ........................................................................... vii

ABSTRAKSI BAHASA INGGRIS ................................................................................. viii

KATA PENGANTAR .................................................................................................... ix

DAFTAR ISI .................................................................................................................. xi

DAFTAR TABEL........................................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian ......................................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian ....................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah .......................................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan .................................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 5

2.1 Pengertian Komposit ................................................................................... 5

2.1.1 Penggunaan Komposit ....................................................................... 6

2.1.2 Kekurangan dan Kelebihan Komposit ................................................ 6

2.2 Klasifikasi Komposit .................................................................................. 7

2.2.1 Komposit Serat (Fiber Composite) ..................................................... 7

2.2.2Komposit Laminat .............................................................................. 8

2.2.3 Komposit Serpihan ............................................................................. 9

2.2.4 Komposit Partikel .............................................................................. 9

2.2.5 Komposit Sandwich .......................................................................... 10

2.3 Material Penyusun Komposit ...................................................................... 10

2.3.1 Penguat .............................................................................................. 11

2.3.2 Matriks .............................................................................................. 13

2.4 Pembuatan Komposit dengan Metode Hand Lay-Up ................................... 14

2.5 Resin Content dan Fiber Content ............................................................... 15

2.6 Sifat-sifat Mekanik Komposit Polimer ........................................................ 16

BAB III METODOLOGI PENELITIAN..................................................................... 20

3.1 Metode Penelitian ........................................................................................ 20

3.2 Tempat Penelitian ........................................................................................ 20

3.3 Persiapan Bahan dan Alat ........................................................................... 21

3.4 Penentuan Komposisi Spesimen .................................................................. 21

3.5 Pemubatan Spesimen Komposit .................................................................. 23

3.6 Uji Impak .................................................................................................... 24

3.6.1 Persiapan Spesimen Uji ...................................................................... 24

3.6.2 Persiapan alat uji ................................................................................ 24

3.6.3 Pengujian Spesimen ........................................................................... 24

3.7 Uji Tarik ...................................................................................................... 25

3.7.1 Persiapan Spesimen Uji ...................................................................... 25

3.7.2 Persiapan alat uji ................................................................................ 25

3.7.3 Pengujian Spesimen ........................................................................... 25

3.8 Metode Analisa Data ................................................................................... 26

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN HASIL..............................................27

4.1 Hasil Penelitian ........................................................................................... 27

4.1.1 Hasil Penelitian Uji Impak ................................................................. 27

4.1.2 Hasil Penelitian Uji Tarik .................................................................. 27

4.2 Pembahasan Hasil Uji .................................................................................. 28

4.2.1 Pembahasan Hasil Uji Impak ............................................................. 28

4.2.3 Pembahasan Hasil Uji Tarik ............................................................... 32

4.3 Pola Patahan pada Komposit ........................................................................ 36

4.3.1 Foto MakroPola Patahan Uji Impak.................................................... 36

4.3.2 Foto Makro Pola Patahan Uji Tarik ................................................... 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................... 40

5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 40

5.2 Saran ........................................................................................................... 40

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................................

LAMPIRAN ...................................................................................................................

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1: Sifat-sifat serat alami dan serat buatan ............................................................ 13

Tabel 3.1 Komposisi Resin dan Fiber pada Spesimen Uji Impak ..................................... 22

Tabel 3.1 Komposisi Resin dan Fiber pada Spesimen Uji Tarik........................................ 23

Tabel 4.1: Data hasil pengujian uji impak......................................................................... 28

Tabel 4.2: Tegangan, Regangan, dan Modulus Young masing-masing spesimen ............. 32

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1: Skema Komposit.......................................................................................... 6

Gambar 2.2: Susunan Komposit Serat .............................................................................. 8

Gambar 2.3: Susunan Komposit Serpihan ........................................................................ 9

Gambar 2.4: Bentuk Komposit Partikel ............................................................................ 10

Gambar 2.5: Struktur Sandwich ....................................................................................... 10

Gambar 2.6: Kurva Tegangan Dan Regangan .................................................................. 17

Gambar 2.7: Alat Uji Impak ............................................................................................. 18

Gambar 3.1: Diagram Alir Proses Penelitian ................................................................... 20

Gambar 3.2: Spesimen Uji Tarik ...................................................................................... 23

Gambar 3.4: Spesimen Uji Impak …………………………………………………………24

Gambar 4.1: Kondisi spesimen komposit pada perbandingan 40% resin dan 60% serat

sebelum dan sesudah pengujian impak ............................................................................. 27

Gambar 4.2: Kondisi spesimen komposit pada perbandingan 40% resin dan 60% serat

sebelum dan sesudah pengujian tarik ................................................................................ 28

Gambar 4.3: Grafik Hubungan Energi Terhadap Luas Penampang .................................. 29

Gambar 4.4: Grafik Hubungan Energi Terhadap HI ......................................................... 30

Gambar 4.5: Hubungan Harga Impak dan Variasi Fiber Content .................................... 31

Gambar 4.6: Hubungan Tegangan Tarik dan Variasi Fiber Content .................................. 33

Gambar 4.7: Hubungan Regangan dan Variasi Fiber Content .......................................... 34

Gambar 4.8: Hubungan Modulus Young dan Variasi Fiber Content ................................. 35

Gambar 4.9: foto makro permukaan patahan material komposit 40% Resin 60% Serat ..... 36

Gambar 4.10: foto makro permukaan patahan material komposit 70% Serat 30% Resin ... 36



Gambar 4.13: foto makro permukaan patahan material komposit 40% Resin 60% Serat ... 37




DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Perhitungan Komposisi Komposit Uji Impak ...............................................

Lampiran 2 Hasil Uji Tarik .............................................................................................

Lampiran 3 Hasil Uji Impak .............................................................................................

Lampiran 4 Naskah Presentasi .........................................................................................

Lampiran 5 Naskah Publikasi ...........................................................................................

DAFTAR PUSTAKA

S. Damanto, H. SB. Rochardjo, Jamasri, R. Wwidyorini, “Effects of Steaming and Steam

Explosion on Mechanical Properties of Snake Fruit (Salacca) Fiber”, IJET, vol 9, pp

0975-4024 (2017).

S. Damanto, H. SB. Rochardjo, Jamasri, R. Wwidyorini, “Effects of Alkali and Steaming on

Mechaical properties of Snake Fruit (Salacca) Fiber”, AIP Conf. proc. 1788, 030060-

1-030060-6 (2016).

H. Ku, H. Wang, M. Trada, “A Review on the Tensile Properties of Natural Fiber

Reinforced Polymer Composites”, Artile in Composites Part B Engineering, (2011).

I P. G. Suartama, I N. P. Nugraha, K. R. Dantes, “Pengaruh Fraksi Volume Serat Terhadap

Sifat Mekanis Komposit Matriks Polimer Polyester Diperkuat Serat Pelepah

Gebang”, JJPTM, vol. 5, no. 2, (2016).

J. D. J. Abanat, A. Purnowidodo, Y. S. Irawan, “Pengaruh Fraksi Volume Serat Pelepah

Gebang (Corypha Utan Lamarck) Terhadap Sifat Mekanis Komposit Bermatriks

Epoxy”, JRM, vol. 3, no. 2, 352-361, (2012).

B. P. Naiola, “Fluktuasi Potensial Air Harian Gewang (Corypha Utan Lamarck), Jenis

Tmbuhan Hijau Abadi di Savana NTT”, Berita Biologi, Vol. 8, no. 1, Bidang Botani,

Pusat Penelitian Biologi-LIPI, (2016).

Malkapuram R, Kumar V, Yuvraj SN, “Recent Development in Natural Fibre Reinforced

Polypropylene Composites, J Reinf Plast Compos, 2008; 28:1169-89.

Nurmalita, “Pengaruh Orientasi Serat Sabut Kelapa dengan Resin Polyester Karakteristik

Papan Lembaaran, Tesis, USU Medan, (2010).

Fu, Shao Tun, Bernd Lauke, Yiuwing Mai, “ Science and Enggineering of Short Fibre

Reinforced Polymer Composites, Woodhead Limited, (2009).

Hexcel Composites, Prepreg Technology, (1997).

Hexcel Composites, Honeycomb, Selector Guide, (1997).

George Lubin, “Handbook of Composites, Van Nostrand Reinhold Company, (1982).

Edi Rusnaedi, “Material Komposit, an Overview” PT. Dirgantara Indonesia.

M. Saefudin, “Analisa Sifat Mekanik Material Komposit Dengan Menggunakan Penguat

Serat Bulu Domba”, UMM, (2014).

ASTM D6110-04

ASTM D638-02-a

diajukan kepada universitas muhammadiyah …eprints.umm.ac.id/40300/1/pendahuluan.pdfdengan...

Documents