KOMPOSIT SERAT BAMBU DENGAN VARIASI ORIENTASI … · Komposit merupakan material yang terbentuk...
Transcript of KOMPOSIT SERAT BAMBU DENGAN VARIASI ORIENTASI … · Komposit merupakan material yang terbentuk...
i
KOMPOSIT SERAT BAMBU DENGAN VARIASI ORIENTASI
SUSUNAN SERAT SEBAGAI MATERIAL ALTERNATIF
PEREDAM SUARA
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana Teknik S-1 bidang Teknik Mesin
Oleh :
YOSEP FAJAR BAYU KURNIAWAN
NIM : 145214046
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
BAMBOO NATURAL FIBER COMPOSITES WITH
VARIATIONS ORIENTATION OF FIBER AS AN
ALTERNATIVE MATERIAL FOR SOUND ABSORBER
FINAL PROJECT
As partial fulfillment of the requirements
to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering
By :
YOSEP FAJAR BAYU KURNIAWAN
Student Number : 145214046
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
INTISARI Dampak polusi suara dapat mengganggu komunikasi verbal. Untuk jangka
panjang hal ini bisa mengakibatkan menurunnya kemampuan pendengaran secara
temporer atau rusaknya indera pendengaran secara permanen. Polusi suara ini
dapat dikurangi dengan menggunakan peredam suara.
Komposit merupakan material yang terbentuk dari kombinasi dua atau
lebih bahan pembentuk utama yang terdiri dari bahan pengikat dan bahan penguat.
Pada komposit untuk mendapatkan gabungan sifat yang baik, perlu
memperhatikan beberapa faktor seperti orientasi susunan arah serat dan jumlah
persentase fraksi volume antara matriks (pengikat) dan serat (penguat). Tujuan
dari penelitian ini adalah mengetahui nilai koefisien penyerapan suara, kekuatan
tarik, regangan, dan modulus elastisitas dari variasi orientasi susunan serat
komposit berpenguat serat bambu apus.
Penelitian ini menggunakan serat bambu apus yang telah diberikan
perlakuan alkali (NaOH) sebanyak 5% dengan waktu perendaman selama 2 jam.
Matriks yang digunakan adalah resin polyester (SHCP) dan katalis (TRIPOXE).
Komposit dibuat dengan variasi orientasi susunan serat sejajar, anyam, dan acak
dengan fraksi volume serat 25%, diatas cetakan kaca berukuran 30 cm 30 cm
0,5 cm. Cara pengambilan data dengan melakukan pengujian redaman suara dan
pengujian tarik pada setiap spesimen komposit.
Dari penelitian ini nilai koefisen penyerapan suara terbesar terdapat pada
komposit dengan orientasi susunan serat anyam dengan nilai α = 0,52 pada
frekuensi 3000Hz, sesuai standar ISO 11654. Nilai kekuatan tarik rata-rata
terbesar terdapat pada komposit orientasi susunan serat sejajar dengan nilai
50,26 MPa. Nilai regangan rata-rata terbesar terdapat pada komposit orientasi
susunan serat anyam dengan nilai 0,0140. Nilai modulus elastisitas rata-rata
terbesar terdapat pada komposit orientasi susunan serat sejajar dengan nilai 4,55
GPa.
Kata Kunci : komposit, serat, koefisien penyerapan suara, kekuatan tarik,
regangan, modulus elastisitas.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT The effect of noise pollution can interfere with verbal communication. For
the long term this may result in temporary hearing loss or permanent hearing loss.
This noise pollution can be reduced by using absorber materials.
The composite is a material formed into a combination of two or more
main constituents comprising a binder and a reinforcing material. In the composite
to obtain a good combination of properties, it is necessary to consider several
factors such as orientation of the fiber direction arrangement and the percentage of
the volume fraction of the matrix and the fiber (reinforcement ). The purpose of
this research is to know the value of sound absorption coefficient, tensile strength,
strain, and elastic modulus of orientation variation of composite fiber composition
with fiber bamboo fiber.
This research uses bamboo apus fiber which have been given alkaline
treatment (NaOH) as much as 5% with soaking time for 2 hours. The matrix used
is polyester resin (SHCP) and catalyst (TRIPOXE). The composite is made with
variations in orientation of (continuous) parallel, woven and random array of
fibers with a volume fraction of 25% fiber, on a glass mold with dimension 30 cm
× 30 cm × 0,5 cm. Method of data retrieval by conducting sound absorber and
tensile testing on each composite specimen.
From this research, the highest sound absorption coefficient value is in
composite with orientation of woven fiber arrangement with value α = 0.52 at
3000 Hz frequencies, according to ISO standard 11654. The largest average
tensile strength value is in fiber orientation composite (continuous) parallel with
50.26 MPa. The largest mean value of strain is found in composite orientation of
woven fiber arrangement with value 0.0140. The greatest average elasticity
modulus value is found in composite orientation of fiber arrangement parallel to
4.55 GPa.
Keywords : composite , fiber , coefficient of sound absorption , tensile strength ,
strain , modulus of elasticity .
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
limpahan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik
dan tepat pada waktunya.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib mahasiswa Program Studi
Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma, untuk
memperoleh ijazah maupun gelar S1 Teknik Mesin.
Berkat bimbingan, nasihat, dan doa yang diberikan oleh berbagai pihak,
akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan maksimal. Oleh
karena itu, dengan segala kerendahan hati dan ketulusan, penulis mengucapkan
terima kasih kepada :
1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik
Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma,
Yogyakarta, dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi.
3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik
sekaligus Dosen Pembimbing Skripsi yang telah membimbing penulis selama
studi di Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
4. Ir. Rines, M.T., selaku Kepala Laboratorium Ilmu Logam, Program Studi
Teknik Mesin, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, yang mengijinkan
dan memfasilitasi dalam melakukan penelitian.
5. Martanto, M.T., selaku Kepala Laboratorium Tugas Akhir, Program Studi
Teknik Elektro, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, yang mengijinkan
dan memfasilitasi dalam melakukan penelitian.
6. Damar Widjaja, M.T., selaku Kepala Laboratorium Rangkaian Listrik,
Program Studi Teknik Elektro, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, yang
mengijinkan dan memfasilitasi dalam melakukan penelitian.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
7. Yohanes Suharsono dan Elisabeth Rina Sariwati sebagai orang tua penulis
yang selalu memberi semangat dan dukungan, baik yang berupa materi
maupun spiritual.
8. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi,
Universitas Sanata Dharma, atas semua ilmu yang telah diberikan kepada
penulis selama perkuliahan.
9. Seluruh Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains
dan Teknologi, yang telah membantu penulis selama perkuliahan hingga
selesainya penulisan skripsi ini.
10. Semua teman-teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma yang selalu
memberikan saran dan masukan selama perkuliahan maupun pada saat
penelitian.
11. Prabowo Triharyanto, Ricky Aditya dan Arva Arshella selaku keluarga dan
rekan kerja penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini, terimakasih atas
dukungan selama penulis berkuliah.
12. Teman-teman Klaten Crew , Gndhl Crew dan Energy Positive Cycling Club
yang selalu membuat saya terpacu untuk segera menyelesaikan skripsi ini.
13. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
memberikan bantuan moril maupun materi sehingga proses penyelesaian
skripsi ini dapat berjalan dengan lancar.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidaklah
sempurna. Sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca
sangat diharapkan demi penyempurnaan skripsi ini di kemudian hari. Akhirnya,
besar harapan penulis agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Yogyakarta, 3 Juli 2018
Penulis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
TITLE PAGE ................................................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iv
HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................ v
HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ................................................... vi
INTISARI ........................................................................................................ vii
ABSTRACT ...................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................... ix
DAFTAR ISI ................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
A. Latar Belakang ............................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ........................................................................ 3
C. Tujuan Penelitian .......................................................................... 3
D. Batasan Masalah ........................................................................... 3
E. Manfaat Penelitian ....................................................................... 4
F. Sistematika Penelitian ................................................................... 4
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ................................ 6
A. Dasar Teori .................................................................................. 6
1.Komposit ..................................................................................... 6
1.1 Klasifikasi komposit ............................................................... 7
1.1.1 Komposit Berdasarkan Bahan Penguat ........................ 7
1.1.2 Komposit Berdasarkan Bahan Pengikat ....................... 9
1.2 Komposit Berpenguat Serat .................................................... 11
1.3 Orientasi Serat .......................................................................... 12
1.4 Metode Pembuatan Komposit ................................................. 14
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
2. Polimer. .................................................................................... 17
2.1 Polimer Thermoset dan Thermoplastic .................................... 18
2.2 Resin Poliester dan Resin Epoksi ............................................. 19
3. Mekanika Komposit ................................................................. 19
4. Fraksi Volume Komposit ......................................................... 21
5. Uji Tarik ................................................................................... 22
6. Kerusakan Pada Komposit ....................................................... 26
6.1 Kerusakan Akibat Beban Tarik Longitudinal .......................... 26
6.2 Kerusakan Akibat Beban Tarik Transversal ............................ 27
6.3 Kerusakan Internal Mikroskopik ............................................. 28
7. Suara ......................................................................................... 28
7.1 Akustik ..................................................................................... 29
7.2 Peredam Suara .......................................................................... 30
7.3 Uji Peredam Suara.................................................................... 30
7.4 Koefisien Penyerapan Bunyi .................................................... 31
8. Bahan-Bahan Tambahan Pembentuk Komposit ...................... 32
8.1 Katalis ...................................................................................... 32
8.2 Accelerator ............................................................................... 32
8.3 Mold Release ............................................................................ 32
9. Bambu ...................................................................................... 33
9.1 Pemanfaatan Bambu................................................................. 33
9.2 Bambu Sebagai Penguat ........................................................... 34
9.3 Bambu Apus ............................................................................. 35
B. Tinjauan Pustaka .......................................................................... 36
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................. 38
A. Skema Penelitian ......................................................................... 38
B. Persiapan Penelitian ...................................................................... 39
1. Alat-Alat yang Digunakan ....................................................... 39
2. Bahan-Bahan yang Digunakan ................................................. 45
3. Perhitungan Komposisi Komposit ........................................... 47
4. Proses Pembuatan Komposit .................................................... 49
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
5. Proses Pembuatan Alat Uji Peredam Suara ............................. 51
6. Standar Uji dan Ukuran Benda Uji .......................................... 52
C. Cara Penelitian .............................................................................. 52
D. Proses Uji Peredam Suara ............................................................. 53
E. Proses Uji Tarik ............................................................................ 53
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN ......................................................... 55
A. Hasil Pengujian ............................................................................. 55
1. Hasil Pengujian Densitas Suara Pada Spesimen Komposit ..... 55
2. Hasil Pengujian Redaman Suara Pada Spesimen Komposit ... 56
3. Hasil Pengujian Tarik Pada Sopesimen Komposit ................. 62
B. Pembahasan .................................................................................. 75
1. Pembahasan Uji Densitas Pada Spesimen Komposit ............... 76
2. Pembahasan Uji Peredam Suara Pada Spesimen Komposit .... 76
3. Pembahasan Uji Tarik Pada Spesimen Komposit .................... 78
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 81
A. Kesimpulan .................................................................................. 81
B. Saran ............................................................................................ 82
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 84
LAMPIRAN .................................................................................................... 85
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Mekanika komposit .......................................................... 6
Gambar 2.2 Klasifikasi komposit berdasarkan penguat ....................... 7
Gambar 2.3 Komposit partikel ............................................................. 8
Gambar 2.4 Komposit serat dengan orientasi continuous .................... 9
Gambar 2.5 Komposit berlapis ............................................................ 9
Gambar 2.6 Penyusunan serat komposit .............................................. 13
Gambar 2.7 Aliged discontinuous fiber ................................................ 13
Gambar 2.8 Off-axis aligned discontinuous fiber ................................ 14
Gambar 2.9 Randomly oriented discontinuous fiber............................ 14
Gambar 2.10 Metode hand lay up .......................................................... 15
Gambar 2.11 Metode spray up ............................................................... 15
Gambar 2.12 Metode filament winding .................................................. 16
Gambar 2.13 Metode injection and compression molding .................... 17
Gambar 2.14 Metode sheet molding compound ..................................... 17
Gambar 2.15 Mikromekanik dan makromekanik pada komposit .......... 20
Gambar 2.16 Pengujian tarik.................................................................. 22
Gambar 2.17 Bentuk dan dimensi spesimen ASTM D638-02 ............... 23
Gambar 2.18 Kurva tegangan – regangan .............................................. 24
Gambar 2.19 Kerusakan komposit akibat beban longitudinal ............... 27
Gambar 2.20 Komposit yang menerima beban transversal ................... 27
Gambar 2.21 Kotak uji peredam suara ................................................... 31
Gambar 2.22 Skema sistem kerja uji peredam suara ............................. 31
Gambar 3.1 Skema alur penelitian ....................................................... 38
Gambar 3.2 Cetakan kaca .................................................................... 39
Gambar 3.3 Spatula .............................................................................. 40
Gambar 3.4 Kuas .................................................................................. 40
Gambar 3.5 Jangka Sorong .................................................................. 41
Gambar 3.6 Gunting ............................................................................. 41
Gambar 3.7 Timbangan digital ............................................................ 41
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
Gambar 3.8 Gelas ukur ........................................................................ 42
Gambar 3.9 Sarung tangan ................................................................... 42
Gambar 3.10 Thinner ............................................................................. 42
Gambar 3.11 Pipet .................................................................................. 43
Gambar 3.12 Gerinda tangan dan mata potong ...................................... 43
Gambar 3.13 Mesin uji tarik .................................................................. 44
Gambar 3.14 Audio frequency generator ............................................... 44
Gambar 3.15 Amplifier dan multimeter ................................................. 45
Gambar 3.16 Sound level meter ............................................................. 45
Gambar 3.17 Serat bambu apus ............................................................. 46
Gambar 3.18 Resin SHCP dan katalis TRIPOXE .................................. 46
Gambar 3.19 NaOH kristal .................................................................... 47
Gambar 3.20 Release agent.................................................................... 47
Gambar 3.21 Dimensi dan ukuran spesimen uji tarik ............................ 52
Gambar 3.22 Dimensi dan ukuran spesimen uji peredam suara ............ 52
Gambar 4.1 Grafik nilai intensitas bunyi komposit sejajar .................. 61
Gambar 4.2 Grafik nilai intensitas bunyi komposit anyam.................. 61
Gambar 4.3 Grafik nilai intensitas bunyi komposit acak ..................... 62
Gambar 4.4 Grafik nilai koefisien penyerapan bunyi .......................... 62
Gambar 4.5 Grafik nilai kekuatan tarik komposit sejajar .................... 68
Gambar 4.6 Grafik nilai regangan komposit sejajar ............................ 69
Gambar 4.7 Grafik nilai modulus elastisitas komposit sejajar ............. 69
Gambar 4.8 Grafik nilai kekuatan tarik komposit anyam .................... 70
Gambar 4.9 Grafik nilai regangan komposit anyam ............................ 70
Gambar 4.10 Grafik nilai modulus elastisitas komposit anyam ............ 71
Gambar 4.11 Grafik nilai kekuatan tarik komposit acak ....................... 71
Gambar 4.12 Grafik nilai regangan komposit acak ............................... 72
Gambar 4.13 Grafik nilai modulus elastisitas komposit acak ................ 72
Gambar 4.14 Grafik nilai kekuatan tarik resin tanpa penguat ............... 73
Gambar 4.15 Grafik nilai regangan resin tanpa penguat........................ 73
Gambar 4.16 Grafik nilai modulus elastisitas resin tanpa penguat ........ 74
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
Gambar 4.17 Grafik nilai kekuatan tarik rata-rata ................................. 74
Gambar 4.18 Grafik nilai regangan rata-rata ......................................... 75
Gambar 4.19 Grafik nilai modulus elastisitas rata-rata .......................... 75
Gambar 4.20 Ukuran serat kurang seragam dan void pada komposit .... 80
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Dimensi spesimen sesuai ASTM D638-02 ......................... 23
Tabel 2.2 Sifat mekanis serat alam ..................................................... 35
Tabel 3.1 Hasil perhitungan pendekatan massa jenis bambu apus ..... 48
Tabel 4.1 Hasil pengujian densitas dan perhitungan massa jenis ....... 56
Tabel 4.2 Hasil pengujian redaman suara tanpa dipasang sekat ......... 58
Tabel 4.3 Data hasil pengujian redaman suara komposit sejajar ........ 58
Tabel 4.4 Data hasil pengujian redaman suara komposit anyam ........ 59
Tabel 4.5 Data hasil pengujian redaman suara komposit acak ........... 59
Tabel 4.6 Data hasil pengujian redaman suara rata-rata ..................... 60
Tabel 4.7 Koefisien penyerapan bunyi komposit ................................ 60
Tabel 4.8 Dimensi komposit serat sejajar ........................................... 64
Tabel 4.9 Kekuatan tarik dan regangan komposit sejajar ................... 64
Tabel 4.10 Modulus elastisitas komposit sejajar .................................. 65
Tabel 4.11 Dimensi komposit serat anyam ........................................... 65
Tabel 4.12 Kekuatan tarik dan regangan komposit anyam ................... 65
Tabel 4.13 Modulus elastisitas komposit anyam .................................. 66
Tabel 4.14 Dimensi komposit serat acak .............................................. 66
Tabel 4.15 Kekuatan tarik dan regangan komposit acak ...................... 66
Tabel 4.16 Modulus elastisitas komposit acak ..................................... 67
Tabel 4.17 Dimensi bahan resin tanpa serat.......................................... 67
Tabel 4.18 Kekuatan tarik dan regangan bahan resin ........................... 67
Tabel 4.19 Modulus elastisitas bahan resin tanpa serat ........................ 68
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Spesimen uji redaman suara ................................................ 85
Lampiran 2 Spesimen uji tarik bahan resin poliester (SHCP) ................ 86
Lampiran 3 Spesimen uji tarik komposit orientasi sejajar ...................... 86
Lampiran 4 Spesimen uji tarik komposit orientasi anyam ...................... 87
Lampiran 5 Spesimen uji tarik komposit orientasi acak ......................... 87
Lampiran 6 Hasil grafik mesin uji tarik bahan resin poliester (SHCP) .. 88
Lampiran 7 Hasil grafik mesin uji tarik komposit orientasi sejajar ........ 88
Lampiran 8 Hasil grafik mesin uji tarik komposit orientasi anyam ........ 89
Lampiran 9 Hasil grafik mesin uji tarik komposit orientasi acak ........... 89
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kemajuan teknologi di Indonesia saat ini sudah berkembang pesat. Hal
tersebut dapat terlihat dari berbagai bidang, baik di bidang industri,
transportasi, komunikasi maupun pendidikan. Perkembangan dunia industri di
Indonesia dapat terlihat dari banyaknya industri yang bermunculan baik
industri yang bergerak di sektor tekstil, garmen, pabrikasi dan manufaktur.
Industri yang sedang berkembang ini terkadang masih kurang memperhatikan
dampak yang ditimbulkan dari aktivitas produksi yang dilakukan terhadap
lingkungan sekitar, salah satunya adalah kebisingan atau polusi suara yang
tidak bisa dihindari selama industri beroperasi. Di bidang transportasi, masih
banyak masyarakat Indonesia yang menggunakan kendaraan pribadi
dibandingkan transportasi umum, hal ini berdampak pada semakin tingginya
polusi suara yang dihasilkan kendaraan tersebut. Polusi suara yang dihasilkan
dapat mengganggu kenyamanan masyarakat yang tinggal di lingkungan
sekitar.
Dampak polusi suara dapat mengganggu komunikasi verbal. Untuk jangka
panjang hal ini bisa mengakibatkan menurunnya kemampuan pendengaran
secara temporer atau rusaknya indera pendengaran secara permanen. Oleh
karena hal tersebut, diperlukan penanganan yang baik guna mengurangi
dampak yang ditimbulkan dari polusi suara. Salah satu cara untuk
mengendalikan polusi suara adalah menggunakan suatu jenis bahan material
yang dapat meredam suara. Material ini bisa diaplikasikan pada gedung
perkantoran, gedung pendidikan, perumahan bahkan untuk bangunan yang
memerlukan karakteristik akustik tertentu untuk kenyamanan penggunaan.
Jenis bahan yang digunakan sebagai peredam suara adalah bahan berpori,
resonator dan panel. Bahan berpori adalah bahan yang sering digunakan untuk
mereduksi bunyi karena relatif ringan dan murah dibanding bahan peredam
lain. Material komersil yang telah lama digunakan sebagai peredam adalah
glasswool dan rockwool, kedua material tersebut memiliki kekurangan yaitu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
rentan terhadap erosi. Serbuk hasil erosi dapat terhirup ke sistem
pernapasan dan menempel di pori-pori kulit sehingga dapat mengganggu
kesehatan. Selain masalah kesehatan bila terdapat debu yang menempel
material ini juga sukar dalam menjaga kebersihannya. Material ini juga cukup
mahal. Hal ini yang membuat munculnya material alternatif yang dapat
menggantikan material glasswool dan rockwool, salah satunya adalah material
komposit peredam suara.
Komposit merupakan material yang terbentuk dari gabungan dua material
atau lebih material guna menghasilkan material baru yang memiliki sifat
mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material pembentuknya.
Komposit terdiri dari dua bagian utama yaitu, matriks (pengikat) dan
reinforcement (penguat). Reinforcement yang sering digunakan adalah
fiberglass atau serat glass, Penggunaan serat glass sebagai reinforcement
memiliki kekurangan diantaranya dalam penggunaan yang banyak harga serat
glass cukup mahal dan dampak terhadap lingkungan juga berbahaya karena
serat glass merupakan bahan sintetik dan sulit terurai. Penggunakan serat glass
sebagai reinforcement bisa digantikan dengan material yang lebih ramah
lingkungan yaitu, serat alam.
Serat alam yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah serat bambu.
Penggunaan bambu sebagai serat alam dikarenakan bambu masih sangat
mudah dijumpai khususnya di Indonesia dan juga masa tanam bambu lebih
singkat dibandingkan kayu yaitu, sekitar 3-5 tahun. Di Indonesia bambu biasa
dimanfaatkan sebagai bahan bangunan, peralatan rumah tangga dan kerajinan
tangan. Penggunaan serat bambu sebagai pengganti serat glass karena serat
bambu lebih ramah lingkungan serta mampu terdegradasi secara alami. Dirasa
penggunaan serat bambu sebagai pengganti serat sintetis belum optimal.
Dalam penelitian ini akan dibahas pemanfaatan komposit serat bambu
sebagai material alternatif peredam suara. Diharapkan berbagai perlakuan
yang diberikan dapat meningkatkan kemampuan penyerapan suara dari
komposit serat bambu sehingga dapat mengurangi penggunaan serat sintetis.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
B. Rumusan Masalah
Pembuatan komposit serat alam dipengaruhi oleh orientasi susunan serat.
Setiap orientasi susunan serat memiliki karakteristik yang berbeda-beda, oleh
karena itu rumusan masalah dalam penelitian ini: Bagaimana pengaruh
perbedaan orientasi susunan serat terhadap komposit serat bambu yang
digunakan sebagai material alternatif peredam suara?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian dalam tugas akhir ini adalah:
1. Mengetahui kemampuan redaman suara dari komposit serat bambu yang
digunakan sebagai material alternatif peredam suara.
2. Mengetahui kekuatan tarik dari komposit berpenguat serat bambu apus
dengan variasi orientasi susunan serat sejajar, anyam, dan acak.
3. Mengetahui regangan dari komposit berpenguat serat bambu apus dengan
variasi orientasi susunan serat sejajar, anyam, dan acak.
4. Mengetahui modulus elastisitas dari komposit berpenguat serat bambu
apus dengan variasi orientasi susunan serat sejajar, anyam, dan acak.
5. Perbandingan sifat dan massa jenis antara komposit berpenguat serat dan
bahan matriks resin SHCP.
D. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah :
1. Pengujian yang dilakukan pada komposit adalah uji peredam suara dan uji
tarik.
2. Standar spesimen untuk uji tarik adalah ASTM D638-02 type I.
3. Standar pengujian untuk uji peredam suara adalah ISO 11654-97.
4. Bahan pengikat serat adalah resin SHCP dan pengeras yang digunakan
adalah katalis TRIPOXE.
5. Serat yang digunakan adalah serat bambu apus.
6. Serat diberikan perlakuan alkali 5% dengan waktu perendaman selama dua
jam dan pengeringan serat dilakukan pada suhu ruang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
7. Komposit berpenguat serat bambu apus disusun secara sejajar, anyam, dan
acak. Persentase volume serat 25% terhadap volume komposit. Lapisan
komposit adalah dua lapisan serat.
8. Cetakan yang dipakai adalah cetakan kaca berukuran 30 cm x 30 cm x 0,5
cm.
9. Alat uji tarik yang digunakan adalah merk GOTECH yang berada di
Laboratorium Logam Teknik Mesin Sanata Dharma Yogyakarta.
10. Alat uji peredam suara yang digunakan adalah Audio Frequency
Generator (AFG), Multimeter, Amplifier, dan Sound Level Meter.
E. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian tentang komposit ini adalah:
1. Mengetahui kemampuan redaman suara komposit serat bambu apus yang
digunakan sebagai material alternatif peredam suara.
2. Mengurangi limbah bambu hasil dari industri kerajinan bambu.
3. Hasil penelitian dapat dikembangkan lebih lanjut bagi adik-adik kelas.
4. Hasil penelitian dapat dipergunakan untuk menambah kasanah ilmu
pengetahuan yang dapat ditempatkan di perpustakaan.
F. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan penelitian ini adalah:
1. BAB I
Pendahuluan, menjelaskan latar belakang masalah, perumusan masalah,
tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika
penulisan.
2. BAB II
Dasar teori, menerangkan tinjauan pustaka dan ilmu-ilmu dasar teori
tentang komposit, bambu, peredam suara. Bab ini memberikan ilmu dasar
sebagai acuan dalam penelitian.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
3. BAB III
Metode penelitian, menjelaskan tentamg pelaksaan penelitian yang
meliputi peralatan yang digunakan, tempat percobaan, pengambilan data.
4. BAB IV
Data dan analisa, menjelaskan tentang data hasil percobaan yang telah
diperoleh serta data hasil percobaan.
5. BAB V
Penutup, berisi tentang kesimpulan penelitian dan saran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
A. Dasar Teori
1. Komposit
Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari penggabungan dua
atau lebih material yang dikombinasikan. Sehingga dihasilkan material
komposit yang mempunyai karakteristik dan sifat mekanik yang berbeda
dari material pembentuknya.
Komposit dikembangkan untuk mendapatkan karakteristik dan sifat
mekanik yang lebih baik dibandingkan material pembentuknya. Menurut
Jones (1975) beberapa sifat dan karakteristik yang dapat ditingkatkan dari
material komposit adalah kekuatan, kekakuan, ketahanan korosi,
ketahanan aus, ketahanan lelah, konduktivitas termal, dan insulasi akustik.
Secara umum komposit terdiri dari dua material pembentuk. Material
pembentuk pertama disebut matriks, yang berfungsi sebagai pengikat.
Material pembentuk kedua adalah reinforcement yang memiliki fungsi
sebagai penguat seperti pada Gambar 2.1. Sifat-sifat dan karakteristik
komposit ditentukan oleh sifat dan karakteristik penguat, rasio penguat
terhadap matriks dan geometri atau orientasi penguat dalam komposit.
Gambar 2.1 Mekanika Komposit
(Sumber https://artikel-teknologi.com/pengertian-material-komposit/)
Bahan pengikat (matriks) dalam komposit dapat berupa material
polimer, keramik, dan metal. Jenis pengikat yang banyak digunakan
adalah komposit bermatriks polimer, komposit jenis ini lebih mudah dalam
proses pembuatan dan biaya yang dibutuhkan lebih murah dibandingkan
jenis pengikat lain. Bahan penguat (reinforcement) dalam komposit dapat
berbentuk macam-macam jenis. Jenis penguat dapat berbentuk partikel,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
serat (serat halus, serat kontinu, serat putus-putus, serat anyam) dan
penguat yang terstruktur (struktur lapisan). Penguat yang sering digunakan
adalah komposit berpenguat serat. Komposit jenis ini dapat dibuat dengan
mudah dibanding dengan bentuk komposit lain. Komposit berpenguat
serat juga memiliki kemampuan meneruskan beban lebih baik
dibandingkan komposit berpenguat partikel atau butiran. Bahan penguat
serat pada komposit terbagi atas dua jenis yaitu serat anorganik atau
sintetis dan serat organik atau natural. Serat sintetis adalah bahan berupa
hasil rekayasa buatan manusia seperti serat kaca, serbuk baja, nylon dan
sebagainya. Serat natural adalah bahan yang ada di alam (tanpa proses
campuran bahan kimia) seperti serat alam pada tumbuhan, sekam, bambu,
pasir kerikil, cangkang hewan dan sebagainya.
1.1 Klasifikasi Komposit
Klasifikasi komposit dapat dikelompokkan berdasarkan pada bahan
penguat atau reinforcement dan bahan pengikat atau matriks penyusunnya.
1.1.1 Komposit Berdasarkan Bahan Penguat (Reinforcement)
Secara garis besar ada tiga macam jenis komposit berdasarkan
penguat yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 2.2, yaitu:
Gambar 2.2 Klasifikasi Komposit Berdasarkan Penguat
(Callister,2007)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
a. Komposit Partikel (Particulate Composite) merupakan komposit yang
menggunakan serat berbentuk partikel atau serbuk yang berukuran
mikroskopis seperti pada Gambar 2.3 sebagai penguatnya dan
terdistribusi secara merata dalam matriks. Material yang digunakan
sebagai bahan penguat bisa dari material logam ataupun material non
logam. Komposit partikel mempunyai keunggulan seperti, ketahanan
keausan yang baik, tidak mudah retak dan daya ikat dengan matriks
baik. Contoh dari komposit ini termasuk seperti partikel silikon
karbida pada aluminium, pasir dan semen untuk membuat beton.
Gambar 2.3 Komposit Partikel (Sumber:
http://iesgeneralstudies.com/chapter-7-composites/ )
b. Komposit Serat (Fibrous Composites) merupakan jenis komposit yang
menggunakan penguat berupa serat atau fiber sebagai penanggung
beban utama. Serat yang digunakan memiliki kekuatan dan kekakuan
lebih baik dibanding matriks bahan pengikatnya seperti pada Gambar
2.4. Serat yang digunakan bisa berupa serat sintetis (fiberglass,carbon
fibers,plywood. dll) dan juga serat organik (bahan-bahan yang ada di
alam serat batang pohon, daun tumbuhan). Penyusunan serat pada jenis
komposit ini bisa disusun secara acak, searah maupun dengan orientasi
tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks seperti
anyaman.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
Gambar 2.4 Komposit Serat dengan Orientasi Continuous (Sumber:
Callister, 2007)
c. Komposit Berlapis (Structural Composites) merupakan jenis komposit
yang terdiri dari dua atau lebih lapisan yang digabung menjadi satu
dan setiap lapisnya memiliki karakteristik tersendiri. Penyusunan
lapisan ini bisa searah ataupun juga bisa melintang dengan lapisan
sebelumnya dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Komposit Berlapis (Sumber:
http://navyaviation.tpub.com/14018/css/Categories-Of-Composite-
Material-Damage-596.htm )
1.1.2 Komposit Berdasarkan Bahan Pengikat (Matriks)
Komposit berdasarkan bahan pengikat dapat dikelompokkan
menjadi tiga, yaitu:
a. Polymers Matrix Composite (PMC) merupakan komposit yang
menggunakan polimer (contohnya epoxy dan polyester) sebagai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
pengikatnya ditambah penguat berupa serat (seperti glass, carbon,
aramid, boron dan sebagainya). Polymers Matrix Composite
merupakan komposit yang paling umum digunakan karena mudah
dalam proses pembuatannya, pembuatan bisa dilakukan pada suhu
kamar serta biaya pembuatan murah. Sebagai contoh, komposit
polimer berpenguat serat boron telah digunakan pada komponen
pesawat militer, bilah rotor helikopter dan beberapa jenis alat olahraga.
b. Metal Matrix Composite (MMC) merupakan komposit yang
menggunakan logam (sebagai contoh aluminium, magnesium,
tembaga) sebagai pengikatnya sedangkan bahan penguatnya dapat
berupa partikel, serat kontinyu dan putus-putus. Keunggulan Metal
Matrix Composite adalah bahan dapat digunakan pada temperatur
tinggi, dapat meningkatkan kekakuan, kekuatan, tahan terhadap abrasi,
tahan terhadap laju mulur, konduktifitas thermal dan ukuran yang
stabil. Metal Matrix Composite memiliki keunggulan dibandingkan
Polymers Matrix Composite yaitu penggunaan pada temperatur tinggi,
tidak mudah terbakar dan lebih tahan terhadap degradasi yang terjadi
oleh cairan organik. Beberapa kombinasi pada Metal Matrix
Composite sangat reaktif pada saat dilakukan penurunan temperatur.
Konsekuensinya terjadi degradasi pada saat pemrosesan suhu tinggi
atau pada saat dilakukan penurunan suhu pada proses pembuatan.
Masalah ini biasanya diatasi dengan menerapkan lapisan pelindung
pada permukaan pengikat komposit atau dengan memodifikasi
komposisi paduan matriks. Sebagai contoh Metal Matrix Composite
adalah pada komponen mesin mobil menggunakan komposit paduan
aluminium sebagai pengikatnya dan penguat berupa serat aluminium
oksida dan karbon. Komposit berpengikat logam jauh lebih mahal
dalam hal biaya pembuatan dibanding komposit berpengikat polimer.
Oleh karena hal tersebut penggunaan komposit berpengikat logam
menjadi sangat terbatas.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
c. Ceramic Matrix Composite (CMC) merupakan bahan material
pembuat komposit yang menggunakan keramik sebagai matriknya dan
sebagai penguat biasanya digunakan adalah oksida, carbide dan nitrid.
Salah satu pembuatan CMC yaitu dengan proses DIMOX, yaitu proses
pembentukan komposit dengan reaksi oksidasi leburan logam untuk
pertumbuhan matriks keramik disekeliling daerah penguat. Komposit
berpengikat keramik memiliki dimensi yang lebih stabil dibanding
komposit berpengikat logam, ketangguhan yang baik, karakteristik
permukaan tahan aus, unsur kimianya stabil pada temperatur tinggi.
Proses pembuatan komposit berpengikat keramik cukup sulit dan
rumit. Pembuatan harus dilakukan secara hati-hati karena sensitifitas
sifat bahan pada mikrostrukturnya yang tidak dapat dihindari. Sebagai
contoh penggunaan komposit berpengikat keramik yaitu pada
pembuatan perkakas potong yang menggunakan pengikat Alumina
(Al2O3), karbida silicon (SiC) dan kombinasi serat wisker.
1.2 Komposit Berpenguat Serat
Serat adalah unsur utama pada bahan komposit berpenguat serat. Serat
menempati fraksi volume terbesar pada lapisan komposit dan membagi
porsi yang besar dari beban pada struktur komposit. Pemilihan serat yang
tepat, tipe, fraksi volume serat, panjang serat dan orientasi serat sangatlah
penting. Serat mempengaruhi beberapa karakteristik dari lapisan komposit
(Mallick,2007) seperti:
a. Densitas
b. Kekuatan dan modulus tarik
c. Kekuatan dan modulus tekan
d. Kekuatan terhadap kegagalan kelelahan yang baik
e. Konduktivitas termal dan listrik
f. Biaya
Serat memiliki banyak bentuk panjang, oleh karena itu serat memiliki
kemungkinan ketidaksempurnaan. Kekuatan serat memiliki variabel yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
acak. Menguji 10.000 serat dapat menghasilkan 10.000 nilai kekuatan
yang berbeda. Data kekuatan yang tidak seragam ini, bisa digunakan untuk
membentuk pendistribusian kekuatan sesungguhnya. Kekuatan rata-rata
dan variasi penyebaran kekuatan menjadi kualitas penting dalam
menentukan sifat dari suatu serat. Karena kekuatan serat yang acak secara
alami, banyak dilakukan penelitian dengan berbagai metode untuk
mempelajari kekuatan bahan komposit (Hyer, 1998).
Pada komposit yang dilihat dari bahan penguat berupa serat, dapat
digolongkan menjadi dua yaitu:
a. Komposit alam (Komposit organik)
Komposit alam menggunakan serat yang berasal dari tumbuhan atau
hewan, yang biasanya berupa serat kayu, jerami, kapas, wol, sutera,
serat sabut kelapa, dll.
b. Komposit sintetis (Komposit anorganik)
Komposit sintetis adalah komposit yang mempunyai bahan penguat
serat yang diproduksi dengan industri manufaktur. Dimana komponen-
komponen diproduksi secara terpisah, kemudian digabungkan dengan
teknik tertentu. Sehingga didapatkan serat dengan sifat, struktur dan
geometri yang diinginkan. Serat sintetis dapat berupa serat karbon,
serat nilon serat gelas.
Karakteristik mekanis dari komposit berpenguat serat tidak hanya
ditentukan dari sifat serat tersebut. Tetapi juga pada sudut yang menerima
pembebanan melalui pengikat yang diteruskan ke serat. Susunan atau
orientasi dari serat, konsentrasi serat dan distribusi serat memiliki
pengaruh yang signifikan pada kekuatan dan sifat lain dari komposit
berpenguat serat.
1.3 Orientasi Serat
Orientasi serat dapat menentukan sifat dan karakteristik komposit yang
akan dihasilkan. Secara umum penyusunan serat pada komposit dapat
dibedakan pada Gambar 2.6 berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
Gambar 2.6 Penyusunan Serat Komposit (Sumber: Gibson, 1994)
a. Continuous Fiber Composite atau Unidirectional
Continuous Fiber Composite, mempunyai bentuk serat panjang, lurus
dan serat disusun secara parallel satu sama lain. Kekuatan tarik yang
paling tinggi terdapat pada bahan yang sejajar dengan arah serat.
b. Woven Fiber Composite atau Bi-directional
Woven Fiber Composite, komposit ini tidak mudah dipengaruhi
pemisahan antar lapisan karena susunan seratnya juga mengikat serat
antar lapisan. Akan tetapi susunan serat memanjangnya yang tidak
begitu lurus mengakibatkan kekuatan dan kekakuan akan melemah.
c. Discontinuous/Chopped Fiber Composite
Discontinuous Fiber Composite, mempunyai bentuk serat pendek.
Jenis komposit ini dibedakan menjadi tiga golongan (Gibson, 1994):
1) Aligned discontinuous fiber
Pada golongan ini penyusunan serat dilakukan secara searah. Dapat
dilihat pada Gambar 2.7 berikut:
Gambar 2.7 Aligned discontinuous fiber
2) Off-axis aligned discontinuous fiber
Pada golongan ini penyusunan serat dilakukan secara menyilang.
Dapat dilihat pada Gambar 2.8 berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
Gambar 2.8 Off-axis aligned discontinuous fiber
3) Randomly oriented discontinuous fiber
Pada golongan ini penyusunan serat dilakukan secara acak. Dapat
dilihat pada Gambar 2.9 berikut:
Gambar 2.9 Randomly oriented discontinuous fiber
d. Hybrid Fiber Composite
Hybrid Fiber Composite, merupakan komposit gabungan antara serat
tipe serat lurus dengan serat acak. Tipe ini digunakan supaya dapat
mengganti kekurangan sifat dari kedua tipe dan dapat menggabungkan
kelebihannya.
1.4 Metode Pembuatan Komposit
Metode pembuatan komposit dapat digolongkan dalam dua proses
pencetakan, yaitu:
a. Proses Pencetakan Terbuka (Open-Mold Processes)
Pembuatan komposit menggunakan metode pencetakan terbuka
dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu:
1) Metode Hand Lay Up
Metode ini merupakan metode yang paling sederhana untuk
membuat komposit polimer berpenguat serat. Pada metode ini
penguat (serat) diletakkan di dalam cetakan, lalu resin yang sudah
dicampur dengan katalis dimasukan ke dalam cetakan dengan cara
dioleskan menggunakan kuas. Aplikasi metode ini pada badan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
kapal, tangki, rumah dan panel. Metode hand lay up dapat dilihat
pada Gambar 2.10
Gambar 2.10 Metode Hand Lay Up
(Sumber: http://www.carbonfiberglass.com/Composites-
Manufacturing/Composites-Manufacturing-Processes.html)
2) Metode Spray Up
Metode pembuatan komposit ini hampir sama dengan metode
hand lay-up dalam pembuatannya. Dalam metode ini potongan
serat dan campuran resin dengan katalis disemprotkan ke cetakan.
Untuk meningkatkan densitasnya dengan menggunakan roller
untuk menghilangkan udara yang terjebak dan menjamin resin
meresap dalam serat. Metode ini sering digunakan karena dapat
membuat bentuk yang kompleks. Metode spray up dapat dilihat
pada Gambar 2.11.
Gambar 2.11 Metode Spray Up
(Sumber: https://netcomposites.com/guide
tools/guide/manufacturing/spray-lay-up/)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
3) Metode Filament Winding
Metode ini dilakukan dengan cara fiber tipe roving atau single
strand dilewatkan melalui wadah yang berisi resin, kemudian fiber
tersebut akan diputar sekeliling mandrel yang sedang bergerak dua
arah, arah radial dan arah tangensial. Proses ini dilakukan berulang,
sehingga cara ini didapatkan lapisan serat dan fiber sesuai dengan
yang diinginkan seperti pada Gambar 2.12. Resin yang biasa
digunakan adalah polyester, vinil, ester, epoxy dan fenolat. Proses
ini terutama digunakan untuk komponen belah berlubang,
umumnya bulat atau oval seperti pipa dan tangki. Adapun aplikasi
dari proses filament winding ini digunakan untuk menghasilkan
bejana tekan, motor roket, tank, tongkat golf dan pipa.
Gambar 2.12 Metode Filament Winding (Sumber:
http://www.nuplex.com/composites/processes/filament-winding)
b. Proses Pencetakan Tertutup (Closed-Mold Processes)
Proses pembuatan komposit menggunakan metode pencetakan
tertutup dilakukan dengan cara:
1) Metode Injection and Compression Molding
Metode ini menggunakan serat yang sudah tercampur dengan
resin kemudian di tekan masuk ke cetakan melalui suatu lintasan
tertutup dengan nosel di ujungnya. Campuran serat dan resin
tersebut ditekan dengan semacam sekrup ulir agar campuran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
tersebut mudah terdorong maju dan masuk ke cetakan. Metode
injection and compression molding dapat dilihat pada Gambar 2.13
Gambar 2.13 Metode Injection and Compression Molding
(Sumber http://www.daviesmolding.com/Pages/Resources/Engineering
Specifications /Plastic-Molding/Injection-Compression-Molding.aspx)
2) Metode Sheet Molding Compound
Proses pembuatan komposit ini dijalankan secara otomatis.
Jalannya proses ini menggunakan beberapa roller tekan untuk
menggabungkan dua bagian komposit. Metode Sheet Molding
Compound dapat dilihat pada Gambar 2.14.
Gambar 2.14 Metode sheet molding compound
(Sumber: http://www.nuplex.com/composites/processes/hot-
moulding-processes)
2. Polimer
Polimer didefinisikan sebagai rangkaian panjang molekul yang
mengandung satu atau lebih dari pengulangan atom-atom, digabungkan
bersama oleh ikatan kovalen yang kuat. Polimer mempunyai struktur dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
sifat-sifat yang rumit disebabkan oleh jumlah atom pembentuk yang jauh
lebih besar dibandingkan dengan senyawa yang berat atomnya rendah.
Bahan polimer yang mempunyai berat molekul besar dan berikatan
kovalen, menunjukkan sifat-sifat yang berbeda dari bahan organik yang
mempunyai berat molekul rendah. Bahan yang mempunyai berat molekul
rendah berubah menjadi cair dengan viskositas rendah atau menguap kalau
dipanaskan, sedangkan bahan polimer mencair dengan sangat kental dan
tidak menguap. Bahan yang tidak bisa berfusi ini akan terurai karena panas
menjadi karbon, pada tahap akhirnya tanpa penguapan (Surdia, 1999).
Polimer secara struktur jauh lebih rumit dibandingkan dengan logam
dan keramik. Menurut Surdia, polimer memiliki sifat-sifat khas antara
lain:
a. Kemampuan cetak yang baik. Pada temperatur relatif rendah polimer
dapat dicetak dengan penyuntikan, penekanan, ekstrusi dan
sebagainya. Hal tersebut mengakibatkan biaya pembuatan rendah
b. Produk yang ringan dan kuat dapat dibuat. Berat jenis polimer lebih
rendah dibandingkan logam dan keramik.
c. Banyak di antara polimer bersifat isolasi listrik yang baik.
d. Baik dalam ketahanan air dan ketahanan zat kimia.
e. Kurang tahan terhadap temperatur tinggi.
f. Beberapa bahan tahan terhadap abrasi.
2.1 Polimer Thermoset dan Thermoplastic
Polimer yang sering dipakai adalah polimer yang sering disebut
dengan plastik. Berdasarkan sifat-sifatnya terhadap suhu, plastik dibagi
dalam dua kategori yaitu:
a. Thermosetting
Thermosetting merupakan polimer yang tidak dapat mengikuti
perubahan suhu (irreversible). Jika pengerasan telah terjadi maka
bahan tidak dapat dilunakkan kembali. Pemanasan dengan suhu tinggi
tidak akan melunakkan thermoset melainkan akan membentuk arang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
dan sukar didaur ulang. Contoh dari thermoset adalah Epoksida,
Bismaliemida (BMI) dan Poli-imida (PI).
b. Thermoplastic
Thermoplastic merupakan polimer atau plastik yang dapat
dilunakkan berulang kali (recycle) dengan menggunakan panas.
Thermoplastic akan meleleh pada suhu tertentu dan dapat balik
(reversible) kepada sifat aslinya, yaitu kembali mengeras bila
didinginkan. Contoh dari thermoplastic adalah Poliester, Nylon 66, PP,
PTFE, PET, Polieter sulfon, PES dan Polieter erketon (PEEK)
2.2 Resin Poliester dan Resin Epoksi
Dalam pembuatan komposit, resin yang banyak digunakan adalah dari
jenis polimer thermosetting yang terdiri dari:
a. Resin Poliester
Resin poliester adalah bahan matriks polimer yang paling sering
digunakan sebagai matriks pengikat. Resin poliester memiliki kekuatan
mekanis yang cukup baik, ketahanan terhadap bahan kimia dan
harganya relatif murah. Dalam mempercepat pembuatan komposit,
dilakukan penambahan katalis pada resin poliester. Resin ini biasanya
dipakai sebagai matriks pada komposit polimer dengan penguat serat
gelas.
b. Resin Epoksi
Resin ini harganya cukup mahal, namun memiliki keunggulan
yaitu sangat kuat dan penyusutan relatif kecil setelah proses curing.
Resin ini banyak dipakai sebagai matriks pada komposit polimer
berpenguat serat karbon.
3. Mekanika Komposit
Komposit merupakan material yang tersusun oleh dua atau lebih bahan
pokok. Sehingga perancangan dan analisa sifat mekanik bahan komposit
berbeda dengan bahan-bahan konvensional seperti logam. Menurut
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
(Gibson, 1994) sifat mekanik komposit dapat dilihat dari dua sisi yaitu
mikromekanik dan makromekanik (pada komposit berpenguat serat).
Mikromekanik berkaitan dengan perilaku/karakter mekanik bahan
penyusun (dalam hal ini adalah serat sebagai penguat dan matriks sebagai
pengikat), interaksi yang ditimbulkan antara bahan penyusun dan geometri
atau cara penyusunan komposit (orientasi serat yang digunakan dan satu
lapisan komposit). Makromekanik berkaitan dengan pengaruh ketebalan
pada komposit dan strukturnya (dalam hal ini jumlah lapisan dalam
komposit) tanpa memperhatikan bahan penyusun dan interaksi yang
ditimbulkan. Sifat makromekanik dapat dicirikan berdasarkan tegangan
dan regangan rata-rata, sifat mekanik dalam bahan homogen yang setara.
Mikromekanik dan makromekanik komposit dapat dilihat pada Gambar
2.15.
Gambar 2.15 Mikromekanik dan makromekanik pada komposit
(Sumber: Gibson, 1994)
Sifat bahan komposit tidak bisa disamakan dengan bahan-bahan
konvensional. Pada bahan konvensional seperti logam struktur materialnya
homogen (sifat tidak berbeda dari satu titik ke titik yang lain) dan isotropik
(sifat tidak bergantung pada orientasi). Kebanyakan komposit bersifat
heterogen dan anisotropik, artinya sifat dalam komposit bervariasi saat
berpindah dari pengikat ke penguat dan saat merubah arah orientasi
penyusunan terhadap hasil pengukuran. Sebagai contoh pada komposit
berpenguat serat yang orientasinya unidirectional, serat disusun secara
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
searah memiliki kekuatan dan kekakuan lebih besar sepanjang arah
penguatan dari pada arah melintang.
4. Fraksi Volume Komposit
Fraksi volume adalah aturan perbandingan untuk pencampuran volume
serat dan volume matriks bahan pembentuk komposit terhadap volume
total komposit. Biasanya penggunaan istilah fraksi volume mengacu pada
jumlah prosentase (%) volume bahan penguat atau reinforcement yang
digunakan dalam proses pembuatan komposit. Perhitungan matriks (resin)
dan katalis juga harus sesuai dengan komposisi yang dibutuhkan agar
komposit yang dihasilkan lebih maksimal.
Perhitungan pencampuran bahan komposit untuk menetukan fraksi
volume dapat dilihat di bawah ini:
a. Volume Komposit/Cetakan (Vkomposit)
Vkomposit = pcetakan x lcetakan x tcetakan (2.1)
Dengan:
Vkomposit adalah volume cetakan (cm3).
pcetakan adalah panjang cetakan (cm).
lcetakan adalah lebar cetakan (cm).
tcetakan adalah tebal cetakan (cm).
b. Volume Reinforcement/Serat (Vserat)
Vserat = Vkomposit x fraksi volume (2.2)
Dengan:
Vserat adalah volume serat (cm3).
Vkomposit adalah volume cetakan (cm3).
fraksi volume adalah fraksi volume yang digunakan (%)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
c. Massa Serat (mserat)
mserat = Vserat x ρserat (2.3)
Dengan:
Mserat adalah massa serat (gr).
Vserat adalah volume serat (cm3).
ρserat adalah massa jenis serat (gr
/cm3).
5. Uji Tarik
Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan
suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu
(Askeland, 1985). Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat
penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena menghasilkan
data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur
ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara
lambat. Benda yang di uji tarik diberi pembebanan pada kedua arah
sumbunya. Pemberian beban pada kedua arah sumbunya diberi beban yang
sama besarnya. Pengujian tarik dapat dilihat pada Gambar 2.16.
Gambar 2.16 Pengujian tarik
Pengujian tarik adalah dasar dari pengujian mekanik yang
dipergunakan pada material. Dimana spesimen uji yang telah
distandarisasi, dilakukan pembebanan uniaxial sehingga spesimen uji
mengalami peregangan dan bertambah panjang hingga akhirnya patah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Pengujian tarik relatif sederhana, murah dan sangat terstandarisasi
dibanding pengujian lain.
Hal-hal yang perlu diperhatikan agar penguijian menghasilkan nilai yang
valid adalah; bentuk dan dimensi spesimen uji, pemilihan grips dan lain-
lain.
a. Bentuk dan Dimensi Spesimen uji
Spesimen uji harus memenuhi standar dan spesifikasi dari ASTM E8
atau D638. Bentuk dari spesimen penting karena kita harus menghindari
terjadinya patah atau retak pada daerah grip atau yang lainnya. Jadi
standarisasi dari bentuk spesimen uji dimaksudkan agar retak dan patahan
terjadi di daerah gage length. Bentuk dan dimensi spesimen uji tarik dapat
dilihat pada Tabel 2.1 dan Gambar 2.17.
Tabel 2.1 Dimensi spesimen sesuai ASTM D638-02
Gambar 2.17 Bentuk dan dimensi spesimen uji ASTM D 638-02
b. Grip and Face Selection
Face dan grip adalah faktor penting. Pemilihan setting yang tidak
tepat, spesimen uji akan terjadi slip atau bahkan pecah dalam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
daerah grip (jaw break). Ini akan menghasilkan hasil yang tidak
valid. Face harus selalu tertutupi di seluruh permukaan yang kontak
dengan grip. Agar spesimen uji tidak bergesekan langsung dengan face.
Beban yang diberikan pada bahan yang di uji ditransmisikan pada
pegangan bahan yang di uji. Dimensi dan ukuran pada benda uji
disesuaikan dengan standar baku pengujian.
Kurva tegangan-regangan teknik dibuat dari hasil pengujian yang
didapatkan dapat dilihat pada Gambar 2.18.
Gambar 2.18 Kurva tegangan - regangan (Sumber:
http://www.infometrik.com/2009/09/mengenal-uji-tarik-dan-sifat-sifat-
mekanik-logam/)
Tegangan yang digunakan pada kurva adalah tegangan membujur
rata-rata dari pengujian tarik. Tegangan teknik tersebut diperoleh dengan
cara membagi beban yang diberikan dibagi dengan luas awal penampang
benda uji. Dituliskan seperti dalam persamaan beriku ini t:
(2.4)
Keterangan ; : Tegangan (kg/mm2)
P : Beban yang diberikan (kg)
A0 : Luas penampang awal benda uji (mm2)
Regangan yang digunakan untuk kurva tegangan-regangan teknik
adalah regangan linier rata-rata, yang diperoleh dengan cara membagi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
perpanjangan yang dihasilkan setelah pengujian dilakukan dengan panjang
awal, seperti pada persamaan berikut ini :
(2.5)
Keterangan ; : Besar regangan
L : Panjang benda uji setelah pengujian (mm)
Lo : Panjang awal benda uji (mm)
Bentuk dan besaran pada kurva tegangan-regangan suatu logam
tergantung pada komposisi, perlakuan panas, deformasi plastik, laju
regangan, temperatur dan keadaan tegangan yang menentukan selama
pengujian. Parameter-parameter yang digunakan untuk menggambarkan
kurva tegangan-regangan logam adalah kekuatan tarik, kekuatan luluh atau
titik luluh, persen perpanjangan dan pengurangan luas. Dan parameter
pertama adalah parameter kekuatan, sedangkan dua yang terakhir
menyatakan keuletan bahan.
Bentuk kurva tegangan-regangan pada daerah elastis tegangan
berbanding lurus terhadap regangan. Deformasi tidak berubah pada
pembebanan, daerah remangan yang tidak menimbulkan deformasi apabila
beban dihilangkan disebut daerah elastis. Apabila beban melampaui nilai
yang berkaitan dengan kekuatan luluh, benda mengalami deformasi plastis
bruto. Deformasi pada daerah ini bersifat permanen, meskipun bebannya
dihilangkan. Tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan deformasi
plastis akan bertambah besar dengan bertambahnya regangan plastik.
Pada tegangan dan regangan yang dihasilkan, dapat diketahui nilai
modulus elastisitas. Persamaannya dituliskan seperti pada persamaan
berikut ini :
(2.6)
Keterangan ; E : Besar modulus elastisitas (kg/mm2),
: regangan
: Tegangan (kg/mm2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
6. Kerusakan Pada Komposit
Komposit juga dapat mengalami kegagalan atau kerusakan. Kegagalan
dalam komposit berkaitan dengan struktur laminasi dan pembebanan.
Setiap kegagalan pada bahan teknik diawali dengan munculnya titik retak,
kemudian dilanjutkan dengan perambatan atau pertumbuhan retak yang
berakhir dengan perpatahan pada bahan teknik. Menurut Nijssen (2015)
beberapa mekanisme kegagalan pada komposit adalah sebagai berikut:
a. Splitting
b. Delamination
c. Buckling
d. Fatigue
e. Impact damage
f. Creep and stress relaxation
Pada umumnya ada tiga pembebanan yang menyebabkan rusaknya
suatu bahan komposit, yaitu pembebanan tarik tekan dalam arah
longitudinal maupun transversal serta geser.
6.1 Kerusakan Akibat Beban Tarik Longitudinal
Pada komposit yang diberi beban (gaya tarik) secara sejajar dengan
arah longitudinal dari serat. Kerusakan bermula dari serat-serat yang patah
pada penampang yang paling lemah. Semakin besar beban yang diberikan,
maka semakin banyak serat yang patah. Pada kebanyakan kasus, serat
tidak patah sekaligus secara bersamaan. Ada tiga kemungkinan jika serat
yang patah semakin banyak:
a. Jika matriks mampu menahan gaya geser dan meneruskan ke serat
sekitar, maka serat yang patah semakin banyak. Hal ini akan
menimbulkan retakan. Dan pada akhirnya akan terjadi perpatahan,
patahan yang terjadi disebut patah getas seperti pada Gambar 2.19 a.
b. Jika matriks tidak mampu menahan konsentrasi tegangan geser yang
terjadi di ujung, serat dapat terlepas dari matriks (debonding) dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
komposit akan rusak tegak lurus arah serat seperti pada Gambar 2.19
b.
c. Kombinasi dari dua tipe di atas, pada kasus ini terjadi disembarang
tempat disertai dengan kerusakan matriks. Kerusakan yang terjadi
berupa patahan seperti sikat (brush type) seperti pada Gambar 2.19 c.
Gambar 2.19 Kerusakan pada komposit akibat beban tarik longitudinal
6.2 Kerusakan Akibat Beban Tarik Transversal
Ketika komposit diberi beban tarik melintang (Transversal), serat di
dalam matriks menjadi sukar untuk menerima beban. Serat pada komposit
yang mengalami pembebanan tegak lurus arah serat, akan mengalami
konsentrasi tegangan pada interface antar serat dan matriks itu sendiri.
Bahan komposit yang mengalami beban transversal akan mengalami
kerusakan pada interface. Kerusakan transversal bisa terjadi pada
komposit dengan jenis serat acak yang lemah dalam arah melintang.
Contoh pada komposit yang mengalami regangan di bawah pembebanan
transversal dapat dilihat pada Gambar 2.20.
Gambar 2.20 Komposit yang menerima beban transversal (Sumber:
Gibson,1994)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
6.3 Kerusakan Internal Mikroskopik
Struktur bahan teknik dianggap rusak jika terjadi kerusakan total.
Namun untuk kasus tertentu, deformasi yang sangat kecil pada struktur
bahan sudah dianggap sebagai kerusakan.
Komposit dapat mengalami kerusakan internal mikroskopik akibat
deformasi yang sangat kecil jauh sebelum kerusakan yang sebenarnya
terjadi (kerusakan makroskopik). Kerusakan mikroskopik yang terjadi
pada komposit dapat berupa:
a. Patah pada serat (fiber breaking)
b. Retak mikro pada matriks (matrix micro crack)
c. Serat terkelupas dari matriks (debonding)
d. Terlepasnya lamina satu dengan yang lainnya (delamination)
Dalam melihat kerusakan akibat internal mikroskopik harus
menggunakan mikroskop dan foto mikro untuk menentukan jenis
kerusakan yang terjadi. Kerusakan tidak dapat dilihat oleh mata secara
langsung, maka akan sulit dalam menentukan kapan dan dimana suatu
komposit akan rusak. Oleh karena itu, suatu komposit dikatakan
mengalami kerusakan apabila kurva tegangan-regangan (didapat dari
pengujian tarik) tidak lagi linear, atau ketika bahan tersebut telah rusak
total. Hal ini berlalu baik pada komposit satu lapis (lamina) maupun
laminate (komposit dengan beberapa lapisan).
7. Suara
Suara atau bunyi adalah sesuatu yang dihasilkan dari gelombang
longitudinal yang merambat melalui suatu medium. Benda yang
menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. Ada beberapa syarat agar
bunyi dapat terdengar antara lain: (Gabriel,2001)
a. Ada benda yang bergetar (sumber bunyi).
b. Ada medium yang merambatkan bunyi.
c. Ada penerima yang berada di dalam jangkauan sumber bunyi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Bunyi yang didengar manusia secara fisis dapat dibedakan menjadi
dua, yaitu loudness (suara keras) yang berhubungan dengan energi pada
gelombang bunyi dan pitch (suara tinggi) yang diketahui dengan besaran
frekuensi. Ambang frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh manusia
kira-kira dari 20 Hz hingga 20.000 Hz, ambang bunyi ini disebut
audiosonik. Ambang bunyi diatas 20.000 Hz disebut ultrasonik sedangkan
untuk ambang bunyi dibawah 20 Hz disebut infrasonik. Pada keadaan
normal, telinga manusia paling peka terhadap bunyi dengan frekuensi 100-
3200 Hz. Sedangkan frekuensi percakapan manusia berada pada rentang
frekuensi 600-4000 Hz.
Bunyi juga dapat menjadi penggangu kegiatan kita sehari-hari jika
bunyi tersebut memiliki intensitas yang tinggi. Intensitas bunyi dinyatakan
dengan satuan bel atau desibel (dB). Bunyi yang menggangu tersebut
sering disebut juga dengan kebisingan. Alat yang biasa digunakan untuk
mengukur tingkat kebisingan adalah Sound Level Meter (SLM). Ada tiga
jenis respon frekuensi yang dapat diukur dengan SLM, yaitu skala A, B
dan C. Skala A merupakan skala yang mewakili batasan pendengaran
manusia dan respon telinga terhadap kebisingan.
7.1 Akustik
Akustik adalah sesuatu yang terkait dengan bunyi atau suara,
berkenaan dengan indera pendengaran dan ruangan yang mempengaruhi
bunyi. Akustik merupakan unsur penunjang terhadap desain yang baik,
karena pengaruh akustik sangat luas. Dapat menimbulkan efek-efek fisik
dan emosi dalam ruang sehingga seseorang akan mampu merasakan
kesan-kesan tertentu (Suptandar,1982). Dalam menciptakan suatu ruang
dengan karakteristik akustik tertentu diperlukan suatu material akustik.
Material akustik yang digunakan untuk mengendalikan kualitas akustik
pada umumnya memiliki sifat-sifat sebagai pemantul (reflektor), penyerap
(absorber), penyebar (diffuser) dan penginsulasi (insulator).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
7.2 Peredam Suara
Peredam suara adalah alat yang berfungsi untuk meredam atau
mengurangi jumlah instensitas suara atau bunyi kebisingan yang terjadi.
Peredam suara berhubungan dengan organ pendengar, suara, atau ilmu
bunyi. Sistem peredam suara dalam sebuah ruangan merupakan keadaan
sebuah ruang yang mempengaruhi mutu bunyi yang terjadi di dalamnya.
Peredam suara pada ruang ini sendiri banyak dikaitkan dengan hal yang
mendasar seperti perubahan suara karena pantulan dan juga gangguan
suara ketembusan suara dari ruang lain. Banyak material penyerap yang
sangat efektif untuk digunakan. Material-material tersebut biasanya
digunakan untuk memperjelas suara yang dihantarkan dalam ruang atau
juga mengurangi kejelasan suara yang timbul.
7.3 Uji Peredam Suara
Uji peredam suara adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji
kemampuan suatu material atau bahan dalam meredam suara. Pada
penelitian ini uji peredam suara dilakukan menggunakan kotak uji
berukuran panjang 80 cm, lebar 25 cm, dan tinggi 25 cm yang dapat
dilihat pada Gambar 2.21. Penggunaan kotak uji ini bertujuan sebagai
pengganti ruangan. Sistem kerja dari uji peredam suara ini adalah sumber
suara yang berasal dari speaker, untuk membangkitkan suara
menggunakan amplifier yang dihubungkan ke audio frequency generator
yang dapat dilihat pada Gambar 2.22. Pengujian yang dilakukan dalam
penelitian ini untuk menguji redaman suara dari komposit serat bambu
dengan variasi orientasi susunan serat. Komposit yang digunakan
berfungsi sebagai sekat pemisah antar ruang, untuk pengujian redaman
suara menggunakan alat sound level meter. Penentuan kemampuan
peredaman suara suatu material dalam penelitian ini menggunakan
koefisien penyerapan bunyi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Gambar 2.21 Kotak uji peredam suara
Gambar 2.22 Skema sistem kerja uji peredam suara
7.4 Koefisien Penyerapan Bunyi
Koefisien penyerapan bunyi atau Noise Absorption Coefficient adalah
efisiensi penyerapan bunyi suatu bahan pada suatu frekuensi tertentu.
Koefisien penyerapan bunyi disombolkan dengan α. Nilai koefisien
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
penyerapan bunyi berada pada rentang nol hingga satu, jika nilai
penyerapan bunyi adalah nol maka gelombang bunyi seluruhnya
dipantulkan, jika nilai penyerapan bunyi adalah satu maka gelomang bunyi
diserap seluruhnya. Nilai Koefisien penyerapan bunyi dapat ditentukan
dengan persamaan:
(2.7)
Keterangan: α : Koefisien penyerapan bunyi
: Total intensitas bunyi sebelum dipasang sekat (dB)
: Intensitas bunyi setelah dipasang spesimen (dB)
8. Bahan-bahan Pembentuk Komposit
8.1 Katalis
Bahan pendukung yang digunakan pada awal proses pembuatan
komposit, katalis biasanya ditambahkan pada resin untuk mempercepat
proses pemadatan resin pada temperatur kamar (27ºC). Umumnya
penggunaan katalis berkisar 0,5-4% dari fraksi volume komposit.
8.2 Accelerator
Bahan pendukung yang berfungsi agar katalis dan polyester resin dapat
berpolimerisasi pada temperature kamar dengan waktu yang relative lebih
cepat, tanpa ada pemberian panas dari luar.
8.3 Mold Release
Merupakan lapisan yang berfungsi untuk mencegah laminat lengket
dengan cetakan. Mold release yang umum dipergunakan yaitu mold
release wax (misalnya mirror glaze).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
9. Bambu
Bambu adalah sejenis tanaman yang memiliki rongga dan ruas di
batangnya, bambu merupakan salah satu tanaman yang memiliki sistem
rhizoma dependen yang unik karena mampu tumbuh dengan cepat yaitu
sekitar 60 cm per-hari.
Bambu memiliki manfaat yang sangat luas, misalnya sebagai:
makanan, kerajinan, hingga kebutuhan industri dan bahan bangunan.
Jenis-jenis bambu juga sangat beragam sehingga tiap jenis bambu
memiliki karakteristik tersendiri dan berbeda-beda dalam pemanfaatannya.
Di beberapa daerah di Indonesia, telah mempergunakan bambu sebagai
salah satu keperluan sehari-hari seperti bahan untuk membuat bakul nasi,
tampah/perangkap ikan, tempat kue, kerajinan tangan, alat musik, selain
itu bambu juga banyak dipakai sebagai bahan struktur bangunan serta
perabot rumah tangga di daerah tropis.
Dari pernyataan tersebut dapat disimpulkan bahwa bambu telah
berfungsi sebagai salah satu kebutuhan manusia, baik untuk perumahan
maupun untuk perabotan rumah tangga. Pemilihan bambu sebagai bahan
bangunan dapat didasarkan pada harganya yang rendah, serta kemudahan
untuk memperolehnya.
Pemanfaatan suatu bahan tanpa mengetahui sifat mekaniknya dengan
baik akan berakibat fatal. Pemakaian bahan dapat berlebihan sehingga dari
segi ekonomi akan boros dan dapat membahayakan ketersediaan bahan di
lingkungan, pemakaian dengan ukuran terlalu kecil akan membahayakan
pemakainnya. Jika sifat mekanika bahan telah dikuasai, maka dapat
dipikirkan cara mengatasi kelemahannya serta memanfaatkan sifat-sifat
unggulnya.
9.1 Pemanfaatan Bambu
Bambu memiliki manfaat yang sangat luas, mulai dari makanan,
kerajinan, hingga kebutuhan industri dan bahan bangunan. Jenis-jenis
bambu juga sangat beragam sehingga tiap jenis bambu memiliki
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
karakteristik tersendiri dan berbeda-beda dalam pemanfaatannya. Bagian-
bagian bambu yang banyak dimanfaatkan, yaitu:
a. Akar
Akar tanaman bambu dapar berfungsi sebagai penahan erosi guna
mencegah bahaya banjir. Akar bambu juga dapat berperan dalam
menangani limbah beracun akibat keracunan merkuri. Bagian tanaman ini
menyaring air yang terkena limbah tersebut melalui serabut-serabut
akarnya.
b. Batang
Batang bambu baik yang masih muda maupun yang sudah tua dapat
digunakan untuk berbagai macam keperluan, namun demikian tidak semua
jenis bambu dapat dimanfaatkan. Secara geris besar pemanfaatan batang
bambu dapat diglongkan kedalam dua hal yaitu:
1) Berdasarkan bentuk bahan baku, yaitu :
a) Bambu yang masih dalam keadaan bulat, umumnya digunakan
untuk tiang pada bangunan rumah sederhana.
b) Bambu yang sudah dibelah, umumnya digunakan untuk dinding
rumah, rangka atap (yang terbuat dari ijuk atau rumbia), simpit,
kerajinan tangan dan lain sebagainya.
c) Gabungan bambu bulat dan sudah dibelah serta serat bambu,
umumnya digunakan untuk aneka kerajinan tangan, misalnya
keranjang, kursi, meja, dan lain-lain.
2) Berdasarkan penggunaan akhir yaitu untuk konstruksi dan non
konstruksi.
9.2 Bambu Sebagai Penguat
Serat alam (natural fiber) seperti bambu, jute, straw, sisal dan Coir
sedang mendapat perhatian sebagai bahan penguat polymer untuk
digunakan material komposit. Hal ini disebabkan karena :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
a. Serat alam lebih murah dibandingkan dengan serat sintetik (syntetic
fiber)
b. Memiliki berat jenis rendah
c. Memiliki kekuatan spesifik yang tinggi
d. Mudah diperoleh dan merupakan sumber daya alam yang dapat di olah
kembali
e. Kekuatan tarik dan modulus young rata-rata meningkat seiring dengan
meningkatnya kandungan cellulose.
Tabel 2.2 Sifat mekanis serat alam (Manuputty; Pieter Berhitu, 2010)
Natural
Fiber
Density
(10-3
kg.M-
3)
Cellulose (%) Liguin Migrro
Fibrillaangle
(degree)
Coir 1150 43 45 30-49
Banana 1350 65 5 11
Sisal 1450 70 12 20-25
Jute 1450 63 11,7 8
Bamboo 600-800 60,8 32,2 2-10
9.3 Bambu Apus
Bambu tali atau bambu apus (Gigantochloa apus) merupakan
jenis bambu yang tersebar luas di Indonesia dan Asia tropis. Bambu ini
banyak diusahakan untuk bahan baku pembuatan kerajinan tangan
Kolom bambu terdiri atas sekitar 50% parenkim, 40% serat dan 10%
sel penghubung (Dransfield dan Widjaja, 1995). Parenkim dan sel
penghubung lebih banyak ditemukan pada bagian dalam dari kolom,
sedangkan serat lebih banyak ditemukan pada bagian luar. Sedangkan
susunan serat pada ruas penghubung antar buku memiliki kecenderungan
bertambah besar dari bawah ke atas sementara parenkimnya berkurang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Sifat fisis dan mekanik merupakan informasi penting guna memberi
petunjuk tentang cara pengerjaan maupun sifat barang yang dihasilkan.
Beberapa hal yang mempengaruhi sifat mekanis bambu adalah umur,
posisi ketinggian, diameter, tebal daging bambu, posisi beban (pada buku
atau ruas), posisi radial dari luas sampai ke bagian dalam dan kadar air
bambu.
B. TINJAUAN PUSTAKA
Yohana Maya Kartikaratri dkk (2012) meneliti tentang Pembuatan
Komposit Serat Serabut Kelapa Dan Resin Fenol Formadehide Sebagai
Material Peredam Akustik. Dalam penelitiannya serabut kelapa diberi
perlakuan alkali (NaOH) 2% selama 4 jam. Kemudian dilakukan
pengujian menggunakan tabung impedansi dua mikrofon (ISO 10534-2
dan ASTM E1050-08). Hasil uji menunjukkan bahwa koefisen absorpsi
pada sampel komposit sudah memenuhi syarat material peredam (nilai α
maksimum di atas 0,15). Dan semua sampel memenuhi syarat pada
frekuensi 752 Hz – 6400 Hz.
Hendriwan Fahmi dkk (2017) meneliti tentang Pengaruh Orientasi Serat
Terhadap Redaman Suara Komposit Berpenguat Serat Pinang. Dalam
penelitiannya fraksi volume antara serat pinang dan resin epoxy adalah
60% : 40%. Orientasi serat yang digunakan dalam penelitian ini adalah 0º-
0º, 0º-45º, 0º-90º dan acak. Pengukuran koefisien absorpsi suara dilakukan
menggunakan Tabung Impedansi. Hasil penelitian menyatakan koefisien
serap bunyi optimum diperoleh pada orientasi serat 0º-90º dengan α = 0,98
pada frekuensi 1500 Hz. Hal ini menjunjukkan bahwa komposit serat
pinang mampu menyerap bunyi dengan baik (ISO 11654:1997).
Kuncoro Diharjo (2006) melakukan penelitian pengaruh perlakuan alkali
terhadap sifat tarik komposit berpenguat serat rami yang berorientasi
kontinyu dengan matriks poliester. Serat rami diberikan perlakukan alkali
(NaOH) 5% dan dilakukan perendaman dengan variasi 0, 2, 4, dan 6 jam.
Komposit juga diberi perlakukan post cure pada suhu 62ºC selam empat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
jam dan dibentuk sesuai standar ASTM D638 kemudian dilakukan
pengujian tarik. Hasil penelitian menunjukkan kekuatan tarik dan
regangan dengan harga optimum untuk perlalukan alkali dua jam, yaitu
190,27 MPa dan 0,44%. Komposit yang dikenai perlakukan selama enam
jam memiliki kekuatan terendah. Penampang patahan pada komposit
perlakukan 0, 2, dan 4 jam diklasifikasikan sebagai patahan slitting in
multiple area dan perlakukan selama enam jam mengalami patahan
tunggal dan pada komposit tanpa diberi perlakukan mengalami fiber pull
out.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Skema Penelitian
Diagram alir proses jalannya penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1
berikut:
Gambar 3.1 Skema alur penelitian
Pembelian dan Pengumpulan Bahan
Serat Bambu
Apus
Cetakan Kaca dan
Kotak Peredam Suara
NaOH
(5%)
Resin SHCP
2886 WNC
dan Katalis
TRIPOXE Perlakuan
Alkali (2 jam)
Mulai
1. Uji Redaman Suara
2. Uji Tarik
Hasil Penelitian, Pembahasan,
Kesimpulan, dan Saran.
Pembuatan Benda Uji:
1. Komposit dengan variasi orientasi susunan serat sejajar, anyam, dan acak
dengan fraksi volume serat 25%
2. Pembuatan Spesimen resin tanpa serat
3. Pembuatan spesimen uji redaman suara (dimensi: 25 cm ; 25 cm ; 0,5 cm)
4. Pembentukan spesimen uji tarik sesuai dengan standar ASTM D638 type I
Selesai
Kurang
Baik
Baik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
B. Persiapan Penelitian
Langkah awal sebelum memulai pengujian adalah perlu
mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. Proses persiapan ini
dilakukan dengan membeli alat dan bahan yang diperlukan selama proses
pembuatan benda uji sampai selesai. Langkah selanjutnya adalah
mengukur seberapa banyak bahan yang akan digunakan sebagai benda
uji sesuai standar uji.
1. Alat-Alat yang Digunakan
Alat-alat yang digunakan untuk membuat benda uji komposit
berpenguat serat bambu adalah sebagai berikut:
a. Cetakan Kaca
Cetakan kaca digunakan dalam proses pembuatan komposit untuk
mendapatkan bentuk dan dimensi yang sesuai keinginan. Cetakan yang
digunakan memiliki ukuran panjang 30 cm, lebar 30 cm, dan tinggi 0.5
cm. Cetakan yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.2, cetakan
yang digunakan dilengkapi dengan tutup yang berfungsi untuk
menekan komposit agar memiliki permukaan yang rata dan
mengurangi gelembung udara saat pencetakan komposit.
Gambar 3.2 Cetakan kaca
b. Spatula
Spatula digunakan untuk meratakan permukaan komposit sebelum
ditutup dengan tutup cetakan kaca. Spatula yang digunakan dapat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
dilihat pada Gambar 3.3, spatula juga digunakan untuk membantu
melepas komposit dari cetakan.
Gambar 3.3 Spatula
c. Kuas
Pada proses pembuatan komposit kuas dipakai untuk membantu
mengolesi cetakan kaca dengan release agent agar komposit mudah
dilepas dari cetakan kaca. Kuas yang digunakan dapat dilihat pada
Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Kuas
d. Jangka Sorong
Jangka sorong digunakan untuk mengukur panjang, lebar serat,
dan ukuran spesimen uji. Jangka sorong yang digunakan dapat dilihat
pada Gambar 3.5.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Gambar 3.5 Jangka sorong
e. Gunting
Gunting digunakan untuk memotong serat sesuai dengan ukuran
yang sudah ditentukan. Gunting yang digunakan dapat dilihat pada
Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Gunting
f. Timbangan Digital
Timbangan digital digunakan untuk menimbang serat sesuai
dengan yang sudah ditentukan. Timbangan digital yang digunakan
dapat dilihat pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Timbangan digital
g. Gelas Ukur
Gelas ukur digunakan untuk menakar seberapa banyak resin dan
katalis yang diperlukan untuk membuat komposit, mengukur seberapa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
banyak air yang diperlukan sebagai bahan pencampur NaOH. Gelas
ukur yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Gelas ukur
h. Sarung Tangan
Sarung tangan digunakan selama proses pembuatan komposit.
Sarung tangan yang digunakan adalah sarung tangan karet yang dapat
dilihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Sarung tangan
i. Thinner
Thinner digunakan untuk membersihkan cetakan kaca dari resin
sisa yang masih menempel pada cetakan kaca agar cetakan siap
digunakan kembali. Thinner yang digunakan dapat dilihat pada
Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Thinner
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
j. Pipet
Pipet digunakan untuk mengukur banyaknya katalis yang
diperlukan untuk sekali pembuatan komposit. Pipet yang digunakan
dapat dilihat pada Gambar 3.11.
Gambar 3.11 Pipet
k. Gerinda Tangan
Gerinda tangan digunakan untuk memotong komposit untuk
dibentuk spesimen sesuai dengan yang telah ditentukan. Gerinda
tangan yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.12.
Gambar 3.12 Gerinda tangan dan mata potong
l. Mesin Uji Tarik
Mesin uji tarik yang digunakan adalah mesin uji tarik yang ada
pada Laboratorium Logam Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma.
Mesin uji tarik yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.13.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Gambar 3.13 Mesin uji tarik
m. Audio Frequency Generator (AFG)
Audio frequency generator digunakan untuk membangkitkan
gelombang listrik atau sinyal dan mengatur gelombang frekuensi yang
diperlukan dalam pengujian redaman suara. Audio frequency generator
dapat dilihat pada Gambar 3.14.
Gambar 3.14 Audio frequency generator
n. Amplifier dan Multimeter
Amplifier digunakan sebagai penguat signal suara yang kemudian
ditransmisikan ke speaker. Multimeter digunakan untuk mengukur
tegangan baterai yang terpasang pada rangkaian amplifier dan untuk
mengukur frekuensi. Amplifier dan multimeter dapat dilihat pada
Gambar 3.15.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Gambar 3.15 Amplifier dan multimeter
o. Sound Level Meter
Sound level meter digunakan untuk mengukur tingkat intensitas
suara atau bunyi. Sound level meter biasa digunakan untuk
mengukur tingkat kebisingan. Sound level meter dapat dilihat pada
Gambar 3.16.
Gambar 3.16 Sound level meter
2. Bahan-Bahan yang Digunakan
Bahan yang digunakan untuk membuat benda uji komposit berpenguat
serat bambu adalah sebagai berikut:
a. Serat Bambu Apus
Serat sebagai penguat yang dipakai dalam pembuatan benda uji
komposit adalah serat bambu apus yang dapat dilihat pada Gambar
3.17.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Gambar 3.17 Serat bambu apus
b. Resin poliester dan katalis
Resin yang digunakan pada pembuatan komposit ini adalah resin
poliester SHCP yang kemudian akan dicampurkan dengan katalis
TRIPOXE yang berfungsi sebagai bahan yang mempercepat proses
pengeringan atau pengerasan dapat dilihat pada Gambar 3.18.
Gambar 3.18 Resin SHCP dan katalis TRIPOXE
c. Alkali (NaOH)
Alkali (NaOH) yang digunakan berbentuk kristal dan kemuadian
akan dilarutkan dengan air. NaOH kristal dapat dilihat pada Gambar
3.19.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Gambar 3.19 NaOH kristal
d. Release Agent
Release agent digunakan untuk mempermudah melepas komposit
yang dibuat pada cetakan kaca. Release agent yang digunakan adalah
Silicone XP yang dapat dilihat pada Gambar 3.20.
Gambar 3.20 Release agent
3. Perhitungan Komposisi Komposit
Komposisi dari komposit yang digunakan adalah 25% serat bambu
apus, 74% resin poliester (SHCP) dan 1% katalis TRIPOXE. Perhitungan
komposisi komposit dihitung berdasarkan perhitungan volume total
cetakan. Di bawah ini adalah perhitungan yang dilakukan:
a. Menghitung massa jenis serat
Perhitungan massa jenis serat dilakukan dengan pendekatan membagi
massa serat dengan volume (balok) serat, dengan asumsi:
Massa jenis serat (g/cm3) =
(3.1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
Data hasil perhitungan serat bambu apus dapat dilihat pada Tabel 3.1
dibawah ini.
Tabel 3.1 Hasil perhitungan pendekatan massa jenis serat bambu apus
massa (gram) Lebar (cm) Tebal (cm) Panjang
(cm)
Volume
(cm3)
massa
jenis
(gr/cm3)
0,82 0,6 0,5 3,9 1,17 0,701
0,81 0,5 0,55 4,0 1,10 0,736
0,8 0,55 0,5 4,1 1,13 0,710
0,8 0,55 0,5 4,05 1,11 0,718
Rata-rata 4,013 1,13 0,716
b. Menghitung volume cetakan
Perhitungan volume cetakan dilakukan dengan asumsi:
Volume cetakan = Volume komposit total (3.2)
Vcet = Vkomp
Maka, volume komposit:
Vkomposit = 30 cm 30 cm 0.5 cm = 450 cm3
c. Menghitung volume serat
Perhitungan volume serat dilakukan dengan:
Volume serat (Vserat) = (3.3)
Maka, volume serat:
Vserat = 25% Vkomposit
=
450 cm
3 = 112,5 cm
3
d. Massa serat berdasarkan volume serat
Perhitungan massa serat dilakukan dengan:
Massa serat (mserat) = (3.4)
Maka. Massa serat:
mserat = Vserat serat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
= 112.5 cm3 0,716
⁄
= 80,55
e. Menghitung volume matriks dan katalis
Perhitungan volume matriks dilakukan dengan:
Volume matriks (Vmatriks) = (3.5)
Vmatriks = 74% Vkomposit
Maka, volume matriks:
Vmatriks =
450 cm
3
= 333 cm3 = 333 ml
Volume katalis (Vkatalis) = (3.6)
Vkatalis = 1% Vkomp
Maka, volume katalis:
Vkatalis =
450 cm
3
= 4,5 cm3 = 4,5 ml
4. Proses Pembuatan Komposit
Proses pembuatan komposit dimulai dengan mempersiapkan cetakan
kaca dan juga mempersiapkan serat yang telah diberi perlakuan alkali.
Setelah proses persiapan awal tersebut dilakukan kemudian langkah
selanjutnya adalah proses pencetakan komposit. Pencetakan komposit
dilakukan dengan menggunakan metode hand lay up. Standar ukur untuk
pengujian tarik yang digunakan dalam penelitian ini adalah ASTM D638
type I. Berikut adalah langkah-langkah yang dilakukan:
a. Serat yang sudah diberikan perlakuan alkali (NaOH) sebanyak 5% dan
direndam selama dua jam kemudian dikeringkan (tidak dibawah sinar
matahari secara langsung).
b. Serat yang sudah kering tersebut dipersiapkan sesuai dengan variasi
orientasi serat yang sudah ditentukan. Perhitungan fraksi volume serat
untuk tiap variasi adalah 25% terhadap volume total komposit
c. Cetakan kaca dibersihkan, lalu diberikan silicone XP agar hasil benda
uji tidak merekat pada cetakan sehingga mudah dilepaskan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
d. Resin SHCP dan katalis TRIPOXE dipersiapkan. Resin ditakar
menggunakan gelas ukur kemudian dituang ke dalam gelas plastik,
untuk katalis ditakar ke dalam tabung ukur menggunakan bantuan
pipet. Resin dan katalis kemudian dicampur kedalam gelas plastik
sesuai dengan perhitungan fraksi volume matriks, lalu diaduk secara
perlahan hingga tercampur merata.
e. Serat dengan variasi orientasi flake acak. Pencampuran serat dengan
matriks dilakukan pada wadah yang sama, ketika matriks sudah
tercampur merata serat secara perlahan-lahan ditambahan serat acak
dan diaduk hingga merata kemudian dituang ke dalam cetakan kaca.
f. Serat dengan variasi orientasi sejajar dan anyam yang dibuat memiliki
dua lapisan serat. Sepertiga matriks dituangkan kedalam cetakan
sebagai lapisan dasar kemudian dilakukan pemecahan gelembung
udara pada matriks dengan menggunakan ujung spatula hingga
gelembung tersebut berkurang.
g. Serat dengan variasi orientasi sejajar dan anyam yang sudah
dipersiapkan kemudian diletakan di atas lapisan dasar pada cetakan.
Langkah selanjutnya dilakukan penuangan matriks dan serat kembali
hingga terbentuk dua lapisan serat.
h. Serat lalu ditekan-tekan menggunakan spatula agar campuran matriks
dan serat dapat menyatu dan matriks dapat masuk melalui sela-sela
serat sehingga udara yang terperangkap dapat keluar.
i. Setelah memastikan jumlah void dapat dikurangi semaksimal mungkin
kemudian dilakukan penutupan dengan kaca secara perlahan untuk
mendapatkan permukaan komposit yang rata.
j. Komposit ditunggu hingga benar-benar kering.
k. Komposit yang sudah kering kemudian dilepaskan dari cetakan kaca.
l. Komposit diukur, dipotong dan dibentuk sesuai dengan standar yang
sudah ditentukan (untuk spesimen redaman bunyi memiliki ukuran 25
cm x 25 cm x 0,5 cm dan untuk spesimen uji tarik sesuai dengan
ASTM D638 type I). Komposit disiapkan untuk dilakukan pengujian.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
5. Poses Pembuatan Alat Uji Peredam Suara
Proses dari pengujian redaman suara terlebih dahulu dilakukan
pembuatan kotak sebagai media ruang yang digunakan untuk melakukan
pengujian. Kotak yang digunakan terbuat dari papan triplex yang dibentuk
menyerupai bangun ruang balok dengan ukuran panjang 80 cm lebar 25
cm dan tinggi 25 cm. Berikut langkah-langkah pembuatan alat uji redaman
suara:
a. Pemotongan kayu yang digunakan sebagai rangka dari kotak uji dan
pemotongan papan triplex sesuai dengan ukuran yang sudah
ditentukan.
b. Pembuatan rangka kotak uji sehingga terbentuk seperti bangun ruang
balok kemudian dilakukan pemasangan papan triplex yang digunakan
sebagai dinding penutup untuk tiap-tiap sisi balok.
c. Pemasangan karpet pada bagian dalam kotak uji
d. Pemasangan komponen-komponen seperti: amplifier yang akan
disambungkan ke speaker untuk pembangkit sumber suara.
e. Penggunaan AFG (Audio Frequency Generator) dan Multimeter untuk
menentukan frekuensi yang dilakukan pada penelitian ini.
f. Penggunaan Sound Level Meter untuk mengukur suara yang
dihasilkan (dalam satuan dB).
g. Pengujian tanpa sekat spesimen komposit pada frekuensi 100 Hz; 250
Hz; 500 Hz; 750 Hz; 1000 Hz; 1250 Hz; 1500 Hz; 2000 Hz; 2500 Hz;
3000 Hz; 3500 Hz; 4000 Hz.
h. Pemasangan spesimen komposit sesuai variasi orientasi susunan serat
pada kotak uji dan dilakukan pengujian pada frekuensi yang sama
seperti tanpa sekat spesimen komposit.
i. Pengujian redaman suara.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
6. Standar Uji dan Ukuran Benda Uji
Dimensi dan bentuk benda uji yang digunakan untuk uji tarik menurut
standar ASTM D638 type I ditunjukkan pada Gambar 3.21 berikut:
Gambar 3.21 Dimensi dan ukuran spesimen uji menurut ASTM D638-02
type I
Dimensi dan bentuk benda uji yang digunakan untuk uji peredam suara
dalam penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 3.22 adalah sebagai
berikut:
Gambar 3.22 Dimensi dan ukuran spesimen uji peredam suara
C. Cara Penelitian
Komposit yang diuji menggunakan metode pengujian redaman suara dan
pengujian tarik. Pengujian redaman suara bertujuan untuk mengetahui
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
kemampuan komposit dalam penyerapan suara pada frekuensi 100Hz –
4000Hz. Pengujian tarik bertujuan untuk mengetahui sifat dan kekuatan tarik
dari komposit berpenguat serat bambu dengan variasi orientasi serat sejajar,
anyam, dan flake acak.
D. Proses Uji Peredam Suara
Komposit yang sudah dibentuk sesuai dengan spesimen yang sudah
ditentukan diuji menggunakan alat uji peredam suara. Pengujian yang
dilakukan berada di Laboratorium Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.
Langkah-langkah pengujian dari spesimen komposit adalah sebagai berikut:
1. Pemasangan Komponen-komponen seperti speaker, amplifier, dan sound
level meter pada kotak uji.
2. Pengujian tanpa sekat spesimen komposit dengan mengatur audio
frequency generator dan multimeter sesuai dengan frekuensi yang sudah
ditentukan.
3. Pengambilan data dengan Sound Level Meter.
4. Pemasangan sekat spesimen komposit pada kotak uji, kemudian dilakukan
pengujian sesuai dengan frekuensi yang sudah ditentukan.
5. Pengambilan data dengan Sound Level Meter.
6. Proses pengujian redaman suara dengan sekat spesimen komposit
dilakukan sesuai dengan variasi orientasi susunan serat (sejajar, anyam,
dan acak).
E. Proses Uji Tarik
Komposit yang sudah dibentuk sesuai standar ASTM D638 type I diuji
menggunakan metode pengujian tarik. Pengujian dilakukan menggunakan
mesin uji tarik yang berada di Laboratorium Logam Teknik Mesin Universitas
Sanata Dharma. Langkah-langkah pengujian dari spesimen komposit adalah
sebagai berikut:
1. Spesimen uji yang sudah dibentuk disiapkan dengan memberi tanda
parameter pada daerah perhitungan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
2. Kertas milimeter blok diletakakan pada printer mesin uji tarik.
3. Mesin uji tarik kemudian dinyalakan.
4. Spesimen uji dipasang pada grip (penjepit) kemudian posisi grip atas dan
bawah diatur, sehingga spesimen uji berada pada posisi grip dengan tepat.
5. Pemasangan extensometer pada spesimen uji dan nilai elongation mesin
uji tarik diatur menjadi nol.
6. Nilai beban diatur menjadi nol.
7. Kecepatan uji diatur, area start ditekan sebanyak dua kali kemudian
tombol down ditekan.
8. Setelah data dari pengujian tarik didapatkan, proses pengujian tarik
diulang untuk spesimen uji komposit selanjutnya hingga selesai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
BAB IV
DATA DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian
Dari hasil pengujian densitas, redaman suara, dan pengujian tarik untuk
spesimen komposit berpenguat serat bambu dengan variasi orientasi susunan
serat, dilakukan pengolahan data serta perhitungan. Hasil data dan perhitungan
yang diperoleh selanjutnya akan ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik.
1. Hasil Pengujian Densitas Pada Spesimen Komposit
Pengujian densitas dilakukan pada bahan resin tanpa serat dan komposit
dengan variasi orientasi susunan serat. Pengujian dilakukan dengan terlebih
dahulu menimbang spesimen uji kemudian dimasukkan ke dalam tabung ukur
yang sudah diberi air 70 ml. Kenaikan volume air merupakan volume
spesimen. Setelah didapatkan nilai massa dan volume, maka nilai massa jenis
spesimen uji dapat diketahui.
Dari data hasil pengujian dan perhitungan massa jenis untuk bahan resin
tanpa serat dan variasi orientasi susunan serat kemudian data yang didapat
dirata-rata, hasil rata-rata inilah yang digunakan sebagai massa jenis bahan
resin tanpa serat dan variasi orientasi susunan serat. Berikut contoh
perhitungan mencari massa jenis (spesimen 1 bahan resin tanpa serat):
Diketahui: massa (m) = 3,4 gr
Volume (v) = 2,1 cm3
Maka, massa jenis (ρ) =
⁄
Data hasil pengujian densitas dan perhitungan massa jenis pada spesimen
bahan resin tanpa serat dan komposit berpenguat serat bambu untuk tiap
variasi orientasi susunan serat disajikan dalam Tabel 4.1 berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Tabel 4.1 Hasil pengujian densitas dan perhitungan massa jenis
Bah
an R
esi
n T
anp
a Se
rat
No Massa (gr) Volume (cm3) Massa Jenis (gr/cm3)
1 3,4 2,1 1,62
2 7,2 6,2 1,16
3 4,8 3,3 1,45
4 4,9 4,1 1,20
Rata-rata 1,36
Ko
mp
osi
t O
rien
tasi
Se
jaja
r
No Massa (gr) Volume (cm3) Massa Jenis (gr/cm3)
1 4,4 3,9 1,13
2 8,6 7,3 1,18
3 5,5 4,8 1,15
4 6,8 5,9 1,15
Rata-rata 1,15
Ko
mp
osi
t O
rien
tasi
A
nya
m
No Massa (gr) Volume (cm3) Massa Jenis (gr/cm3)
1 5,9 4,9 1,20
2 7,2 6,1 1,18
3 9,5 8,1 1,17
4 8,6 7,9 1,09
Rata-rata 1,16
Ko
mp
osi
t O
rien
tasi
A
cak
No Massa (gr) Volume (cm3) Massa Jenis (gr/cm3)
1 7,2 6,1 1,18
2 5,7 5 1,14
3 8,9 7,5 1,19
4 5,1 4,1 1,24
Rata-rata 1,19
2. Hasil Pengujian Redaman Suara Pada Spesimen Komposit
Dari hasil pengujian redaman suara, pada spesimen komposit diperoleh
grafik koefisien penyerapan bunyi. Data-data frekuensi, suara datang, dan
suara setelah melewati komposit selanjutnya diolah dan dibuat grafik
koefisien penyerapan bunyi.
Pengujian redaman suara yang dilakukan dalam penelitian ini adalah tanpa
spesimen komposit dan spesimen komposit dengan variasi orientasi susunan
serat sejajar, anyam, dan acak dengan fraksi volume serat 25%. Dari hasil
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
pengujian didapatkan data hasil besar suara sebelum melewati sekat komposit
dan besar suara setelah melewati sekat komposit. Dari data tersebut dapat
dilakukan perhitungan untuk menetukan nilai koefisien penyerapan bunyi dari
spesimen komposit dengan variasi orientasi susunan serat. Berikut adalah
langkah-langkah dalam pengujian redaman suara:
a. Benda uji dibentuk sesuai dengan ukuran yang sudah ditentukan.
b. Pengujian diawali dengan pengukuran penyerapan suara yang dihasilkan
dari speaker dari rentang frekuensi 100Hz-4000Hz. Kemudian dilanjutkan
pengujian dengan pemasangan sekat komposit variasi orientasi susunan
serat dan dilakukan pengukuran penyerapan suara dari rentang frekuensi
100Hz-4000Hz.
c. Sesudah mendapatkan data penyerapan suara sebelum dan setelah
pemasangan sekat komposit, maka nilai koefisien penyerapan bunyi dapat
dihitung menggunakan rumus (contoh perhitungan pada frekuensi 100Hz):
Koefisien penyerapan bunyi pada frekuensi 100Hz untuk spesimen
komposit variasi orientasi susunan serat sejajar adalah 0,37.
Data hasil pengujian redaman suara dan perhitungan koefisien penyerapan
bunyi pada spesimen komposit berpenguat serat bambu untuk tiap variasi
orientasi susunan serat dan tanpa sekat komposit disajikan dalam Tabel 4.2-
4.7.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Tabel 4.2 Data hasil pengujian redaman suara tanpa dipasang sekat
komposit
No Frekuensi (Hz) Sebelum Dipasang Sekat Rata-rata
(dB) 1 2 3
1 100 63.6 63.5 63.7 63.6
2 250 65.2 65.1 65.3 65.2
3 500 70.2 70.1 69.9 70.1
4 750 70.5 70.3 70.4 70.4
5 1000 73.4 73.5 73.6 73.5
6 1250 74.7 74.9 74.8 74.8
7 1500 70 69.9 69.8 69.9
8 1750 61.2 61.3 61.3 61.3
9 2000 56.1 56.2 56.1 56.1
10 2500 69.4 69.5 69.5 69.5
11 3000 80.8 80.9 81.1 80.9
12 3500 85.7 85.8 85.9 85.8
13 4000 80.7 80.8 80.8 80.8
Tabel 4.3 Data hasil pengujian redaman suara komposit orientasi susunan
serat sejajar
No Frekuensi (Hz) Hasil percobaan Setelah Dipasang Sekat (dB) Rata-rata
(dB) 1 2 3
1 100 39,6 39,8 39,7 39,7
2 250 40,6 40,7 40,9 40,7
3 500 43,6 43,7 44,0 43,8
4 750 46,2 46,4 46,6 46,4
5 1000 48,3 49,1 48,7 48,7
6 1250 48,5 48,6 48,8 48,6
7 1500 42,7 42,8 43,1 42,9
8 1750 37,8 37,9 38,1 37,9
9 2000 38,6 38,8 39,2 38,9
10 2500 37,9 38,4 37,8 38,0
11 3000 52,1 52,3 52,4 52,3
12 3500 58,1 58,2 58,1 58,1
13 4000 48,6 48,9 48,7 48,7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
Tabel 4.4 Data hasil pengujian redaman suara komposit orientasi susunan
serat anyam
No Frekuensi (Hz) Hasil Percobaan Setelah Dipasang Sekat (dB) Rata-rata
(dB) 1 2 3
1 100 42,8 43,7 44,2 43,6
2 250 43,8 43,9 44,3 44,0
3 500 42,4 41,9 42,3 42,2
4 750 44,5 45,1 44,8 44,8
5 1000 47,5 47,9 48,0 47,8
6 1250 45,4 45,6 45,3 45,4
7 1500 40,6 40,7 40,8 40,7
8 1750 37,1 36,7 36,9 36,9
9 2000 38,4 38,6 39,0 38,7
10 2500 36,6 36,8 37,5 37,0
11 3000 38,9 39,1 39,2 39,1
12 3500 55,0 55,1 55,1 55,1
13 4000 46,5 46,6 46,7 46,6
Tabel 4.5 Data hasil pengujian redaman suara komposit orientasi susunan
serat acak
No Frekuensi (Hz) Hasil Percobaan Setelah Dipasang Sekat (dB) Rata-rata
(dB) 1 2 3
1 100 41,9 42,1 42,2 42,1
2 250 41,7 41,9 42,4 42,0
3 500 42,7 42,9 43,3 43,0
4 750 44,8 44,9 45,1 44,9
5 1000 48,0 48,1 48,3 48,1
6 1250 46,4 46,7 46,9 46,7
7 1500 42,0 42,4 42,7 42,4
8 1750 38,3 38,7 39,1 38,7
9 2000 39,2 39,5 39,7 39,5
10 2500 36,6 37,5 38,1 37,4
11 3000 49,6 49,7 49,9 49,7
12 3500 55,8 55,9 56,1 55,9
13 4000 48,5 48,7 49,0 48,7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
Tabel 4.6 Data hasil pengujian redaman suara setelah rata-rata
No Frekuensi
(Hz)
Sebelum Dipasang
Sekat (dB)
Setelah Dipasang Sekat (dB)
Spesimen Komposit
Sejajar
Spesimen Komposit
Anyam
Spesimen Komposit Acak
1 100 63,6 39,70 43,57 42,1
2 250 65,2 40,73 44,00 42,0
3 500 70,1 43,77 42,20 43,0
4 750 70,4 46,40 44,80 44,9
5 1000 73,5 48,70 47,80 48,1
6 1250 74,8 48,63 45,43 46,7
7 1500 69,9 42,87 40,70 42,4
8 1750 61,3 37,93 36,90 38,7
9 2000 56,1 38,87 38,67 39,5
10 2500 69,5 38,03 36,97 37,4
11 3000 80,9 52,27 39,07 49,7
12 3500 85,8 58,13 55,07 55,9
13 4000 80,8 48,73 46,60 48,7
Tabel 4.7 Koefisien penyerapan bunyi spesimen komposit variasi orientasi
serat
Koefisien Penyerapan Bunyi (α)
No Frekuensi
(Hz) Spesimen
Komposit Sejajar Spesimen
Komposit Anyam Spesimen
Komposit Acak
1 100 0,37 0,31 0,34
2 250 0,38 0,33 0,36
3 500 0,38 0,40 0,39
4 750 0,34 0,36 0,36
5 1000 0,34 0,35 0,35
6 1250 0,35 0,39 0,38
7 1500 0,39 0,42 0,39
8 1750 0,38 0,40 0,37
9 2000 0,31 0,31 0,30
10 2500 0,45 0,47 0,46
11 3000 0,35 0,52 0,39
12 3500 0,32 0,36 0,35
13 4000 0,40 0,42 0,40
Grafik nilai intensitas penyerapan bunyi dari setiap spesimen komposit
orientasi susunan serat sejajar, anyam, dan acak diperlihatkan pada Gambar
4.1-4.3.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
Gambar 4.1 Grafik nilai intensitas penyerapan bunyi spesimen komposit
orientasi susunan serat sejajar
Gambar 4.2 Grafik nilai intensitas penyerapan bunyi spesimen komposit
orientasi susunan serat anyam
00102030405060708090
100
Inte
nsi
tas
Bu
ny
i (d
B)
Frekuensi (Hz)
Spesimen Komposit Sejajar Sebelumdipasangsekat
Setelahdipasangsekat
00102030405060708090
100
Inte
nsi
tas
Bu
ny
i (d
B)
Frekuensi (Hz)
Spesimen Komposit Anyam
Sebelumdipasangsekat
Setelahdipasangsekat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
Gambar 4.3 Grafik nilai intensitas penyerapan bunyi spesimen komposit
variasi orientasi susunan serat acak.
Grafik nilai koefisien penyerapan bunyi dari setiap spesimen komposit
orientasi susunan serat sejajar, anyam, dan acak diperlihatkan pada Gambar
4.4.
Gambar 4.4 Grafik nilai koefisien penyerapan bunyi spesimen komposit
variasi orientasi susunan serat
3. Hasil Pengujian Tarik Pada Spesimen Komposit
Dari hasil pengujian tarik, pada spesimen komposit diperoleh grafik
hubungan antara beban dan pertambahan panjang. Data-data beban dan
00102030405060708090
100
Inte
nsi
tas
Bu
ny
i (d
B)
Frekuensi (Hz)
Spesimen Komposit Acak
Sebelumdipasangsekat
Setelahdipasangsekat
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Ko
efi
sie
n p
en
yera
pan
bu
nyi
(α
)
FREKUENSI
SEJAJAR
ANYAM
ACAK
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
pertambahan panjang selanjutnya diolah dan dibuat grafik tegangan, regangan,
dan modulus elastisitas.
Pengujian tarik yang dilakukan dalam penelitian ini adalah spesimen
komposit dengan variasi orientasi susunan serat sejajar, anyam, dan acak
dengan fraksi volume serat 25% dan spesimen tanpa bahan penguat. Dari hasil
pengujian, didapatkan printout grafik hubungan beban dan pertambahan
panjang. Dari data tersebut dapat dilakukan perhitungan untuk menentukan
nilai tegangan, regangan, dan modulus elastisitas dari spesimen tanpa bahan
penguat dan spesimen komposit dengan variasi orientasi serat.
Data hasil pengujian tarik diurutkan dari spesimen komposit dengan
variasi orientasi susunan serat sejajar, anyam, dan acak. Dilanjutkan dengan
spesimen tanpa bahan penguat. Berikut adalah langkah-langkah dalam
pengujian tarik komposit:
a. Benda uji komposit dibentuk sesuai dengan standar ASTM D638-02 type
I.
b. Benda uji dipasang pada alat uji tarik.
c. Sesudah mendapat nilai beban dan pertambahan panjang, maka nilai
kekuatan tarik dari setiap spesimen dapat dihitung dengan menggunakan
rumus:
A = Luas penampang spesimen
= Lebar spesimen x Tebal spesimen
= 12,98 mm x 6,64 mm
= 86,19 mm2
Kekuatan tarik ( ) =
= 4,96 kg/mm2
x 9.81 ⁄
= 48,70 MPa
Dari pertambahan panjang yang sudah diperoleh, regangan dapat dicari
sebagai berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
Regangan ( ) =
Modulus Elastisitas ( ) =(
=
= 5,05 GPa
Data hasil pengujian tarik dan perhitungan kekuatan tarik, regangan, dan
modulus elastisitas pada spesimen komposit berpenguat serat bambu untuk
tiap variasi orientasi susunan serat dan spesimen tanpa bahan penguat
disajikan dalam Tabel 4.8-4.19.
Tabel 4.8 Dimensi komposit orientasi susunan serat sejajar
Ko
mp
osi
t Se
rat
Bam
bu
Ap
us
Dimensi Komposit
No Spesimen Lebar (mm) Tebal (mm) Luas Penampang (mm2)
1 SPC_01 12,98 5,84 75,80
2 SPC_02 12,92 5,18 66,93
3 SPC_03 12,90 5,32 68,63
4 SPC_04 12,90 5,10 65,79
5 SPC_05 12,90 5,64 72,76
6 SPC_06 12,84 5,96 76,53
7 SPC_07 13,00 5,50 71,50
Rata-rata 12,92 5,51 71,13
Tabel 4.9 Kekuatan tarik dan regangan komposit orientasi susunan serat sejajar
Kekuatan Tarik Dan Regangan Komposit
Spesimen Beban (kg) Luas
Penampang (mm2)
L0 (mm)
L (mm)
∆L
(mm)
Kekuatan Tarik (MPa)
Regangan
SPC_01 427,9 75,80 57,00 57,55 0,55 55,38 0,0096
SPC_02 374,5 66,93 57,00 57,60 0,60 54,89 0,0105
SPC_03 359,2 68,63 57,00 57,80 0,80 51,35 0,0140
SPC_04 284,1 65,79 57,00 57,75 0,75 42,36 0,0132
SPC_05 367,4 72,76 57,00 57,75 0,75 49,54 0,0132
SPC_06 327,8 76,53 57,00 57,45 0,45 42,02 0,0079
SPC_07 410,2 71,50 57,00 57,65 0,65 56,28 0,0114
Rata-rata 50,26 0,0114
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
Tabel 4.10 Modulus elastisitas komposit orientasi susunan serat sejajar
Modulus Elastisitas Komposit
Spesimen Kekuatan Tarik (MPa) Regangan Modulus Elastisitas
(GPa)
SPC_01 55,38 0,0096 5,74
SPC_02 54,89 0,0105 5,21
SPC_03 51,35 0,0140 3,66
SPC_04 42,36 0,0132 3,22
SPC_05 49,54 0,0132 3,76
SPC_06 42,02 0,0079 5,32
SPC_07 56,28 0,0114 4,94
Rata-rata 50,26 0,0114 4,55
Tabel 4.11 Dimensi komposit orientasi susunan serat anyam
Ko
mp
osi
t Se
rat
Bam
bu
Ap
us
Dimensi Komposit
No Spesimen Lebar (mm) Tebal (mm) Luas Penampang (mm2)
1 SPC_01 12,10 5,60 67,76
2 SPC_02 12,60 5,40 68,04
3 SPC_03 12,10 5,90 71,39
4 SPC_04 12,50 5,50 68,75
5 SPC_05 12,26 5,66 69,39
6 SPC_06 12,30 5,50 67,65
7 SPC_07 12,46 5,90 73,51
Rata-rata 12,33 5,64 69,50
Tabel 4.12 Kekuatan tarik dan regangan komposit orientasi susunan serat anyam
Kekuatan Tarik Dan Regangan Komposit
Spesimen Beban (kg) Luas
Penampang (mm2)
L0 (mm)
L (mm)
∆L
(mm)
Kekuatan Tarik (MPa)
Regangan
SPC_01 251,2 67,76 57,00 57,90 0,90 36,37 0,0158
SPC_02 225,3 68,04 57,00 57,70 0,70 32,48 0,0123
SPC_03 235,8 71,39 57,00 58,10 1,10 32,40 0,0193
SPC_04 224,8 68,75 57,00 57,80 0,80 32,08 0,0140
SPC_05 269,2 69,39 57,00 57,75 0,75 38,06 0,0132
SPC_06 215,9 67,65 57,00 57,50 0,50 31,31 0,0088
SPC_07 210,3 73,51 57,00 57,85 0,85 28,06 0,0149
Rata-rata 32,97 0,0140
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
Tabel 4.13 Modulus elastisitas komposit orientasi susunan serat anyam
Modulus Elastisitas Komposit
Spesimen Kekuatan Tarik
(MPa) Regangan
Modulus Elastisitas (GPa)
SPC_01 36,37 0,0158 2,30
SPC_02 32,48 0,0123 2,65
SPC_03 32,40 0,0193 1,68
SPC_04 32,08 0,0140 2,29
SPC_05 38,06 0,0132 2,89
SPC_06 31,31 0,0088 3,57
SPC_07 28,06 0,0149 1,88
Rata-rata 2,47
Tabel 4.14 Dimensi komposit orientasi susunan serat acak
Ko
mp
osi
t Se
rat
Bam
bu
Ap
us
Dimensi Komposit
No Spesimen Lebar (mm) Tebal (mm) Luas Penampang (mm2)
1 SPC_01 12,98 5,38 69,83
2 SPC_02 13,00 5,50 71,50
3 SPC_03 12,90 4,80 61,92
4 SPC_04 12,90 5,90 76,11
5 SPC_05 12,92 5,24 67,70
6 SPC_06 13,10 5,80 75,98
7 SPC_07 13,00 5,60 72,80
Rata-rata 12,97 5,46 70,83
Tabel 4.15 Kekuatan tarik dan regangan komposit orientasi susunan serat acak
Kekuatan Tarik Dan Regangan Komposit
Spesimen Beban (kg) Luas
Penampang (mm2)
L0 (mm)
L (mm)
∆L
(mm)
Kekuatan Tarik
(MPa) Regangan
SPC_01 57,7 69,83 57,00 57,15 0,15 8,11 0,0026
SPC_02 64,5 71,50 57,00 57,30 0,30 8,85 0,0053
SPC_03 55,6 61,92 57,00 57,15 0,15 8,81 0,0026
SPC_04 62,2 76,11 57,00 57,15 0,15 8,02 0,0026
SPC_05 69,2 67,70 57,00 57,25 0,25 10,03 0,0044
SPC_06 51,2 75,98 57,00 57,30 0,30 6,61 0,0053
SPC_07 82,4 72,80 57,00 57,25 0,25 11,10 0,0044
Rata-rata 8,79 0,0039
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
Tabel 4.16 Modulus elastisitas komposit orientasi susunan serat acak
Modulus Elastisitas Komposit
Spesimen Kekuatan Tarik
(MPa) Regangan Modulus Elastisitas (GPa)
SPC_01 8,11 0,0026 3,08
SPC_02 8,85 0,0053 1,68
SPC_03 8,81 0,0026 3,35
SPC_04 8,02 0,0026 3,05
SPC_05 10,03 0,0044 2,29
SPC_06 6,61 0,0053 1,26
SPC_07 11,10 0,0044 2,53
Rata-rata 2,46
Tabel 4.17 Dimensi bahan resin tanpa penguat
Bah
an R
esi
n T
anp
a Se
rat
Dimensi Bahan Resin Tanpa Serat
No Spesimen Lebar (mm) Tebal (mm) Luas Penampang (mm2)
1 SPC_01 16,80 3,10 52,08
2 SPC_02 16,30 2,30 37,49
3 SPC_03 15,70 3,05 47,89
4 SPC_04 16,80 2,60 43,68
5 SPC_05 16,10 2,70 43,47
Rata-rata 16,34 2,75 44,92
Tabel 4.18 Kekuatan tarik dan regangan bahan resin tanpa serat
Kekuatan Tarik Dan Regangan Resin
Spesimen Beban (kg) Luas
Penampang (mm2)
L0 (mm)
L (mm)
∆L
(mm)
Kekuatan Tarik
(MPa) Regangan
SPC_01 235,2 52,08 57,00 59,10 2,10 44,30 0,0368
SPC_02 189,2 37,49 57,00 58,20 1,20 49,51 0,0211
SPC_03 162,8 47,89 57,00 57,70 0,70 33,35 0,0123
SPC_04 236,6 43,68 57,00 58,40 1,40 53,14 0,0246
SPC_05 196,5 43,47 57,00 58,55 1,55 44,34 0,0272
Rata-rata 44,93 0,0244
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
Tabel 4.19 Modulus elastisitas bahan resin tanpa serat
Modulus Elastisitas
Spesimen Kekuatan Tarik
(MPa) Regangan Modulus Elastisitas (GPa)
SPC_01 44,30 0,0368 1,20
SPC_02 49,51 0,0211 2,35
SPC_03 33,35 0,0123 2,72
SPC_04 53,14 0,0246 2,16
SPC_05 44,34 0,0272 1,63
Rata-rata 2,01
Grafik nilai kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas dari setiap spesimen
komposit orientasi susunan serat sejajar diperlihatkan pada Gambar 4.5 – 4.7.
Gambar 4.5 Grafik nilai kekuatan tarik komposit orientasi susunan serat
sejajar
0
10
20
30
40
50
60
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 SPC_06 SPC_07 Raa-rata
Ke
kuat
an T
arik
(M
Pa)
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
Gambar 4.6 Grafik nilai regangan komposit orientasi susunan serat sejajar
Gambar 4.7 Grafik nilai modulus elastisitas komposit orientasi susunan
serat sejajar
Grafik nilai kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas dari setiap
spesimen komposit orientasi susunan serat anyam diperlihatkan pada Gambar
4.8 -4.10.
0,000
0,002
0,004
0,006
0,008
0,010
0,012
0,014
0,016
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 SPC_06 SPC_07 Raa-rata
Re
gan
gan
Spesimen
0
1
2
3
4
5
6
7
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 SPC_06 SPC_07 Raa-rata
Mo
du
lus
Elas
tisi
tas
(GP
a)
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
Gambar 4.8 Grafik nilai kekuatan tarik komposit orientasi susunan serat
anyam
Gambar 4.9 Grafik nilai regangan komposit orientasi susunan serat anyam
0
5
10
15
20
25
30
35
40
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 SPC_06 SPC_07 Raa-rata
Ke
kuat
an T
arik
(M
Pa)
Spesimen
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 SPC_06 SPC_07 Raa-rata
REg
anga
n
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
Gambar 4.10 Grafik nilai modulus elastisitas komposit orientasi susunan
serat anyam
Grafik nilai kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas dari setiap
spesimen komposit orientasi susunan serat acak diperlihatkan pada Gambar
4.11 – 4.13.
Gambar 4.11 Grafik nilai kekuatan tarik komposit orientasi susunan serat
acak
0
1
1
2
2
3
3
4
4
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 SPC_06 SPC_07 Raa-rata
Mo
du
lus
Elas
tisi
tas
(GP
a)
Spesimen
0
2
4
6
8
10
12
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 SPC_06 SPC_07 Raa-rata
Ke
kuat
an T
arik
(M
Pa)
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
Gambar 4.12 Grafik nilai regangan komposit orientasi susunan serat acak
Gambar 4.13 Grafik nilai modulus elastisitas komposit orientasi susunan
serat acak
Grafik nilai kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas dari setiap
spesimen resin tanpa bahan penguat diperlihatkan pada Gambar 4.14 – 4.16.
0,000
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 SPC_06 SPC_07 Raa-rata
Re
gan
gan
Spesimen
0
1
1
2
2
3
3
4
4
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 SPC_06 SPC_07 Raa-rata
Mo
du
lus
Elas
tisi
tas
(GP
a)
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
Gambar 4.14 Grafik nilai kekuatan tarik resin tanpa bahan serat
Gambar4.15 Grafik nilai regangan resin tanpa bahan serat
0
10
20
30
40
50
60
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 Rata-rata
Ke
kuat
an T
arik
(M
Pa)
Spesimen
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
0,040
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 Rata-rata
Re
gan
gan
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
74
Gambar 4.16 Grafik nilai modulus elastisitas resin tanpa bahan serat
Grafik kekuatan tarik rata-rata, regangan rata-rata, dan modulus elastisitas
rata-rata dari setiap variasi orientasi susunan serat komposit berpenguat serat
bambu apus dan bahan resin tanpa penguat diperlihatkan pada Gambar 4.17 –
4.19.
Gambar 4.17 Grafik nilai kekuatan tarik rata-rata variasi orientasi serat
komposit dan bahan resin tanpa serat
0
1
1
2
2
3
3
SPC_01 SPC_02 SPC_03 SPC_04 SPC_05 Rata-rata
Mo
du
lus
Elas
tisi
tas
(GP
a)
Spesimen
0
10
20
30
40
50
60
Tanpa Serat Orientasi Sejajar Orientasi Anyam Orientasi Acak
Ke
kuat
an T
arik
Rat
a-r
ata
(MP
a)
Variasi Komposit
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
Gambar 4.18 Grafik nilai regangan rata-rata variasi orientasi susunan serat
komposit dan bahan resin tanpa serat
Gambar 4.19 Grafik nilai modulus elastisitas rata-rata variasi orientasi
susunan serat komposit dan bahan resin tanpa serat
B. Pembahasan
Dalam penelitian ini dilakukan dua pembahasan tentang uji peredam suara
dan uji tarik pada komposit variasi orientasi susunan serat.
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
Tanpa Serat Orientasi Sejajar Orientasi Anyam Orientasi Acak
Re
gan
gan
Rat
a-r
ata
Variasi Komposit
0
1
2
3
4
5
Tanpa Serat Orientasi Sejajar Orientasi Anyam Orientasi Acak
Mo
du
lus
Elas
tisi
tas
Rat
a-r
ata
(GP
a)
Variasi Komposit
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
1. Pembahasan Uji Densitas Pada Spesimen Komposit
Pada Tabel 4.1 ditampilkan data hasil pengujian densitas dan massa jenis
bahan resin tanpa serat dan komposit dengan variasi orientasi susunan serat.
Dalam mendapatkan data yang valid dilakukan empat pengambilan data untuk
tiap bahan resin tanpa serat dan komposit variasi orientasi susunan serat. Dari
Tabel 4.1 didapatkan data massa dan volume untuk tiap bahan resin dan
variasi orientasi susunan serat kemudian data yang didapat diolah untuk
mendapatkan massa jenis rata-rata tiap variasi.
Dari Tabel 4.1 didapatkan nilai massa jenis rata-rata bahan resin tanpa
serat yaitu 1,36
⁄ . Komposit variasi orientasi susunan serat sejajar
memiliki nilai massa jenis rata-rata sebesar 1,15
⁄ , untuk komposit
variasi orientasi susunan serat anyam memiliki nilai massa jenis rata-rata
sebesar 1,16
⁄ dan komposit variasi orientasi susunan serat acak
memiliki nilai massa jenis rata-rata sebesar 1,19
⁄ .
Berdasarkan hasil data pengujian dan pengoahan data yang dilakukan,
ditemukan bahwa massa jenis komposit variasi orientasi susunan serat sejajar
lebih ringan dibandingkan massa jenis komposit variasi orientasi susunan serat
anyam dan acak. Dari ketiga komposit variasi orientasi susunan serat memiliki
massa jenis yang lebih ringan dibandingkan massa jenis bahan resin tanpa
serat.
2. Pembahasan Uji Peredam Suara Pada Spesimen Komposit
Pada Tabel 4.2-4.6 ditampilkan data hasil pengujian redaman suara
sebelum pemasangan sekat komposit dan setelah pemasangan sekat komposit
variasi orientasi susunan serat pada rentang frekuensi yang sudah ditentukan
dalam penelitian ini. Pada tabel tersebut didapatkan hasil penyerapan suara
yang cukup baik, dimana suara setelah melewati sekat komposit mengalami
penurunan yang signifikan.
Penentuan nilai koefisien penyerapan bunyi berdasarkan persamaan 2.7.
Dari Tabel 4.7 diperlihatkan data hasil perhitungan koefisien penyerapan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
77
bunyi pada komposit variasi orientasi susunan serat sejajar, anyam, dan acak
yang bervariasi dan nilai yang didapat dari hasil perhitungan menunjukkan
bahwa seluruh data memiliki nilai koefisien penyerapan bunyi yang lebih dari
0,3 (α > 0,3). Hal ini sesuai dengan standar ISO 11654. Dari tabel tersebut
didapatkan nilai koefisien penyerapan bunyi tertinggi pada frekuensi 3000Hz
untuk spesimen komposit variasi orientasi susunan serat anyam yaitu 0,52
Data hasil perhitungan selanjutnya dibuat dalam bentuk grafik koefisien
penyerapan bunyi.
Dari Gambar 4.4 diperlihatkan grafik koefisien penyerapan bunyi pada
komposit variasi orientasi susunan serat sejajar, anyam dan acak. Pada
komposit variasi orientasi susunan serat sejajar dan acak memiliki nilai
koefisien penyerapan bunyi yang hampir seragam. Baik dari frekuensi rendah
100Hz-1500Hz maupun frekuensi tinggi 1500Hz-4000Hz, dimana nilai
koefisien penyerapan bunyi berkisar 0,30 hingga 0,46. Pada komposit variasi
orientasi susunan serat anyam memiliki nilai koefisien penyerapan bunyi lebih
kecil pada frekuensi 100Hz dan 250Hz dibandingkan komposit variasi
orientasi susunan serat sejajar dan acak yaitu 0,31 (Frekuensi 100Hz) dan 0,33
(Frekuensi 250Hz), namun seiring pertambahan frekuensi yang diberikan nilai
koefisien penyerapan bunyi komposit variasi orientasi susunan serat anyam
lebih baik dibandingkan komposit variasi orientasi susunan serat sejajar dan
acak.
Berdasarkan hasil data pengujian dan pengoahan data yang dilakukan,
ditemukan bahwa variasi orientasi susunan serat khususnya serat bambu apus
memiliki pengaruh yang cukup signifikan dalam penyerapan suara. Hal
tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.7, dimana nilai koefisien penyerapan bunyi
untuk variasi orientasi susunan serat anyam lebih tinggi dibandingkan variasi
orientasi susunan serat sejajar dan acak untuk beberapa nilai frekuensi yaitu:
500Hz; 1250Hz; 1500Hz; 1750Hz; 2500Hz; 3000Hz; 3500Hz; 4000Hz.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
78
3. Pembahasan Uji Tarik Pada Spesimen Komposit
Persamaan yang digunakan dalam pengujian tarik ini guna mendapatkan
nilai kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas adalah persamaan 2.4,
2.5, 2.6.
Dari Tabel 4.9-4.10 didapatkan nilai kekuatan tarik, regangan dan modulus
elastisitas komposit orientasi susunan serat sejajar yang selanjutnya disajikan
dalam Gambar 4.5-4.7. Berdasarkan data yang didapat nilai kekuatan tarik
rata-rata adalah 50,26 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen SPC_07
dengan nilai sebesar 56,28 MPa dan data terkecil terdapat pada spesimen
SPC_06 dengan nilai sebesar 42,02 MPa. Nilai regangan rata-rata berdasarkan
Tabel 4.9 adalah 0,0114. Data terbesar terdapat pada spesimen SPC_03
dengan nilai sebesar 0,0140 dan data terkecil terdapat pada spesimen SPC_06
dengan nilai sebesar 0,0079. Dari Tabel 4.10 didapatkan nilai modulus
elastisitas rata-rata adalah 4,55 GPa, data terbesar terdapat pada spesimen
SPC_01 dengan nilai sebesar 5,74 GPa dan data terkecil terdapat pada
spesimen SPC_04 dengan nilai sebesar 3,22 GPa.
Pada Tabel 4.12-4.13 didapatkan nilai kekuatan tarik, regangan, dan
modulus elastisitas komposit orientasi susunan serat anyam yang selanjutnya
disajikan dalam Gambar 4.8-4.10. Berdasarkan data yang didapat nilai
kekuatan tarik rata-rata adalah 32,97 MPa. Data terbesar terdapat pada
spesimen SPC_05 dengan nilai sebesar 38,06 MPa dan data terkecil terdapat
pada spesimen SPC_07 dengan nilai sebesar 28,0 MPa. Nilai regangan rata-
rata berdasarkan Tabel 4.12 adalah 0,0140. Data terbesar terdapat pada
spesimen SPC_03 dengan nilai sebesar 0,0193 dan data terkecil terdapat pada
spesimen SPC_06 dengan nilai sebesar 0,0088. Dari Tabel 4.13 di dapatkan
nilai modulus elastisitas rata-rata adalah 2.35 GPa, data terbesar terdapat pada
spesimen SPC_06 dengan nilai sebesar 3,57 GPa dan data terkecil terdapat
pada spesimen SPC_03 dengan nilai sebesar 1,68 GPa.
Dari Tabel 4.15-4.16 didapatkan nilai kekuatan tarik, regangan, dan
modulus elastisitas komposit orientasi susunan serat acak yang selanjutnya
disajikan dalam Gambar 4.11-4.13. Berdasarkan data yang didapat nilai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
79
kekuatan tarik rata-rata adalah 8,79 MPa, data terbesar terdapat pada spesimen
SPC_07 dengan nilai sebesar 11,10 MPa dan data terkecil terdapat pada
spesimen SPC_06 dengan nilai sebesar 6,61 MPa. Nilai regangan rata-rata
berdasarkan Tabel 4.15 adalah 0,0039. Data terbesar terdapat pada spesimen
SPC_02 dan SPC_06 dengan nilai sebesar 0,0053 dan data terkecil terdapat
pada spesimen SPC_01, SPC_03, dan SPC_04 dengan nilai sebesar 0,0026.
Dari Tabel 4.16 didapatkan nilai modulus elastisitas rata-rata adalah 2,46 GPa,
data terbesar terdapat pada spesimen SPC_03 dengan nilai sebesar 3,35 GPa
dan data terkecil terdapat pada spesimen SPC_06 dengan nilai sebesar 1,26
GPa.
Dari Tabel 4.18-4.19 didapatkan nilai kekuatan tarik, regangan, dan
modulus elastisitas bahan resin tanpa bahan penguat yang selanjutnya
disajikan dalam Gambar 4.14-4.16. Berdasarkan data yang didapat nilai
kekuatan tarik rata-rata adalah 44,93 MPa, data terbesar terdapat pada
spesimen SPC_04 dengan nilai sebesar 53,14 MPa dan data terkecil terdapat
pada spesimen SPC_03 dengan nilai sebesar 33,35 MPa. Nilai regangan rata-
rata berdasarkan Tabel 4.18 adalah 0,0244. Data terbesar terdapat pada
spesimen SPC_01 dengan nilai sebesar 0,0368 dan data terkecil terdapat pada
spesimen SPC_03 dengan nilai sebesar 0,0123. Dari Tabel 4.19 didapatkan
nilai modulus elastisitas rata-rata adalah 2,09 GPa, data terbesar terdapat pada
spesimen SPC_03 dengan nilai sebesar 3,90 GPa dan data terkecil terdapat
pada spesimen SPC_01 dengan nilai sebesar 1,41 GPa.
Dari Gambar 4.17 untuk kekuatan tarik rata-rata menunjukkan nilai
terbesar terdapat pada komposit variasi orientasi susunan serat sejajar yaitu
50,26 MPa dan terkecil terdapat pada komposit variasi orientasi susunan serat
acak yaitu 8,79 MPa. Pada grafik ini menunjukkan dengan variasi orientasi
serat dapat meningkatkan kekuatan tarik komposit.
Dari Gambar 4.18 untuk regangan rata-rata terbesar terdapat pada bahan
resin tanpa penguat yaitu 0,0244. Regangan rata-rata terbesar pada variasi
orientasi susunan serat terdapat pada komposit variasi orientasi susunan serat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
anyam yaitu 0,0140 dan regangan rata-rata terkecil pada komposit variasi
orientasi susunan serat acak yaitu 0,0039.
Dari Gambar 4.19 nilai modulus elastisitas rata-rata terbesar pada
komposit variasi orientasi susunan serat sejajar yaitu 4,55 GPa dan modulus
elastisitas rata-rata terkecil pada bahan resin tanpa serat yaitu 2,09 GPa.
Berdasarkan hasil data pengujian dan perhitungan yang dilakukan
ditemukan bahwa orientasi susunan serat alam khususnya serat bambu apus
pada bahan pengikat resin memiliki pengaruh yang signifikan dalam
memperkuat atau meningkatkan kekuatan tarik bahan pengikat resin tersebut.
Tetapi tidak semua variasi orientasi susunan serat dapat meningkatkan
kekuatan tarik, pada penelitian ini variasi orientasi susunan serat anyam dan
acak nilai yang didapat malah cenderung menurun, yang dapat disebabkan
oleh ukuran serat yang kurang seragam, terdapat void seperti yang terlihat
pada Gambar 4.20, dan penggabungan bahan pengikat dan penguat yang
kurang maksimal.
Berdasarkan pada nilai regangan dan modulus elastisitas membuktikan
bahwa komposit memiliki pengaruh yang cukup signifikan pada besarnya
tegangan atau pembebanan untuk dapat menyebabkan deformasi atau
perubahan dimensi dan bentuk pada suatu material dibandingkan dengan
bahan resin tanpa bahan penguat serat. Dari nilai modulus elastisitas rata-rata
komposit memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan bahan resin, hal ini
mengakibatkan komposit bersifat lebih getas karena regangan yang dihasilkan
komposit cukup kecil dibandingkan bahan resin tanpa serat.
Gambar 4.20 Ukuran serat yang kurang seragam dan void pada komposit.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
81
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari semua hasil pengujian, perhitungan, pengamatan, dan analisa data,
maka dapat ditarik beberapa kesimpulan yang berupa . Beberapa kesimpulan
yang dapat diambil antara lain:
1. Pada variasi orientasi susunan serat berpenguat serat bambu apus
didapatkan hasil nilai koefisien penyerapan bunyi α > 0,3 untuk seluruh
variasi orientasi susunan serat pada rentang frekuensi 100Hz – 4000Hz.
Koefisien penyerapan bunyi terbesar pada frekuensi 3000Hz yaitu sebesar
0,52 pada komposit variasi orientasi susunan serat anyam.
2. Dari tiga variasi orientasi susunan serat berpenguat serat bambu apus
didapatkan hasil nilai kekuatan tarik terbaik yaitu pada orientasi susunan
serat sejajar dengan nilai kekuatan tarik rata-rata pada orientasi susunan
serat sejajar yaitu sebesar 50,26 MPa. Nilai kekuatan tarik tertinggi
orientasi serat sejajar adalah 56,28 MPa, terkecil adalah 42,02 MPa. Nilai
kekuatan tarik rata-rata pada orientasi susunan serat anyam yaitu sebesar
32,97 MPa. Nilai kekuatan tarik tertinggi orientasi serat anyam adalah
38,06 MPa, terkecil adalah 28,06 MPa. Nilai kekuatan tarik rata-rata pada
orientasi susunan serat acak yaitu sebesar 8,79 MPa. Nilai kekuatan tarik
tertinggi orientasi serat acak adalah 11,10 MPa, terkecil adalah 6,61 MPa.
3. Pada variasi orientasi susunan serat berpenguat serat bambu apus
didapatkan nilai regangan rata-rata pada komposit variasi orientasi
susunan serat sejajar yaitu sebesar 0,0114. Nilai regangan tertinggi
orientasi serat sejajar adalah 0,0140 dan terkecil adalah 0,0079. Nilai
regangan rata-rata pada komposit variasi orientasi susunan serat anyam
yaitu sebesar 0,0140. Nilai regangan tertinggi orientasi serat anyam adalah
0,0193 dan terkecil adalah 0,0088. Nilai regangan rata-rata pada komposit
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
82
variasi orientasi susunan serat acak yaitu sebesar 0,0039. Nilai regangan
tertinggi orientasi serat acak adalah 0,0053 dan terkecil adalah 0,0026.
Dari tiga variasi orientasi susunan serat nilai regangan terbaik dihasilkan
dari orientasi susunan serat anyam.
4. Dari tiga variasi orientasi susunan serat berpenguat serat bambu apus
didapatkan nilai modulus elastisitas tertinggi yaitu pada orientasi susunan
serat sejajar dengan nilai modulus elastisitas rata-rata pada variasi
orientasi susunan serat sejajar yaitu sebesar 4,55 GPa. Nilai modulus
elastisitas tertinggi orientasi serat sejajar adalah 5,47 GPa dan terkecil
adalah 3,22 GPa. Nilai modulus elastisitas rata-rata pada komposit variasi
orientasi susunan serat anyam yaitu sebesar 2,35 GPa. Nilai modulus
elastisitas tertinggi orientasi serat anyam adalah 3,57 GPa dan terkecil
adalah 1,68 GPa. Nilai modulus elastisitas rata-rata pada komposit
orientasi susunan serat acak yaitu sebesar 2,46 GPa. Nilai modulus
elastisitas tertinggi orientasi serat acak adalah 3,35 GPa dan terkecil
adalah 1,68 GPa.
5. Nilai kekuatan tarik rata-rata dan nilai modulus elastisitas cenderung naik
dibandingkan dengan bahan resin tanpa penguat serat. Khususnya pada
komposit variasi orientasi susunan serat sejajar, dengan nilai kekuatan
tarik rata-rata yaitu 50,26 MPa dan nilai modulus elastisitas rata-rata yaitu
4,55 GPa. Nilai regangan rata-rata, nilai terbesar terdapat pada bahan resin
tanpa penguat serat yaitu sebesar 0,0244. Dari ketiga komposit variasi
orientasi susunan serat memiliki massa jenis yang lebih ringan
dibandingkan massa jenis bahan resin tanpa serat.
B. Saran
Pada penelitian yang telah dilakukan, masih terdapat beberapa kekurangan
dan kesalahan yang terjadi. Maka dari itu peneliti akan memberikan beberapa
saran yang kiranya dpat digunakan untuk menyempurnakan penelitian
selanjutnya. Saran yang dapat diberikan adalah sebagai berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
83
1. Pada saat pembuatan komposit, proses penggabungan antara serat dan
matriks harus benar-benar teliti dan dilakukan penekanan pada serat agar
mengurangi rongga udara (void) sehingga ikatan antara serat dan matriks
menjadi solid.
2. Untuk pengujian peredam suara, kotak uji bisa sedikit dimodifikasi dengan
penggantian tutup dari bahan akrilik atau kaca untuk mempermudah dalam
pengambilan data.
3. Untuk serat bambu apus bisa dibuat dengan ukuran yang lebih kecil dan
dibuat lebih seragam.
4. Untuk penelitian lebih lanjut pada penggunaan serat bambu apus dapat
dilakukan dengan variasi jumlah lapisan serat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
84
DAFTAR PUSTAKA
Askeland, D.R, 1985. “The Science and Engineering of Material”. Boston: PWS
Engineering.
ASTM, D638. 2002. “America Society for Testing Material”. Philadelphia: PA.
Callister, William D., (2007).“Materials Science and Engineering: an Introduction
7th
edition”. New York. Rosewood Drive: John Wiley & Sons,Inc.
Diharjo, Kuncoro. 2006. “Pengaruh Perlakukan Alkali terhadap Sifat Tarik Bahan
Komposit Serat Rami-Polyester”. Jurnal Teknik Mesin.
Dransield, S., & Widjaya E.A,. 1995. “ Bamboo Plant Resources of South East
Asia 7th
edition”. Beckhays, Leiden.
Fahmi, Hendriwan, dkk. 2017. “Pengaruh Orientasi Serat Terhadap Redaman
Suara Komposit Berpenguat Serat Pinang”. Jurnal Simetris.
Gabriel, J.F., 2001.“Fisika Lingkungan”.Jakarta:Hipokrates
Hyer, M.W., 1998. “Stress Analysis Of Fiber-reinforced Composite Materials”.
Illinois: WBC/McGraw-Hill.
Jones, R.M. , 1975. “Mechanic of Composite Material 2nd
edition”. New York:
Hemisphere PublishingCo.
Kartikaratri, Yohana Maya. 2006. “Pembuatan Komposit Serat Serabut Kelapa
Dan Resin Fenol Formadehide Sebagai Material Peredam Suara”. Jurnal
Berkala Fisika.
Mallick, P.K., 2007. “Fiber-reinforced Composites: Materials,
Manufacturing, and Design 3rd
edition”. Michigan: CRC Press.
Manuputty, Monalisa, & Th Berhitu, Pieter. 2010. “Pemanfaatan Material Bambu
Sebagai Alternatif Bahan Komposit Pembuatan Kulit Kapal Pengganti
Material Kayu Untuk Armada Kapal Rakyat Yang Beroperasi Di Daerah
Maluku”.
Nijssen, R.P.L., 2015. “Composite Materials: an Introduction”. Nederland:
Vereniging Kunststof Composieten.
Pamudji, Suptandar., 1982. “Interior Design”. Jakarta: Usakti.
Surdia, Tata., 1999. “Pengetahuan Bahan Teknik cetakan keempat”. Jakarta:
Pradnya Paramita.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
85
LAMPIRAN
Lampiran 1.
a. Komposit Orientasi Susunan Serat Sejajar
b. Komposit Orientasi Susunan Serat Anyam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
86
c. Komposit Orientasi Susunan Serat Acak
Lampiran 2. Spesimen Uji Tarik Bahan Resin Poliester (SHCP)
a. Setelah uji tarik
Lampiran 3. Spesimen Uji Tarik Komposit Orientasi Susunan Serat
Sejajar
b. Sebelum uji tarik b. Setelah uji tarik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
87
Lampiran 4. Spesimen Uji Tarik Komposit Orientasi Susunan Serat
Anyam
a. Sebelum uji tarik b. Sesudah uji tarik
Lampiran 5. Spesimen Uji Tarik Komposit Orientasi Susunan Serat
Acak
a. Sebelum uji tarik b. Setelah uji tarik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
88
Lampiran 6. Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Bahan Resin Poliester
(SHCP)
Pada pengujian spesimen bahan resin tanpa serat pengali skala grafik yang
digunakan adalah 20x.
Lampiran 7. Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Komposit Orientasi Susunan
Serat Sejajar
Pada pengujian spesimen komposit variasi orientasi sejajar beban yang
dapat ditanggung lebih dari 300 kg sehingga dalam pengali skala grafik
dinaikkan menjadi 50x.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
89
Lampiran 8. Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Komposit Orientasi Susunan
Serat Anyam
Pada pengujian spesimen komposit variasi orientasi anyam pengali skala
grafik yang digunakan adalah 20x.
Lampiran 9. Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Komposit Orientasi Susunan
Serat Acak
Pada pengujian spesimen komposit variasi orientasi acak pengali skala
grafik yang digunakan adalah 20x.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI