KOMPOSIT SERAT BAMBU DENGAN VARIASI JENIS
MATRIKS SEBAGAI MATERIAL ALTERNATIF PEREDAM
SUARA
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana Teknik S-1 bidang Teknik Mesin
Oleh :
RICKY ADITYA PERDANA
NIM : 145214052
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
i
KOMPOSIT SERAT BAMBU DENGAN VARIASI JENIS
MATRIKS SEBAGAI MATERIAL ALTERNATIF PEREDAM
SUARA
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana Teknik S-1 bidang Teknik Mesin
Oleh :
RICKY ADITYA PERDANA
NIM : 145214052
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
BAMBOO FIBER COMPOSITE WITH VARIATION OF
MATRIX TYPE 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 :
RICKY ADITYA PERDANA
Student Number : 145214052
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KOMPOSIT SERAT BAMBU DENGAN YARIASI Jf,NIS
MATRU(S SEBAGAI MATERIAL ALTERNATIF PEREDAM
SUARA
1r1
Budi Setyahandann, S.T., I!{.T"
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KOMPOSIT SERAT BAMBU DENGAN VARIASI JENIS
MATRIKS SEBAGAI MATERIAL ALTERNATIF PEREDAM
S{-TARA
Ilipersiapkan Can disusun *leh :
NAlvfA : Rick3,Adit-va Perdana
NiM : tr452 14052
Telah iiipertahankan di depan lletvan PenguSi
Skripsi ini tq rsyaratan
Y*gyakarta, 5 Juli 2#18
Fakultas Sains dan Tckn*iogi
lversitas Sanflta Sharsn& Yog3.6karta
ungkasi, S" Si., M"F,rI*th. S*., Ph"D"
iv
uli Zfi18
untuk ffiernperoleh gelar Saql&ffia Teknik
Anggcta
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PER]\YATAAN KEASLIAN KARYA
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya
yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan
Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis
diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Ricky Aditya Perdana
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAII UNTTIK KEPENTINGAN AKADBMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini saya mahasiswa Universitas Sanata Dharnra
Yogyakarta:
Nama : Ricky Aditya Perdana
Nomor Mahasiswa : 145214052
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta karya ilmiah yang berjudut :
Komposit serat bambu dengan variasi jenis matriks sebagai
material alternatif peredam suara
Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan kepada
Perpustakaan universitas sanata Dharma yogyakarta hak untuk menyirnpan,
mengalihkan dalam bentuk rnedia yang lain, mengelolanya di internet atau media
Iain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun
memberikan royalty kepada saya selama tetap menyantumkan nama saya sebagai
penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta, 5 Juli 2018
Yang menyatakan,
Ricky Aditya Perdafta
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRAK
Polusi suara sering timbul disekitar aktivitas manusia dan cukup
mengganggu pendengaran normal telinga manusia di sekitarnya. Polusi suara yang
timbul dapat dikurangi dengan menggunakan peredam suara. Komposit merupakan
material yang dapat dikembangkan secara luas, dengan tersusun dari dua atau lebih
pembentuk utama, yaitu pengikat (matriks) dan bahan penguat (reinforcement).
Komposit dapat dikembangkan sebagai peredam suara dan reinforcement yang
digunakan dapat berasal dari bahan alami sehingga mengurangi polusi lain yang
timbul, serta lebih ramah lingkungan. Untuk mendapatkan perpaduan yang baik
pada sebuah peredam suara yang menggunakan komposit serat alam, perlu
diperhatikan jenis matriks yang digunakan agar dapat menyerap bunyi dan
mengikat reinforcement alami dengan baik. Tujuan dari penelitian ini adalah
mengetahui nilai koefisien penyerapan bunyi (NAC), kekuatan tarik, regangan,
modulus elastisitas dari variasi jenis resin yang digunakan sebagai matriks pada
komposit berpenguat serat alam.
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 Poliester SHCP Merah 2668 WNC, UPCAST
SHCP Bening 3126 CMX, dan Epoxy Lunak Adhesive beserta katalis MEPOXE,
katalis TRIPOXE dan hardener Epoxy. Komposit dibuat dengan orientasi susunan
serat 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 didapatkan nilai koefisen penyerapan suara terbesar
terdapat pada komposit yang menggunakan matriks Epoxy Lunak Adhesive dengan
nilai α (NAC) = 0.48 pada frekuensi 2500 Hz, sesuai standar ISO 11654:1997. Nilai
kekuatan tarik rata-rata terbesar terdapat pada matriks Poliester SHCP Merah 2668
WNC tanpa serat dengan nilai 44,9 MPa dan pada komposit serat bambu yang
menggunakan matriks Poliester SHCP Merah 2668 WNC dengan nilai 9,53 MPa.
Nilai regangan rata-rata terbesar terdapat pada matriks Epoxy Lunak Adhesive
tanpa serat dengan nilai 0,064 dan pada komposit serat bambu yang menggunakan
matriks Epoxy Lunak Adhesive dengan nilai 0,038. Nilai modulus elastisitas rata-
rata terbesar terdapat pada matriks Poliester SHCP Merah 2668 WNC tanpa serat
dengan nilai 18,24 MPa dan pada komposit serat bambu yang menggunakan
matriks Poliester SHCP Merah 2668 WNC dengan nilai 16,06 MPa.
Kata Kunci : komposit, serat alam, matriks, bambu Apus, koefisien penyerapan
bunyi, peredam suara, kekuatan tarik, regangan, modulus
elastisitas.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT
Sound pollution often arises around human activity and disturbs the
normal hearing of the human ear around it. Sound pollution can be reduced by using
sound absorbers. Composites are widely developed materials, composed of two or
more main formers, matrix and reinforcement materials. Composites can be
developed as sound absorbers, reinforcements used can be derived from natural
materials thereby reducing other pollution that arises, as well as more
environmentally friendly. To get a good mix of sound absorber using a natural fiber
composite , need for noting the type of matrix used to can to absorb sounds and
bind natural reinforcement as well. The purpose of this research is to know the
coefficient of sound absorber (Noise Absorber Coefficient), tensile strength, strain,
elastic modulus of various types of resin used in natural fiber-reinforced
composites.
This research uses Apus bamboo fiber which has been given alkaline
treatment (NaOH) as much as 5% with immersion time for 2 hours. The matrix used
is SHCP Polyester Merah 2668 WNC , UPCAST SHCP Bening 3126 CMX , and
Epoxy Lunak Adhesive along with MEPOXE catalysts, TRIPOXE catalysts and
Epoxy hardener . The composite is made with the orientation of a fiber random
arrangement with a fiber volume fraction of 25%, over a glass mold 30 cm x 30
cm x 0,5 cm. Method of data retrieval by sound absorb testing and tensile testing
on each composite specimen.
From this research, the highest sound absorption coefficient value is found
on composite using Epoxy Lunak Adhesive matrix with α (NAC) value = 0.48 at
2500 Hz frequency, according to ISO standard 11654:1997. The largest mean
tensile strength value is found in the non-fiber SHCP Merah Polyester 2668 with
the value of 44.9 MPa and on the bamboo fiber composite using the SHCP Merah
Polyester 2668 WNC matrix with the value of 9.53 Mpa. The largest mean value of
strain was found in the non-fiber Epoxy Lunak Adhesive matrix with a value of
0,064 and on bamboo fiber composite using Epoxy Lunak Adhesive matrix with a
value of 0.038. The largest mean modulus of elasticity is found in the non-fiber
SHCP Merah Polyester 2668 WNC matrix with the value of 18.24 MPa and on the
bamboo fiber composite using the SHCP Merah Polyester 2668 WNC matrix with
a value of 16.06 MPa.
Keywords : composite, natural fiber, matrix, bamboo Apus, sound absorption
coefficient, sound absorbers, 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 rahmat-Nya 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.
3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik yang
telah membimbing penulis selama studi di Universitas Sanata Dharma,
Yogyakarta, dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi.
4. Ignatius Suwono dan Yustina Sumiyati sebagai orang tua penulis yang selalu
memberi semangat dan dukungan, baik yang berupa materi maupun spiritual.
5. Ir. Rines Alapan, M.T., selaku Kepala Laboratorium Manufaktur, Program
Studi Teknik Mesin, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, yang
mengijinkan dan memfasilitasi dalam melakukan penelitian.
6. Martanto, S.T., M.T. selaku Kepala Laboratorium Tugas Akhir, Program Studi
Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, yang mengijinkan dan
memfasilitasi dalam melakukan penelitian.
7. Dr. 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
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 dan Yosep Fajar Bayu Kurniawan selaku keluarga dan
rekan kerja penulis selama menyelesaikan skripsi ini, terimakasih atas
dukungan selama penulis berkuliah.
12. Marselina Cahyawati Pratiwi sebagai teman penulis yang selalu memberi
semangat dan dukungan selama penulis mengerjakan skripsi ini.
13. Teman-teman Gndhl Crew dan Energy Positive Cycling Club yang selalu
membuat saya terpacu untuk segera menyelesaikan skripsi ini.
14. 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, 5 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 ........................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
A. Latar Belakang ............................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ........................................................................ 2
C. Tujuan Penelitian .......................................................................... 3
D. Batasan Masalah ........................................................................... 3
E. Manfaat Penelitian ....................................................................... 4
F. Sistematika Penelitian .................................................................... 4
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ................................ 5
A. Dasar Teori .................................................................................... 5
1. Pengertian Komposit .................................................................. 5
2. Bagian Utama Komposit ............................................................. 6
a. Matriks .................................................................................... 6
b. Reinforcement ......................................................................... 6
3. Tipe Penyusunan Serat Komposit................................................ 7
a. Continous Fiber Composite ..................................................... 7
b. Woven Fiber Composite-bi-dirtectional (bi-dirtectional ........ 8
c. Discontinous Fiber Composite ............................................... 8
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
d. Hybrid Fiber Composite ......................................................... 9
4. Jenis-jenis Komposit.................................................................... 9
a. Polymers Matrix Composite (PMC) ....................................... 9
b. Ceramic Matrix Composite ..................................................... 10
c. Metal Matrix Composite ......................................................... 10
5. Jenis Serat Komposit ................................................................... 13
6. Bahan Pembentuk Komposit ....................................................... 13
7. Teknik Pembuatan Komposit ...................................................... 14
a. Proses Pencetakan Terbuka .................................................... 14
b. Proses Pencetakan Tertutup ................................................... 16
8. Polimer ....................................................................................... 17
9. Polimer Thermoset dan Thermoplastic ...................................... 18
10. Bambu ....................................................................................... 19
11. Manfaatan Bambu ..................................................................... 20
a.Pemanfaatan Bambu Pada Umumnya .................................... 20
b. Pemanfaatan Bambu Sebagai Penguat .................................. 21
12. Bambu Apus .............................................................................. 21
13. Bunyi ......................................................................................... 22
14. Peredam Suara ........................................................................... 23
15. Koefisien Penyerapan Bunyi ..................................................... 24
16. Fraksi Volume ........................................................................... 25
17. Resin (Matriks).......................................................................... 27
a. Resin Epoxy .......................................................................... 27
b. Resin Poliester ...................................................................... 28
18. Uji Peredam Suara.................................................................... 29
19. Uji Tarik ................................................................................... 30
B. Tinjauan Pustaka ........................................................................... 35
BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 37
A. Skema Penelitian ........................................................................... 37
B. Variasi Jenis Matriks..................................................................... 38
C. Persiapan Alat dan Benda Uji ....................................................... 38
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
1. Alat ............................................................................................ 38
2. Bahan ........................................................................................ 43
D. Spesifikasi Benda Uji .................................................................... 46
E. Perendaman Serat Dengan NaOH 5% ........................................... 47
F. Perhitungan Komposisi Komposit ................................................. 47
G. Proses Pembuatan Serat Alam ...................................................... 49
H. Proses Pembuatan Alat Uji Peredam Suara .................................. 50
I. Alat Pendukung Pengujian ............................................................ 51
J. Metode Pengujian ......................................................................... 54
BAB IV DATA PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .................................. 57
A. Hasil Pengujian ............................................................................. 57
B. Perhitungan Massa Jenis ............................................................... 57
C. Pengujian Peredam Suara .............................................................. 59
1. Data Pengujian .......................................................................... 60
2. Pembahasan Uji Peredaman Suara............................................ 63
C. Pengujian Tarik ............................................................................. 65
1. Data Hasil Pengujian Tarik Tanpa Serat ................................... 66
2. Data Hasil Pengujian Tarik Komposit Serat Bambu ................ 74
3. Data Perbandingan Benda Uji ................................................... 82
4. Pembahasan Uji Tarik ............................................................... 85
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 89
A. Kesimpulan .................................................................................. 89
B. Saran ............................................................................................. 90
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 92
LAMPIRAN ..................................................................................................... 94
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Komposisi Komposit ................................................................ 5
Gambar 2.2 Ilustrasi Tipe Penyusuna Serat Komposit ................................. 7
Gambar 2.3 Komposit Tipe Aligned Discontinous Fiber ............................. 8
Gambar 2.4 Komposit Tipe Off-Axis Aligned Discontinous Fiber .............. 8
Gambar 2.5 Komposit Tipe Randomly Oriented Discontinous Fiber........... 8
Gambar 2.6 Pembagian Komposit Berdasarkan Jenis Pengisi (Matiks) ....... 9
Gambar 2.7 Pembagian Komposit Berdasarkan Jenis Penguatnya ................ 11
Gambar 2.8 Komposit Partikel ...................................................................... 12
Gambar 2.9 Komposit Serat .......................................................................... 12
Gambar 2.10 Komposit Struktural .................................................................. 12
Gambar 2.11 Metode Hand Lay Up ................................................................ 15
Gambar 2.12 Metode Spray Up ...................................................................... 15
Gambar 2.13 Metode Filament Welding ......................................................... 16
Gambar 2.14 Metode Injection and Compression Molding ............................ 17
Gambar 2.15 Metod Sheet Molding Compound ............................................. 17
Gambar 2.16 Sketsa Alat Uji Peredam Suara Sederhana ................................ 30
Gambar 2.17 Skema Pengujian Tarik ............................................................. 31
Gambar 2.18 Bentuk dan Dimensi Spesimen Uji ASTM D638 Tipe I ........... 32
Gambar 2.19 Kurva Tegangan Regangan ....................................................... 33
Gambar 3.1 Skema Penelitian ....................................................................... 37
Gambar 3.2 Cetakan Komposit Yang Terbuat Dari Kaca............................. 39
Gambar 3.3 Kotak Uji Alat Peredam Suara .................................................. 39
Gambar 3.4 Sound Level Meter .................................................................... 39
Gambar 3.5 Gunting ...................................................................................... 40
Gambar 3.6 Kuas ........................................................................................... 40
Gambar 3.7 Gelas Ukur................................................................................. 40
Gambar 3.8 Pipet ........................................................................................... 41
Gambar 3.9 Gelas Plastik dan Stik Pengaduk ............................................... 41
Gambar 3.10 Penggaris Mistar dan Jangka Sorong ........................................ 41
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
Gambar 3.11 Gerinda ...................................................................................... 42
Gambar 3.12 Palu ............................................................................................ 42
Gambar 3.13 Gergaji ...................................................................................... . 42
Gambar 3.14 Timbangan Digital..................................................................... 43
Gambar 3.15 Spatula dan Cetok Untuk Melepas Komposit ........................... 43
Gambar 3.16 Serat Bambu Apus ..................................................................... 44
Gambar 3.17 Epoxy Lunak Adhesive ............................................................. 44
Gambar 3.18 UPCAST SHCP Bening 3126 CMX ......................................... 44
Gambar 3.19 Poliester SHCP Merah 2668 WNC ........................................... 44
Gambar 3.20 Katalis........................................................................................ 45
Gambar 3.21 NaOH Kristal............................................................................. 45
Gambar 3.22 Silikon XP ................................................................................. 45
Gambar 3.23 Tiner .......................................................................................... 46
Gambar 3.24 Mirror Glaze .............................................................................. 46
Gambar 3.25 Sketsa Benda Uji Peredam Suara .............................................. 46
Gambar 3.26 Sketsa Benda Uji Tarik Menurut Standar ASTM D638 tipe I .. 47
Gambar 3.27 Kotak Uji Peredam Suara .......................................................... 52
Gambar 3.28 Letak Sound Level Meter Pada Kotak Uji ................................ 52
Gambar 3.29 Audio Frequency Generator ...................................................... 52
Gambar 3.30 Multimeter ................................................................................. 53
Gambar 3.31 Rangkaian Amplifier ................................................................. 53
Gambar 3.32 Letak Speaker menempel Pada Dinding Kotak Uji .................. 53
Gambar 3.33 Alat Uji Tarik GO-TECH KT 7010A2 ..................................... 54
Gambar 3.34 Susunan Rangkaian ALat Uji Peredam Suara ........................... 55
Gambar 4.1 Grafik Koefisien Penyerapan Bunyi ......................................... 62
Gambar 4.2 Perbandingan Permukaan Komposit Peredam Suara ................ 65
Gambar 4.3 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matrik
Poliester SHCP Merah 2668 WNC ........................................... 68
Gambar 4.4 Grafik Nilai Regangan Benda Uji Tanpa Serat Matriks
Poliester SHCP Merah 2668 WNC ........................................... 68
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
Gambar 4.5 Grafik Nilai Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat
Matriks Poliester SHCP Merah 2668 WNC ............................. 69
Gambar 4.6 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matriks
UPCAST Bening 3126 CMX .................................................... 70
Gambar 4.7 Grafik Nilai Regangan Benda Uji Tanpa Serat Matriks
UPCAST 3126 Bening CMX .................................................... 71
Gambar 4.8 Grafik Nilai Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat
Matriks UPCAST Bening 3126 CMX ...................................... 71
Gambar 4.9 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matriks
Epoxy Lunak Adhesive ............................................................. 73
Gambar 4.10 Grafik Nilai Regangan Benda Uji Tanpa Serat Matriks
Epoxy Lunak Adhesive ............................................................. 73
Gambar 4.11 Grafik Nilai Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat
Matriks Epoxy Lunak Adhesive ............................................... 74
Gambar 4.12 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Benda Uji Komposit Bambu
SHCP Merah 2668 WNC .......................................................... 75
Gambar 4.13 Grafik Nilai Regangan Benda Uji Komposit Bambu SHCP
Merah 2668 WNC ..................................................................... 76
Gambar 4.14 Grafik Nilai Modulus Elastisitas Benda Uji Komposit Bambu
SHCP Merah 2668 WNC .......................................................... 76
Gambar 4.15 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Benda Uji Komposit Bambu
UPCAST SHCP Bening 3126 CMX ........................................ 78
Gambar 4.16 Grafik Nilai Regangan Benda Uji Komposit Bambu
UPCAST SHCP Bening 3126 CMX ......................................... 78
Gambar 4.17 Grafik Nilai Modulus Elastisitas Benda Uji Komposit
Bambu UPCAST SHCP Bening 3126 CMX ............................ 79
Gambar 4.18 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Benda Uji Komposit Bambu
Epoxy Lunak Adhesive ............................................................. 81
Gambar 4.19 Grafik Nilai Regangan Benda Uji Komposit Bambu Epoxy
Lunak Adhesive ........................................................................ 81
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvii
Gambar 4.20 Grafik Nilai Modulus Elastisitas Benda Uji Komposit Bambu
Epoxy Lunak Adhesive ............................................................ 82
Gambar 4.21 Grafik Nilai Rata-rata Kekuatan Tarik Tiap Matriks ............... 84
Gambar 4.22 Grafik Nilai Rata-rata Regangan Tiap Matriks ........................ 84
Gambar 4.23 Grafik Nilai Rata-rata Modulus Elastisitas Tiap Matriks......... 85
Gambar 4.24 Grafik Kekuatan Tarik vs Regangan Epoxy Lunak Ahdesive
Tanpa Serat............................................................................... 86
Gambar L. 1 Grafik Hasil Uji Tarik Komposit Poliester SHCP Merah
2668 WNC ............................................................................... 94
Gambar L. 2 Grafik Hasil Uji Tarik Komposit UPCAST SHCP
Bening 3126 CMX .................................................................... 94
Gambar L. 3 Grafik Hasil Uji Tarik Komposit Epoxy Lunak Adhesive ....... 95
Gambar L. 4 Grafik Hasil Uji Tarik Matriks SHCP Merah 2668 WNC........ 95
Gambar L. 5 Grafik Hasil Uji Tarik Matriks UPCAST SHCP Bening
3126 CMX ................................................................................. 95
Gambar L. 6 Grafik Hasil Uji Tarik Matriks Epoxy Lunak Adhesive........... 95
Gambar L. 7 Benda Uji Komposit Serat Bambu Apus Peredam Suara ......... 96
Gambar L. 8 Benda Uji Tarik Matriks Tanpa Serat SHCP Merah
2668 WNC ............................................................................... 96
Gambar L.9 Benda Uji Tarik Matriks Tanpa Serat UPCAST SHCP
Bening 3126 CMX .................................................................... 96
Gambar L. 10 Benda Uji Tarik Matriks Epoxy Lunak Adhesive .................... 97
Gambar L. 11 Benda Uji Tarik Komposit Serat Bambu Matriks
SHCP Merah 2668 WNC ......................................................... 97
Gambar L. 12 Benda Uji Tarik Komposit Serat Bambu Matriks UPCAST
SHCP Bening 3126 CMX ......................................................... 97
Gambar L. 13 Benda Uji Tarik Komposit Sert Bambu Matriks
Epoxy Lunak Adhesive ............................................................ 98
Gambar L. 14 Tahapan Pembuatan Benda Uji Komposit ................................ 98
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat Mekanik Bambu Apus .......................................................... 21
Tabel 2.2 Dimensi Spesimen Sesuai ASTM D638-02 tipe I ........................ 32
Tabel 4.1 Massa Jenis Benda Uji Matriks Tanpa Serat ................................ 58
Tabel 4.2 Massa Jenis Benda Uji Komposit Dengan Variasi Jenis Matriks . 58
Tabel 4.3 Data Nilai Intensitas Suara (dB) Pengujian Bunyi Tanpa Sekat ... 60
Tabel 4.4 Data Nilai Intensitas Suara (dB) Pengujian Bunyi Dengan Sekat
Komposit Bambu Matriks Poliester SHCP Merah 2668 WNC .... 60
Tabel 4.5 Data Nilai Intensitas Suara (dB) Pengujian Bunyi Dengan
Sekat Komposit Bambu Matriks UPCAST SHCP Bening 3126
CMX .............................................................................................. 61
Tabel 4.6 Data Nilai Intensitas Suara (dB) Pengujian Bunyi Dengan Sekat
Komposit Bambu Matriks Epoxy Lunak Adhesive ...................... 61
Tabel 4.7 Nilai α Tiap Variasi Matriks Komposit Serat Bambu ................... 62
Tabel 4.8 Dimensi Benda Uji Tanpa Serat Matriks Poliester SHCP Merah
2668 WNC ................................................................................... 67
Tabel 4.9 Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matrik Poliester SHCP
Merah 2668 WNC ......................................................................... 67
Tabel 4.10 Regangan dan Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat
Poliester SHCP Merah 2668 WNC ............................................... 67
Tabel 4.11 Dimensi Benda Uji Tanpa Serat Matriks UPCAST SHCP Bening
3126 CMX .................................................................................... 69
Tabel 4.12 Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matriks UPCAST
SHCP Bening 3126 CMX ............................................................ 70
Tabel 4.13 Regangan dan Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat
UPCAST SHCP Bening 3126 CMX ............................................ 70
Tabel 4.14 Dimensi Benda Uji Tanpa Serat Matrik Epoxy Lunak
Adhesive ........................................................................................ 72
Tabel 4.15 Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matrik Epoxy Lunak
Adhesive ....................................................................................... 72
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xix
Tabel 4.16 Regangan dan Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat
Epoxy Lunak Adhesive ................................................................ 72
Tabel 4.17 Dimensi Benda Uji Komposit Bambu Matriks Poliester SHCP
Merah 2668 WNC ........................................................................ 74
Tabel 4.18 Kekuatan Tarik Benda Uji Komposit Bambu Poliester SHCP
Merah 2668 WNC ........................................................................ 75
Tabel 4.19 Regangan dan Modulus Elastisitas Benda Uji Komposit
Bambu Poliester SHCP Merah 2668 WNC ................................ 75
Tabel 4.20 Dimensi Benda Uji Komposit Bambu UPCAST SHCP Bening
3126 CMX ................................................................................... 77
Tabel 4.21 Kekuatan Tarik Komposit Bambu UPCAST SHCP Bening
3126 CMX .................................................................................. 77
Tabel 4.22 Regangan dan Modulus Elastisitas Komposit Bambu
UPCAST SHCP Bening 3126 CMX .......................................... 77
Tabel 4.23 Dimensi Komposit Bambu Epoxy Lunak Adhesive .................... 79
Tabel 4.24 Kekuatan Tarik Komposit Bambu Epoxy Lunak Adhesive......... 80
Tabel 4.25 Regangan dan Modulus Elastisitas Komposit Bambu Epoxy
Lunak Adhesive .......................................................................... 80
Tabel 4.26 Perbandingan Kekuatan Tarik Tiap Matriks Tanpa Serat ............ 82
Tabel 4.27 Perbandingan Regangan Tiap Matriks Tanpa Serat ..................... 82
Tabel 4.28 Perbandingan Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat .......... 83
Tabel 4.29 Perbandingan Kekuatan Tarik Benda Uji Komposit Serat
Bambu .......................................................................................... 83
Tabel 4.30 Perbandingan Regangan Benda Uji Komposit Serat Bambu ....... 83
Tabel 4.31 Perbandingan Modulus Elastisitas Benda Uji Komposit
Bambu .......................................................................................... 83
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB 1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Seiring berjalannya waktu teknologi semakin berkembang, membuat orang-
orang berlomba membuat inovasi. Inovasi yang dikembangkan diantaranya agar
teknologi yang diciptakan lebih efisien, murah, lebih bermanfaat dan tidak
menimbulkan banyak polusi. Namun salah satu polusi yang kurang diperhatikan
adalah peredaman dari polusi suara. Polusi suara dapat ditimbulkan oleh banyaknya
kendaraan bermotor, aktivitas produksi suatu industri, dan aktivitas pekerjaan lain
yang menimbulkan suara sehingga mengganggu pendengaran maupun
mengganggu konsentrasi baik dari dalam maupun dari luar ruangan.
Teknik peredaman suara banyak diaplikasikan seperti di dalam studio musik,
gedung serbaguna, industri dan lain sebagainya. Peredaman suara tersebut
menggunakan glasswool, rockwool, karpet peredam, dan bahan berpori lainnya
yang mampu mereduksi bunyi. Sayangnya material yang selama ini digunakan
sebagai peredam rentan dan terjadi erosi, selain tidak indah dipandang material
yang erosi dapat mengganggu kesehatan pernafasan manusia. Maka dari itu perlu
adanya pengembangan dalam pembuatan peredam suara yang lebih mempunyai
nilai estetika dan keamanan yang lebih baik, serta tetap memiliki daya serap suara
yang baik.
Komposit merupakan material yang dapat dikembangkan secara luas. Komposit
terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material sehingga dihasilkan material yang
mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material
pembentuknya. Komposit terdiri dari dua bagian utama yaitu, reinforcement
(penguat) dan matriks (pengikat). Inti pokok kekuatan dari komposit adalah jenis
dan bahan dasar bagian reinforcement (penguat).
Salah satu penguat (reinforcement)yang biasa yang digunakan pada komposit
adalah serat gelas (fiberglass). Penggunaan fiberglass sebagai reinforcement karena
serat tersebut memiliki kriteria sifat mekanis dasar yang baik sebagai
reinforcement. Namun penggunaan serat fiberglass ini memiliki harga yang cukup
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
mahal apalagi jika dalam penggunaan jumlah besar. Limbah serat fiberglass kurang
ramah lingkungan karena merupakan bahan sintetik yang sulit terurai.
Salah satu alternatif lain reinforcement yaitu menggunakan serat bambu. Bambu
merupakan tanaman yang sangat banyak dijumpai di Indonesia. Bambu sering
digunakan sebagai bahan bangunan, alat transportasi, dan kerajinan tangan. Karena
begitu banyak kegunaan dari tanaman bambu yang dimanfaatkan kekuatannya,
maka dari itu penilitian ini akan membahas manfaat lain dari bambu ini yang akan
digunakan sebagai serat dari komposit untuk menggantikan serat fiberglass.
Serat fiberglass diganti dengan serat bambu ini karena serat bambu lebih ramah
lingkungan. Serat bambu mampu terdegradasi secara alami, sedangkan fiberglass
sulit terdegradasi secara alami. Selain itu fiberglass juga menghasilkan gas CO dan
debu yang berbahaya bagi kesehatan jika didaur ulang, sehingga perlu adanya
pengganti fiberglass sebagai reinforcement komposit.
Penggunaan komposit serat bambu dalam era modern saat ini menghasilkan
berbagai produk yang memiliki daya guna bagi kehidupan manusia karena setiap
komposit yang dibuat memiliki fungsi, sifat mekanis dan karakteristik yang sesuai
dengan tujuannya. Selain itu pembuatan komposit juga diharapkan dapat memiliki
nilai estetika dan dekoratif dalam bidang tertentu sebagai penunjang penampilan
disamping dari tujuan utama pembuatan komposit tersebut, yang diantaranya
sebagai peredam suara, bahan konstruksi penguat beton, konstruksi atap, dan lain-
lainnya.
Penelitian ini akan membahas pemanfaatan komposit serat bambu sebagai
peredam suara ruangan agar memiliki nilai estetika, ekonomis, daya serap yang baik
dan lebih ramah lingkungan, dengan berbagai variasi jenis matriks.
B. Rumusan Masalah
Pembuatan komposit serat alam dipengaruhi oleh tiap resin yang digunakan
sebagai matriks pada komposit karena memiliki karakteristik yang berbeda-beda.
Oleh karena itu rumusan masalah pada penelitian ini adalah bagaimana perbedaan
hasil dari setiap resin yang digunakan pada komposit serat bambu yang digunakan
sebagai peredam suara ruangan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
C. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui massa jenis tiap matriks komposit serat bambu Apus.
2. Mengetahui tingkat absorpsi (penyerapan) suara dari komposit serat bambu
jika digunakan sebagai pembatas ruangan.
3. Mengetahui perbedaan karakteristik tiap matriks yang digunakan pada
pembuatan komposit serat bambu sebagai peredam suara.
4. Mengetahui sifat mekanis tiap matriks yang digunakan pada komposit serat
bambu sebagai peredam suara.
5. Mengetahui perbedaan sifat mekanis antara tiap jenis matriks tanpa serat dan
tiap jenis matriks pada komposit serat bambu Apus.
D. Batasan Masalah
Batasan masalah yang ada dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bambu digunakan sebagai serat komposit untuk peredam suara ruangan.
2. Bahan serat bambu dibuat berbentuk sayatan kecil dengan susunan orientasi
serat jenis acak.
3. Variasi resin yang digunakan sebagai matriks adalah Poliester SHCP Merah
2668 WNC, Epoxy Lunak Adhesive, dan UPCAST SHCP Bening 3126 CMX.
4. Bahan bambu yang digunakan sebagai serat adalah bambu Apus dengan
perlakuan Alkali (perendaman serat dengan NaOH 5%) selama 2 jam
kemudian dijemur hingga kering.
5. Proses mencetak bahan uji komposit menggunakan cetakan kaca berbentuk
persegi dengan ukuran 30 cm x 30 cm x 0,5 cm.
6. Pengujian peredaman suara menggunakan Sound Level Meter yang diletakkan
pada kotak uji dengan sumber bunyi berupa speaker pada sisi lainnya sebagai
replika ruangan dengan sekat komposit serat bambu Apus.
7. Pengujian sifat mekanis komposit serat bambu Apus menggunakan Pengujian
Tarik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
E. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Memperkenalkan penggunaan material bambu sebagai alternatif peredam
suara ruangan.
2. Mengetahui karakteristik komposit serat bambu sebagai peredam suara.
3. Mengetahui perbandingan penyerapan suara dari variasi matriks yang
digunakan dalam pembuatan komposit.
4. Mengurangi limbah bambu hasil dari industri kerajinan bambu
F. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan penelitian ini adalah sebagai berikut :
BAB I : Pendahuluan, yaitu menjelaskan latar belakang masalah,
perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat
penelitian dan sistematika penulisan laporan.
BAB II : Dasar teori dan tinjauan pustaka, yaitu menerangkan tinjauan
pustaka dan ilmu-ilmu dasar teori tentang komposit, bambu, dan
peredam suara sebagai ilmu dasar acuan dalam penelitian.
BAB III : Metode penelitian, yaitu menjelaskan tentang pelaksanaan
penelitian yaitu mengenai peralatan yang digunakan, tempat
percobaan dan pengambilan data.
BAB IV : Data dan analisa, menjelaskan data hasil percobaan yang telah
diperoleh serta data hasil percobaan.
BAB V : Penutup, berisi tentang kesimpulan penelitian dan saran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB 2
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
A. Dasar Teori
1. Pengertian Komposit
Komposit didefinisikan sebagai kombinasi antara dua material atau lebih yang
berbeda bentuknya, komposisi kimianya, dan tidak saling melarutkan antara
materialnya dimana material yang satu berfungsi sebagai penguat dan material yang
lainnya berfungsi sebagai pengikat untuk menjaga kesatuan unsur-unsurnya. Secara
umum terdapat dua kategori material penyusun komposit yaitu matriks dan
reinforcement. (Maryanti, 2011).
Komposit dibentuk dari dua jenis material yang berbeda yaitu:
1) Matriks, memiliki sifat ductile tetapi mempunyai kekuatan dan rigiditas yang
lebih rendah.
2) Reinforcement (serat penguat), mempunyai sifat kurang ductiletetapi lebih
rigid serta lebih kuat.
Serat Matriks Komposit
Gambar 2.1 Komposisi Komposit (Sumber: K. Van Rijswijk, 2001)
Komposit dikembangkan agar ditemukan suatu material dengan karakteristik
yang diinginkan sesuai dengan tujuan pembentukan komposit tersebut.Karena
karakteristik pembentuknya berbeda-beda, maka akan dihasilkan material baru
yaitu komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari
material-material pembentuknya.
Secara umum, sifat-sifat komposit ditentukan oleh:
1) Sifat-sifat dari penguat (reinforcement).
2) Rasio perbandingan penguat dengan matriks.
3) Geometri dan orientasi penguat pada komposit.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
2. Bagian Utama Komposit
Bagian utama dari sebuat komposit terdiri dari dua bagian, yaitu :
a. Matriks
Matriks dalam teknologi komposit didefinsikan sebagai suatu material yang
berfungsi sebagai pengisi dan pengikat yang mendukung, melindungi dan
dapat mendistribusikan beban dengan baik ke material penguat komposit.
Untuk itu matriks haruslah memiliki sifat yang ideal yaitu tangguh, ulet dan
cukup kuat. Matriks merupakan fasa dalam komposit yang mempunyai bagian
atau fraksi volume terbesar (dominan). Matriks mempunyai fungsi sebagai
berikut:
1) Mentransfer tegangan ke serat.
2) Membentuk ikatan koheren, permukaan matriks/serat.
3) Melindungi serat.
4) Memisahkan serat.
5) Melepas ikatan.
6) Tetap stabil setelah proses manufaktur.
Sifat matriks yang ideal adalah tangguh, ulet dan cukup kuat. Matriks
berfungsi untuk mengikat serat, meneruskan beban dan mencegah propagasi
perpadatan serat ke seluruh komposit. Temperatur cair matriks yang rendah
membatasi penggunaan komposit pada temperatur tinggi.
b. Reinforcement (penguat)
Salah satu bagian utama dari komposit adalah reinforcement (penguat) yang
berfungsi sebagai penanggung beban utama pada komposit. Adanya dua
penyusun komposit atau lebih menimbulkan beberapa daerah dan istilah
penyebutannya, yaitu Matriks (penyusun dengan fraksi volume terbesar),
Penguat (Penahan beban utama), Interfase (pelekat antar dua penyusun),
interface (permukaan fase yang berbatasan dengan fase lain).
Secara strukturmikro material komposit tidak merubah material
pembentuknya (dalam orde kristalin) tetapi secara keseluruhan material
komposit berbeda dengan material pembentuknya karena terjadi ikatan antar
permukaan antara matriks dan filler. Syarat terbentuknya komposit adanya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
ikatan permukaan antara matriks dan filler. Ikatan antar permukaan ini terjadi
karena adanya gaya adesi dan kohesi.
Dalam material komposit gaya adhesi-kohesi terjadi melalui 3 cara utama :
1) Interlocking antar permukaan → ikatan yang terjadi karena kekasaran
bentuk permukaan partikel.
2) Gaya elektrostatis → ikatan yang terjadi karena adanya gaya tarik-menarik
antara atom yang bermuatan (ion).
3) Gaya van der walls → ikatan yang terjadi karena adanya pengutupan antar
partikel.
3. Tipe Penyusunan Serat Komposit
Tipe penyusunan serat komposit ditunjukkan seperti pada Gambar 2.2 sebagai
berikut :
Gambar 2.2 Ilustrasi tipe penyusunan serat komposit (Sumber: Gibson, 1994)
a. Continuous Fiber Composite
Continuous atau uni-directional, mempunyai serat panjang dan lurus,
membentuk lamina diatara matriksnya. Jenis komposit ini paling sering
digunakan. Tipe ini mempunyai kelemahan pada pemisahan antar lapisan.
Hal ini dikarnakan kekuatan antar lapisan dipengaruhi oleh matriksnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
b. Woven Fiber Composite-bi-dirtectional (bi-dirtectional)
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 Fiber Composite
Komposit ini adalah tipe komposit dengan serat pendek. Tipe ini dibedakan
lagi menjadi 3 ( Gibson, 1994 : 157 ) :
1) Aligned discontinuous fiber
Tipe komposit ini adalah tipe komposit serat pendek dengan tipe searah.
Gambar 2.3 Komposit tipe Aligned discontinuous fiber
2) Off-axis aligned discontinuous fiber
Tipe komposit ini adalah tipe komposit serat pendek dengan susunan
menyilang.
Gambar 2.4 Komposit tipe Off-axis aligned discontinuous fiber
3) Randomly oriented discontinuous fiber
Tipe komposit ini adalah tipe komposit berupa potongan serat pendek
dengan tipe acak.
Gambar 2.5 Komposit tipe Randomly oriented discontinuous fiber
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
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.
4. Jenis-jenis Komposit
Berdasarkan dari jenis pengisi (matriks), komposit dapat dibedakan menjadi
tiga jenis seperti pada Gambar 2.6 yaitu :
Gambar 2.6 Pembagian Komposit Berdasarkan Jenis Pengisi (Matriks)
(Sumber : https://yudiprasetyo53.wordpress.com/2011/12/04/aplikasi-
biokomposit-pada-bidang-otomotif/ )
a. PMC (Polymers Matrix Composite)
Merupakan komposit yang menggunakan material polimer sebagai matriks.
Contohnya : polimer diperkuat serat gelas (GFRP) dan polimer diperkuat
serat karbon (CFRP).
Komposit PMC ini memiliki sifat :
1) Biaya pembuatan yang rendah
2) Ketangguhan baik
3) Tahan simpan yang cukup lama
4) Siklus pabrikasi dapat dipersingkat
5) Kemampuan mengikuti bentuk (luwes)
6) Ringan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
Jenis polimer yang sering digunakan :
1) Thermoplastic
Thermoplastic adalah plastik yang dapat dilunakkan berulangkali
(recycle) dengan menggunakan energi panas
2) Thermoset
Thermoset tidak dapat mengikuti perubahan suhu(irreversibel).
b. CMC (Ceramic Matrix Composite)
CMC merupakan material 2 fasa dengan 1 fasa berfungsi sebagai
reinforcement dan 1 fasa sebagai matriks, dimana matriksnya terbuat dari
keramik. Reinforcement yang umum digunakan pada CMC adalah oksida,
carbide, dan nitrid. Salah satu proses pembuatan dari CMC yaitu dengan proses
DIMOX, yaitu proses pembentukan komposit dengan reaksi oksidasi leburan
logam untuk pertumbuhan matriks keramik disekeliling daerah filler (penguat).
Komposit CMC ini bersifat :
1) Sangat tangguh bahkan hampir sama dengan ketangguhan dari cast iron
2) Mempunyai karakteristik permukaan yang tahan aus
3) Unsur kimianya stabil pada temperature tinggi
4) Tahan pada temperatur tinggi (creep)
5) Kekuatan dan ketahanan korosi yang tinggi
Matriks yang sering digunakan pada CMC adalah :
1) Gelas anorganic.
2) Keramik gelas
3) Alumina
4) Silikon Nitrida
c. MMC (Metal Matrix Composite)
Metal Matrix composite adalah salah satu jenis komposit yang memiliki
matriks logam. Material MMC mulai dikembangkan sejak tahun 1996. Pada
mulanya yang diteliti adalah Continous Filamen MMC yang digunakan dalam
aplikasi aerospace.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Komposit MMC ini bersifat :
1) Transfer tegangan dan regangan yang baik
2) Ketahanan terhadap temperature tinggi
3) Tidak menyerap kelembaban.
4) Tidak mudah terbakar.
5) Kekuatan tekan dan geser yang baik.
6) Ketahanan aus dan muai termal yang baik
Matriks pada MMC bersifat :
1) Mempunyai keuletan yang tinggi
2) Mempunyai titik lebur yang rendah
3) Mempunyai densitas yang rendah
Berdasarkan penguat yang digunakan dibagi menjadi tiga seperti yang
ditunjukkan oleh Gambar 2.7 yaitu :
Gambar 2.7 Pembagian komposit berdasarkan jenis penguatnya (Deborah, 2009)
a. Komposit Partikel (Particulate Composites)
Komposit partikel yaitu komposit yang menggunakan partikel/serbuk
sebagai penguatnya dan didistribusikan secara merata dalam matriks. Bahan
komposit partikel pada umumnya lebih lemah dibanding bahan komposit
serat. Bahan komposit partikel mempunyai keunggulan, seperti ketahanan
terhadap aus, tidak mudah retak dan mempunyai daya pengikat dengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
matriks yang baik. Susunan komposit partikel ditunjukkan seperti pada
Gambar 2.8 berikut ini.
Gambar 2.8 Komposit Partikel
b. Komposit Serat (Fibrous Composites)
Merupakan komposit yang hanya terdiri dari satu laminat atau satu lapis
dan dan biasanya berpenguat fiber. Fiber yang digunakan bisa berupa
glassfibers, carbon fibers, aramid fibers, dan sebagainya. Susunan
komposit serat ditunjukkan seperti pada Gambar 2.9 berikut ini.
Gambar 2.9 Komposit Serat
c. Komposit Berlapis (Structural Composite Materials)
Terdiri dari sekurang-kurangnya dua material berbeda yang direkatkan
bersama-sama. Proses pelapisan dilakukan dengan mengkombinasikan
aspek terbaik dari masing-masing lapisan untuk memperoleh bahan yang
berguna.Susunan komposit berlapis ditunjukkan seperti pada Gambar 2.10
berikut ini.
Gambar 2.10 Komposit Struktural
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
5. Jenis Serat Komposit
Jenis serat yang digunakan pada komposit digolongkan menjadi dua, yaitu :
a. Serat Alam (Komposit Serat Alami)
Komposit serat alami ini menggunakan serat yang berasal dari tumbuhan
maupun hewan. Serat alam ini dapat berupa serat kayu, serat sabut kelapa, serat
bambu, jerami, wol, sutera, dan lain sebagainya.
b. Serat Sintetis
Komposit serat sintetis ini merupakan komposit yang menggunakan serat yang
berasal dari produksi industri manufaktur. Bahan penguat serat berasal dari
komponen-komponen yang digabungkan menggunakan teknik tertentu agar
mendapatkan hasil serat dengan sifat struktur dan bentuk geometri yang
diinginkan. Serat sintetis dapat berupa serat karbon, serat nilon, serat gelas, dan
lain sebagainya.
6. Bahan Pembentuk Komposit
Bahan pembentuk komposit yang umumnya digunakan antara lain :
a. Resin
Bahan ini berwujud cairan kental seperti lem. Resin ada yang berwarna
maupun bening. Berfungsi untuk mencairkan/ melarutkan sekaligus juga
mengeraskan semua bahan yang akan dicampur. Biasanya bahan ini dijual
dalam literan atau dikemas dalam kaleng.
b. Serat
Serat adalah bahan berupa potongan-potongan kecil-kecil maupun
memanjang yang berasal dari material sintetis atau diambil dari bahan alami
yang dapat membentuk suatu komponen secara utuh dengan suatu perlakuan.
Fungsi dari serat pada komposit untuk memperkuat campuran resin sehingga
hasil dari pembentukan komposit dapat kuat dan kokoh.
c. Katalis
Katalis adalah zat kimia yang membantu mempercepat proses pengerasan
(curing). Pengeras bergabung secara kimia dengan bahan rekatannya. Pengeras
dapat berupa monomer, polimer atau senyawa campuran. Tanpa tambahan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
katalis reaksi proses awal perubahan bentuk resin dari bentuk cairan menjadi
bentuk padat (polimerisasi) pada temperature kamar (27oC ) atau pengerasan
antar komponen resin menjadi sangat lama bahkan bisa berbulan-bulan.
d. Accelerator (promoter)
Bahan pendukung yang berfungsi agar katalis dan polyester resin dapat
berpolimerisasi pada temperature kamar dengan waktu yang relatif lebih cepat,
tanpa ada pemberian panas dari luar.
e. Lapisan Pelepas (Mold Releace)
Merupakan lapisan yang berfungsi untuk mencegah laminate lengket
dengan cetakan. Mold releace yang umum dipergunakan yaitu mold release
wax (misalnya Mirror Glaze).
7. Teknik Pembuatan Komposit
Teknik pembuatan komposit terdiri dari beberapa metode :
a. Proses Pencetakan Terbuka (Open-Mold Processes)
Terdapat beberapa metode pembuatan komposit dengan cetakan terbuka,
antara lain:
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 kapal, tangki, rumah dan panel.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
Gambar 2.11 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.
Gambar 2.12 Metode Spray Up
(Sumber: https://netcomposites.com/guide tools/guide/
manufacturing/spray-lay-up/)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
3) Metode Filament Winding
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.Resin yang biasa digunakan adalah poliester,
vinil, ester, epoxy, dan fenolat. Proses ini terutama digunakan untuk
komponen belah berlubang, umumnya bulat atau oval seperti pipa dan
tangka. Adapun aplikasi dari proses filament winding ini digunakan untuk
menghasilkan bejana tekan, motor roket, tank, tongkat golf dan pipa.
Gambar 2.13 Metode Filament Welding
(Sumber:http://www.nuplex.com/composites/processes/filamen
t-winding)
b. Proses Pencetakan Tertutup (Closed-Mold Processes)
Terdapat beberapa metode pembuatan komposit dengan cetakan tertutup, antara
lain :
1) Injection and Compression Molding
Metode ini menggunakan serat yang sudah tercampur dengan resin
kemudian di tekan masuk ke cetakan melalui suatu litasan tertutup dengan
nosel di ujungnya. Campuran serat dan resin tersebut ditekan dengan
semacam sekrup ulir agar campuran tersbut mudah terdorong maju dan
masuk ke cetakan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
Gambar 2.14 Metode Injection and Compression Molding
(Sumber :http://www.daviesmolding.com/Pages/Resources/Engineering
Specifications /Plastic-Molding/Injection-Compression-Molding.aspx)
2) Sheet Molding Compound (SMC)
Proses pembuatan komposit ini dijalankan secara otomatis. Jalannya prosen
ini menggunakan beberapa roller tekan untuk menggabungkan dua bagian
komposit.
Gambar 2.15 Metode Sheet Molding Compound
(Sumber: http://www.nuplex.com/composites/processes/hot-
moulding-processes)
8. 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 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
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
kalau dipanaskan, sedangkan bahan polimer mencair dengan sangat kental dan tidak
menguap. Bahan yang tidak bisa berfungsi 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.
9. 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 dan sukar didaur ulang.
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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
10. Bambu
Bambu adalah sejenis tanaman yang memiliki rongga dan ruas di batangnya,
bambu merupakan salah satu tanaman yang unik karena mampu tumbuh dengan
cepat. Di beberapa daerah di Indonesia, telah menggunakan bambu sebagai salah
satu bahan untuk keperluan sehari-hari seperti membuat bakul (tempat nasi),
tampah, tenggok (wadah tradisional), caping(topi bambu), kerajinan tangan, alat
musik, dan alat penangkap ikan.
Sejak beberapa abad yang lalu bambu sudah banyak dipakai untuk bahan
bangunan dan memenuhi kebutuhan rumah tangga manusia. Bahkan hingga saat ini
di pedesaan masih banyak menggunakan bambu sebagai kebutuhan aktivitas sehari-
hari karena pohon bambu mudah didapat disekitar rumah mereka. Maka bambu
berfungsi sebagai salah satu kebutuhan yang sangat berguna bagi kehidupan
manusia.
Pada umumnya untuk merangkai batang-batang bambu dilakukan secara
konvensional menggunakan tali atau pasak, sehingga rangkaian itu kurang
kokoh. Sebagai akibat penyusutan bahan, ikatan tali/pasak menjadi kendor,
sehingga struktur akan mengalami perubahan bentuk yang cukup besar dan
kekuatannya pun merosot. Hal ini memberi kesan bahwa kekuatan bambu sangat
rendah. Oleh karena itu tidak mengherankan jika pemakaian bambu selama ini
hanya terbatas pada struktur ringan saja.
Agar suatu bahan dapat dipakai secara optimum maka sifat mekanik bahan itu
harus dipahami betul. Tanpa pemahaman sifat mekanik, pemakaian bahan dapat
berlebihan sehingga dari segi ekonomi akan boros. Sedangkan 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. Sehingga pemanfaatan bambu lebih lanjut
dapat dipakai dengan keunggulan bahan yang lebih optimum.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
11. Manfaat Bambu
a. Pemanfaatan Bambu Pada Umumnya
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 karakteristik tersendiri dan
berbeda-beda dalam pemanfaatannya. Bagian-bagian bambu yang banyak
dimanfaatkan untuk bidang non kuliner yaitu :
a) Akar
Akar tanaman bambu dapar berfungsi sebagai penahan erosi guna
mencegah bahaya kebanjiran. Akar bambu juga dapat berperan dalam
menanganai 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 garis besar pemanfaatan batang
bambu dapat digolongkan kedalam dua hal :
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.
Berdasarkan penggunaan akhir, yaitu untuk konstruksi dan non konstruksi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
b. Pemanfaatan Bambu Sebagai Penguat (Serat Bambu)
Serat alam (natural fiber) seperti bambu, jute, straw, sisal dan Coir sedang
mendapat perhatian sebagai bahan penguat polimer untuk digunakan material
komposit. Hal ini disebabkan karena :
1) Serat alam lebih murah dibandingkan dengan serat sintetik (syntetic fiber)
2) Memiliki berat jenis rendah
3) Lebih ramah lingkungan dibandingkan serat sintetik
4) Memiliki kekuatan spesifik yang tinggi
5) Mudah diperoleh dan merupakan sumber daya alam yang dapat di olah
kembali
6) Kekuatan tarik dan modulus young rata-rata meningkat seiring dengan
meningkatnya kandungan cellulose.
12. Bambu Apus (Gigantochloa 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.
Tabel 2.1 Sifat Mekanik Bambu Apus (Richy, 2009)
Sifat Mekanik MPa
Kekuatan tarik 53.53
Kekuatan luluh 32.06
Modulus elastisitas 9901.96
Kekuatan tekan 49.41
Kekuatan geser 3.872
Kekuatan tarik tegak lurus serat 2.77
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
13. Bunyi
Bunyi atau suara adalah sesuatu yang dihasilkan dari benda yang bergetar.
Benda yang menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. Sumber bunyi yang
bergetar akan menggetarkan molekul-molekul udara yang ada disekitarnya. Dengan
demikian, syarat terjadinya bunyi adalah adanya benda yang bergetar. Perambatan
bunyi memerlukan medium. Kita dapat mendengar bunyi jika ada medium yang
dapat merambatkan bunyi. Ada beberapa syarat yang harus dipenuhi agar bunyi
dapat terdengar. Syarat terdengarnya bunyi adalah (Gabriel, 2001) :
a) Ada benda yang bergetar (sumber bunyi)
b) Ada medium yang merambatkan bunyi
c) Ada penerima yang berada dalam jangkauan sumber bunyi
Tanpa adanya medium yang merambatkan bunyi maka bunyi tidak akan
terdengar sampai kepada penerima/pendengar dari sumber bunyi. Pada saat bunyi
melewati medium sebagai perantara dari sumber bunyi, maka gelombang bunyi
dapat diteruskan, dipantulkan, maupun diserap oleh medium perambatan bunyi,
bergantung dari jenis medium yang dilewati oleh gelombang bunyi tersebut.
Gelombang bunyi merupakan getaran mekanis yang merambat pada udara
maupun medium benda padat. Gelombang bunyi yang dapat diterima oleh telinga
manusia pada frekuensi 20 – 20.000 Hz, bergantung pada faktor usia manusia dan
faktor-faktor subjektif lainnya, misalnya kebiasaan berada pada lingkungan yang
bising. Pada keadaan normal, telinga manusia paling peka terhadap bunyi dengan
frekuensi 100-3200 Hz (panjang gelombang antara 10cm-3m). Sedangkan
frekuensi percakapan manusia berada pada rentang frekuensi 600-4000 Hz.
Bunyi yang berada pada frekuensi 20 Hz disebut bunyi infrasonic dan bunyi
yang berada diatas 20.000 Hz disebut bunyi ultrasonic. Bunyi dibedakan menjadi
tiga berdasarkan frekuensinya, yaitu bunyi frekuensi rendah (<1000 Hz), bunyi
frekuensi sedang (1000-4000 Hz), bunyi frekuensi tinggi (>4000 Hz). Telinga
manusia paling aman dan nyaman mendengar bunyi pada frekuensi rendah, yaitu
dibawah 1000 Hz.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Bunyi pada intensitas yang tinggi dapat mengganggu pendengaran telinga kita
dalam melakukan kegiatan sehari-hari yang biasa disebut dengan istilah kebisingan.
Satuan tingkat bunyi dinyatakan dengan satuan bel atau decibel (dB). Alat yang
biasa digunakan untuk mengukur tingkat kebisingan bunyi adalah Sound Level
Meter (SLM). Pada alat SLM ada tiga jenis respon frekuensi yang dapat diukur
yaitu skala A, B dan C. Skala A merupakan skala yang mewakili batasan
pendengaran manusia dan respon telinga terhadap kebisingan.
14. Peredam Suara
Peredam suara atau peredam bunyi 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.
Jenis bahan peredam suara yang sudah ada yaitu bahan berpori, resonator dan
panel (Lee, 2003). Dari ketiga jenis bahan tersebut, bahan berporilah yang sering
digunakan. Khususnya untuk mengurangi kebisingan pada ruang-ruang yang
sempit seperti perumahan dan perkantoran. Hal ini karena bahan berpori relatif
lebih murah dan ringan dibanding jenis peredam lain (Lee, 2003). Material yang
telah lama digunakan pada peredam suara jenis ini adalah glasswool dan
rockwool.Namun karena harganya yang mahal, berbagai bahan penganti material
tersebut mulai dibuat. Diantaranya adalah berbagai macam gabus maupun bahan
berkomposisi serat.
Pemilihan material peredam suara sangat menentukan perlakuan material
terhadap gelombang bunyi yang merambat pada medium peredam suara tersebut.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Perbedaan perlakuan suatu material peredam suara terhadap bunyi dapat dibedakan
menurut ciri-ciri sebagai berikut :
a) Pemantulan (reflektor):
1) Daya pantul bunyi lebih tinggi dari daya serapnya.
2) Koefisien penyerapan bunyi rendah (< 0,25).
3) Keras, licin (makin tebal makin baik).
b) Penyerap (absorber) :
1) Daya serap bunyi lebih tinggi dari pada daya pantulnya.
2) Koefisien penyerapan bunyi tinggi (> 0.25).
3) Umumnya lunak dan berpori.
4) Terdiri atas material lunak dan/atau berpori, panel, dan resonator rongga.
c) Penyebar (diffuser) :
1) Merupakan (reflector) atau absorber dengan bentuk penyusunan
irregular.
2) Koefisien penyerapan bunyi tergantung dari material.
3) Umumnya keras dan licin.
4) Dengan bentuk penyusunan irregular maka bunyi pantul dapat dibuat
difus (disebar) dan mencegah flutter echo.
d) Penginsulasi (insulator) :
1) Terdiri atas selapis material (dinding tunggal) atau kombinasi beberapa
lapis material baik reflector maupun absorber (dinding ganda).
2) Dapat menginsulasi bunyi disuatu ruangan, sehingga tidak diteruskan ke
ruang lain
15. Koefisien Penyerapan Bunyi
Koefisien penyerapan bunyi suatu permukaan adalah bagian energi bunyi
datang yang diserap atau tidak dipantulkan oleh permukaan. Koefisien penyerapan
bunyi atau Noise Absorption Coefficient (NAC) ini dinyatakan dengan simbol α.
Nilai α dinyatakan dalam bilangan antara 0 dan 1. Nilai α sebagai koefisien
penyerapan bunyi adalah angka yang menunjukan kemampuan material peredam
dalam menyerap energi bunyi pada suatu frekuensi tertentu. Semakin besar atau
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
semakin mendekati nilai 1 koefisien penyerapan bunyinya, maka daya serap dari
material peredam tersebut semakin tinggi. Sebaliknya jika nilai koefisien
penyerapan bunyinya 0, maka seluruh bunyi yang mencapai pada permukaan
material akan dipantulkan kembali.
Penyerapan bunyi adalah perubahan energi bunyi menjadi suatu bentuk lain,
biasanya panas melewati suatu bahan atau ketika menumbuk suatu permukaan.
Efisiensi penyerap bunyi suatu bahan pada suatu frekuensi tertentu dinyatakan oleh
koefisien penyerap bunyi (Doelle, 2006).
Berdasarkan pada ISO 11654:1997, standar nilai minimal koefisien
penyerapan bunyi yaitu α = 0,25 (Setyanto dkk. 2011). Jika nilai α kurang dari 0,25
maka material tersebut hanya memantulkan suara. Untuk menghitung nilai
koefisien penyerapan bunyi (NAC), dapat diketahui menggunakan persamaan
berikut :
α =𝐼0(𝑑𝐵)−𝐼(𝑑𝐵)
𝐼0 (𝑑𝐵)…………..(1)
dengan :
α = Nilai koefisien penyerapan bunyi dari material (NAC)
I0 = Intensitas tingkat bunyi datang tanpa sekat
I = Intensitas tingkat bunyi datang melewati sekat
16. Fraksi Volume
Jumlah kandungan serat dalam komposit, merupakan hal yang terjadi perhatian
khusus pada komposit berpenguat serat.Jumlah serat serta karakteristik dari serat
tersebut merupakan salah satu elemen kunci dalam analisis mikromekanik
komposit. Untuk menghitung fraksi volume, parameter yang harus diketahui adalah
berat jenis matriks, berat jenis serat, berat komposit.
Untuk pembuatan komposit dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan
fraksi. Fraksi pada pembuatan komposit terdiri dari dua, yaitu fraksi volume serat
dan fraksi berat komposit. Apabila dalam pembuatan komposit yang diketahui
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
adalah massa jenis serat (ρf) dan massa jenis matriks (ρm) maka, komposit dapat
dihitung dengan menggunakan fraksi volume serat. Perhitungan fraksi volume
komposit dihitung sebagai berikut :
Voltotal komposit (cm3) = Volserat+ Massaserat + Katalis (%)…………..(2)
Volserat (cm3) = Volserat(%) x Voltotal komposit (cm3)………….(3)
Massa serat (gram) = 𝜌 x Volserat (cm3) …………………………….(4)
Volmatriks (cm3) = Volmatriks (%) x Voltotal komposit (cm3)……….(5)
Volkatalis = n% x Voltotal komposit (cm3)………………….(6)
dengan :
Voltotalkomposit : Volume total komposit yang akan dicetak
Volserat : Volume serat yang digunakan pada paduan komposit
Massa serat : Massa serat yang digunakan pada paduan komposit
Volmatriks : Volume matriks (resin) yang digunakan pada paduan
komposit
Volkatalis : Volume katalis yang digunakan pada paduan komposit
n : Kadar peresentase katalis yang digunakan dari total
volume komposit
Sedangkan untuk menghitung massa jenis serat dengan menggunakan persamaan :
ρf = 𝑚𝑓
𝑣𝑓 ………………………..……..…….(7)
dengan :
mf : massa serat
vf : volume serat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
17. Resin (Matriks)
a. Resin Epoxy
Resin ini merupakan produk sintetik termoset dari reaksi poliepoksi dengan
zat curing/pengeras (asam/basa). Dapat diperoleh dalam bentuk sistem satu
atau dua komponen. Sistem satu komponen meliputi resin cair bebas pelarut,
larutan, pasta resin cair, bubuk, pelet dan pasta. Sistem dua komponen terdiri
atas resin zat curing yang dicampur saat akan digunakan serta mengandung
pemlastik, pengencer reaktif, filler, pigmen dan zat resin lain.
Waktu simpan dari resin Epoxy ini tiga bulan sampai setahun, tergantung
dari sistem penyimpanannya. Sistem penyimpanan dengan proses pendinginan
dapat memperlama waktu simpan dari resin Epoksi ini.
Pada dasarnya resin Epoxy menggunakan bahan dasar polimer jenis
Bisphenol sebagai resin dan Polyamide sebagai hardenernya. Resin Epoxy
berwarna bening dan warna dari harderner kecoklatan.
Cara setting dari resin Epoxy ini melalui polimerisasi. Kondisi
pemrosesannya tergantung pada zat curing yang dipakai. Sistem dua bagian
tersebut dicampur kemudian segera dipakai untuk dilakukan pencetakan.
Perlakuan curing dapat dilakukan pada suhu kamar selama sehari, atau dengan
pemanasan pada suhu 60o C selama 3 jam, atau selama 20 menit pada suhu
100o C. Perlakuan pada suhu-suhu tersebut tergantung dari zat curing yang
dipakai.
Penggunaan resin Epoxy sangatlah luas, pada bahan logam, gelas, keramik,
kayu, beton, plastik termoset (poliester, fenolik) dan bidang kedirgantaraan
(pesawat), bidang otomotif, bidang bangunan juga mempergunakannya.
Resin Epoxy memiliki berbagai keunggulan sebagai zat perekat (adhesive)
dibandingkan dengan polimer lain. Diantaranya keaktifan permukaan tinggi,
tingkat pembasahan baik, kekuatan kohesif tinggi, tanpa reaksi atsir (tidak
mengkerut), tidak mengalami “creep”, dapat diubah-ubah sifatnya dengan
memilih resin-hardener yang tepat atau dengan menambahkan polimer lain
maupun filler yang digunakan, sehingga resin Epoxy sangat mudah
diaplikasikan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Resin Epoxy tidak berubah kekuatannya walaupun telah bertahun-tahun.
Resin ini tahan terhadap minyak, gemuk, Bahan Bakar Minyak (BBM), alkali,
pelarut aromat, asam, alkohol, juga panas atau cuaca dingin. Namun lemah
terhadap keton dan ester.
Resin Epoxy memiliki berbagai kode sesuai dari pabrik yang
memproduksinya, kode tersebut sebagai pembeda dari sifat dan kualitas resin
epoxy itu sendiri. Resin Epoxy dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu epoxy
lunak dan keras. Epoxy lunak memiliki permukaan yang cukup kasar serta
memiliki pori-pori yang cukup banyak dengan sifat yang ulet, berbeda dengan
epoxy keras yang cenderung memiliki permukaan yang lebih licin dan halus
namun memiliki sifat ketangguhan yang besar.
b. Resin Poliester
Resin Poliester sangat banyak macamnya, dapat termoset maupun
termoplastik, dan pemakaiannya pun luas. Resin Poliester ini dibuat dengan
mereaksikan dihidrik alkohol dengan asam dikarboksilat. Hasilnya dapat jenuh
(saturated) atau tak jenuh (unsaturated), tergantung ada tidaknya ikatan
rangkap dalam polimer liniernya. Poliester jenuh kebanyakan dipergunakan
untuk pembuatan serat, bukan untuk perekat. Poliester tak jenuh lazim dipakai
sebagai resin laminasi atau digabung dengan penguat-serat sebagai formulasi
cetakan komposit. Poliester tak jenuh dapat dimodifikasi dengan minyak dan
asam lemak menjadi resin alkid atau sebagai pengubah sifat perekat lain
(misalnya poliuretan dari isosianat).
Poliester tak jenuh termoset, memiliki beragam tipe dan kode berdasarkan
dari pabrik atau merk yang memproduksinya. Yang paling dikenal adalah resin
Poliester dari Justus, SHCP (Singapore Highpolymer Chemical Product),
Yucalac, Arindo, Eterna, dan lain sebagainya. Tiap-tiap pabrik mengeluarkan
kode resin yang berbeda-beda walaupun memiliki kemiripan sifat dari resin
tersebut. Sebagai contoh Resin 157 BQTN yang dikeluarkan oleh Justus,
memiliki sifat dan wujud yang hampir sama dengan Resin 268 BQTN yang
dikeluarkan oleh SHCP, walaupun kekuatan dari masing-masing resin tersebut
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
sedikit berbeda. Untuk resin dengan sifat dan kualitas yang lain SHCP juga
memberi kode resin berbeda pula, misalnya Resin 2668 WNC dengan wujud
yang lebih kental daripada 268 BQTN disesuaikan dengan sifat dan
kegunaannya.
Kode resin yang sama juga berlaku walaupun diproduksi oleh pabrik atau
merk yang berbeda, misalnya kode 157 BQTN yang diproduksi oleh Justus
namun juga diproduksi oleh Yucalac dengan kode resin yang sama. Tetapi
untuk wujud resin yang sama belum tentu juga memiliki kode, sifat dan kualitas
resin yang sama. Misalnya resin Bening atau Upcast yang beredar memiliki
kode 108 untuk resin yang dikeluarkan oleh Justus dan resin dengan kode 3126
CMX untuk resin yang dikeluarkan oleh SHCP memiliki perbedaan sifat dan
kualitas yang cukup signifikan dengan harga yang berbeda pula.
Penggunaan dari resin poliester tak jenuh (unsaturated) beragam sesuai
dengan karakterisitik tiap resin. Resin Upcast dengan kode 108 dan 3126
adalah resin yang paling umum dijual di pasaran dengan istilah resin bening.
Resin Upcast Bening ini biasanya digunakan sebagai bahan pelapisan tipis
(coating) atau bisa juga sebagai bahan utama pembuatan kerajinan tangan
(handcraft), misalnya gantungan kunci, nametext, piala dan lain sebagainya.
Resin Upcast Bening ini memiliki kelemahan jika terkena paparan sinar UV
matahari yang cukup lama akan berubah menjadi menguning. Resin poliester
dengan kode 2668 adalah resin dengan warna merah muda, yang umumnya
digunakan sebagai pelapis genteng, pelapis kaca, pelapis badan perahu, pelapis
bak mandi dan lain sebagainya.
18. Uji Peredam Suara
Uji peredam suara adalah pengujian mampu redam sebuah material dalam
meminimalisir suara atau mengurangi intensitas suara yang melewati material
peredam tersebut dari sumber bunyi. Material yang dibuat harus mampu meredam
suara dari sumber bunyi untuk mengetahui tingkat kemampuan material tersebut
yang akan digunakan sebagai material peredam suara.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
Peredam suara berguna untuk mengurangi suara yang mengganggu dari
ruangan lain dan berguna juga untuk meningkatkan kualitas mutu bunyi dari
ruangan itu sendiri supaya tidak mengganggu ruangan lain dan terpusat pada
ruangan itu sendiri.
Material yang dibuat sebagai benda uji peredam suara ini diletakkan diantara
sumber bunyi dengan penangkap bunyi sekaligus pengukur bunyi yang mampu
melewati benda uji peredam suara. Sumber bunyi yang dipancarkan harus dapat
mewakili berbagai frekuensi yang sering timbul di lingkungan sekitar sesuai dari
tujuan pengujian peredaman suara.
Gambar 2.16 Sketsa Alat Uji Peredam Suara Sederhana
Pendengaran telinga manusia mampu mendengarkan sumber bunyi pada
jangkauan frekuensi 20 Hz sampai 20.000 Hz. Frekuensi standar bunyi sebagai
wakil frekuensi penting pada lingkungan adalah 125, 250, 500, 1000, 2000, dan
4000 Hz atau 128, 256, 512, 1024, 2048 dan 4096 Hz (Merve dkk,. 2010).
19. 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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Gambar 2.17 Skema 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. Pengujian tarik relatif sederhana, murah dan sangat
terstandarisasi dibanding pengujian lain.
Hal-hal yang perlu diperhatikan agar pengujian 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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Tabel 2.3 Dimensi spesimen sesuai ASTM D638-02
Gambar 2.18 Bentuk dan dimensi spesimen uji ASTM D 638 Tipe I
(Brian Croop DatapointLabs, 2014)
b) Grip and Face Selection
Face dan grip adalah faktor penting. Dengan pemilihan setting yang tidak
tepat, spesimen benda uji akan terjadi slip antar benda uji dengan cekam (grip)
atau bahkan bisa pecah dalam daerah grip. Ini akan menghasilkan hasil yang
tidak valid. Face harus selalu tertutupi di seluruh permukaan yang kontak
dengan grip. Dimensi dan ukuran pada benda uji disesuaikan dengan stándar
baku pengujian. Kurva tegangan-regangan teknik dibuat dari hasil pengujian
yang didapatkan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Gambar 2.19 Kurva Tegangan-Regangan
(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 berikut ini :
0A
P ………………….……….……(8)
Keterangan : σ = besarnya 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 perpanjangan
yang dihasilkan setelah pengujian dilakukan dengan panjang awal, seperti
pada persamaan berikut ini :
ε = 𝐿−𝐿𝑜
𝐿0 x 100 % ……………...………….. (9)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
Keterangan : ε = besar regangan
L = panjang benda uji setelah pengujian (mm)
Lo = panjang awal benda uji (mm)
∆𝐿 = pertambahan panjang benda setelah diuji (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 :
E …………………………….. (10)
Keterangan : E = besar modulus elastisitas (kg/mm2),
ε = regangan
σ = tegangan (kg/mm2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
B. Tinjauan Pustaka
Daniel Andri Porwanto dkk (2010) meneliti tentang karakteristik komposit
berpenguat serat bambu dan serat gelas sebagai alternatif bahan baku industri.
Dalam penelitiannya menghasilkan baik komposit berpenguat serat bambu maupun
berpenguat serat gelas diperoleh nilai karakteristik yang mendekati ideal pada
masing-masing fraksi volume 2,5%. Komposit polimer berpenguat serat bambu
pada fraksi volume 2,5% memiliki karakteristik paling mendekati ideal yakni
memiliki kekuatan tarik sebesar 38,57 MPa, modulus elastisitas sebesar 1326,92
MPa dan densitas sebesar 1,203 gram/ml. Material komposit polimer berpenguat
serat bambu pada fraksi volume penguat 2,5% dapat digunakan sebagai alternatif
bahan baku industri yaitu menggantikan bahan baja rolan untuk ketel sesuai standar
JIS G3103.
Theresia Mutia dkk (2014) meneliti tentang potensi serat dan pulp bambu untuk
komposit peredam suara. Dalam penelitiannya terhadap bambu endemik Jawa
Barat, yaitu bambu Tali (G. apus), Temen (G. pseudoarundinacea) dan Haur/Ampel
hijau (B. vulgaris v. green) dilakukan untuk mengetahui potensinya sebagai
komposit peredam suara. Dari hasil uji diketahui bahwa bambu tersebut
mengandung lignin 21% - 22%, selulosa alfa 44% - 53% dan hemiselulosa 21% -
23%, serta merupakan serat panjang yang berpotensi untuk menghasilkan pulp yang
baik. Lignin pada pulp untuk bahan komposit masih diperlukan, sehubungan
dengan sifatnya sebagai perekat, sehingga dilakukan penelitian untuk
menghasilkan pulp bambu dengan bilangan Kappa sekitar 30 (lignin + 5%). Atas
dasar karakteristiknya, pemasakan bambu Tali akan memerlukan zat kimia yang
terendah karena kandungan zat ekstraktif dan lignin yang lebih rendah, sedangkan
bambu Temen dan terutama Haur sebaliknya memerlukan zat kimia yang lebih
tinggi. Oleh karenanya dipilih bambu Tali untuk dilanjutkan pada pembuatan pulp
dengan pemasakan proses Kraft dan untuk mendapatkan seratnya dilakukan
pemasakan dengan proses soda pada kondisi sama, yang kemudian dilakukan uji
coba pembuatan komposit peredam suara dengan resin epoksi. Dari hasil uji
diketahui bahwa pada frekuensi acuan (5000 Hz) komposit pulp dan serat bambu
memberikan koefisien serap bunyi maksimum (α) sebesar 0,28 dan 0,77, berarti
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
dapat memenuhi standar minimal koefisien serap bunyi sesuai ISO 11654:1997 (α
= 0,25), terutama komposit epoksi/serat bambu, karena mampu meredam suara
sampai 97% pada frekuensi 2500 Hz, dan lebih ringan (berat jenisnya < 1).
Putri Pratiwi, dkk, (2017) meneliti pengaruh orientasi serat pinang dalam
pembuatan komposit bermatriks epoksi terhadap kemampuan peredaman suaranya.
Kemampuan peredaman bunyi ini diukur dengan pengukuran koefisien absorbsi
suara. Metode yang digunakan untuk penelitian tersebut adalah dengan Tabung
Impedansi. Variasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah orientasi serat 0°-
0°, 0°-45°, 0°-90° dan acak serta fraksi volume antara serat pinang dan resin yang
digunakan adalah 60% : 40%. Dalam penelitian ini didapat bahwa koefisien
absorbsi suara yang paling optimum pada orientasi serat 0°-90° dengan nilai
α=0,98 pada frekuensi 1500Hz dan nilai tersebut sesuai dengan standar ISO
11654:1997.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Skema Penelitian
Skema yang digunakan pada penelitian ini dapat dilihat dalam Gambar 3.1 :
Gagal
Gambar 3.1 Skema Penelitian
Mencari bahan :
Bambu Apus
Perlakuan Alkali :
Perendaman serat
bambu menggunakan
NAOH 5% (2 jam)
Pembuatan Benda Uji :
1. Resin tanpa serat
2. Komposit Serat Bambu Apus dengan
variasi tiap jenis resin
3. Spesimen pengujian redaman suara dengan
ukuran 23cm x 22,5cm x 0,5cm
4. Spesimen pengujian tarik sesuai standar
ASTM D638 tipe I
Pengujian Peredam Suara
Pengujian Tarik
Hasil Penelitian, Pembahasan dan Kesimpulan
Mulai
Selesai
Pembelian :
a. Resin Poliester SHCP Merah 2668
WNC, Epoxy Lunak Adhesive,
UPCAST SHCP Bening 3126 CMX
b. Katalis Tripoxe, katalis Mepoxe, dan
hardener Epoxy
c. Alat dan Bahan pendukung lainnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
B. Variasi Jenis Matriks
Variasi jenis matriks yang digunakan pada penelitian ini sebagai berikut :
1. Resin Poliester SHCP Merah 2668 WNC
Sebelum digunakan sebagai matriks pada paduan komposit, resin ini
terlebih dulu diberi katalis supaya mempercepat proses pengerasan (curing).
Katalis yang digunakan pada resin ini adalah katalis MEPOXE dengan kadar
1%.
2. Resin UPCAST SHCP Bening 3126 CMX
Sebelum digunakan sebagai matriks pada paduan komposit, resin ini
terlebih dulu diberi katalis supaya mempercepat proses pengerasan (curing).
Katalis yang digunakan pada resin ini adalah katalis TRIPOXE dengan kadar
2%.
3. Resin Epoxy Lunak Adhesive
Sebelum digunakan sebagai matriks pada paduan komposit, resin ini
terlebih dulu dicampur dengan hardener supaya mempercepat proses
pengerasan (curing). Penggunaan hardener dengan kadar 50% dari jumlah total
matriks yang dibutuhkan pada paduan komposit yang dibuat.
C. Persiapan Alat dan Benda Uji
1. Alat
Dalam proses pembuatan komposit bambu apus dan kotak uji peredam suara
dibutuhkan alat sebagai berikut:
a. Cetakan Komposit
Dalam proses pembuatan komposit ini, cetakan yang digunakan adalah cetakan
yang terbuat dari kaca dengan ukuran hasil cetakan 30 cm x 30 cm x 0,5 cm.
Cetakan yang digunakan dilengkapi tutup yang berfungsi menekan komposit
agar memiliki permukaan yang rata dan mengurangi gelembung udara saat
komposit dalam pencetakan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Gambar 3.2 Cetakan komposit yang terbuat dari kaca
b. Kotak Pengujian Peredaman Suara
Kotak yang terbuat dari kayu dan tripleks dengan volume luar 80 cm x 30 cm
x 25 cm. Di tengah kotak ini terdapat celah untuk tempat benda uji komposit
berukutan 23 cm x 22,5 cm x 0,5 cm.
Gambar 3.3 Kotak uji alat peredam suara
c. Sound Level Meter
Sound Level Meter digunakan untuk menangkap dan mengukur bunyi yang
datang dengan satuan dB.
Gambar 3.4 Sound Level Meter
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
d. Gunting
Alat pemotong untuk memotong serat agar sesuai dengan ukuran cetakan.
Gambar 3.5 Gunting
e. Kuas
Sebagai alat untuk mengoleskan resin karena metode yang digunakan adalan
Hand Lay-Up.
Gambar 3.6 Kuas
f. Gelas ukur
Gelas ukur digunakan untuk membantu pengukuran jumlah air yang digunakan
sebagai bahan pembuat larutan NaOH.
Gambar 3.7 Gelas ukur
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
g. Pipet
Pipet digunakan untuk menakar katalis secara perlahan-lahan yang akan
dicampurkan kedalam paduan komposit
Gambar 3.8 Pipet
h. Gelas plastik dan stik pengaduk
Gelas plastik dan stik pengaduk digunakan untuk mencampur dan mengaduk
resin dan katalis yang akan digunakan.
Gambar 3.9 Gelas plastik dan stik pengaduk
i. Alat ukur panjang
Alat ukur panjang digunakan untuk mengukur panjang serat dan dimensi
spesimen komposit yang akan diuji. Kami menggunakan penggaris dan jangka
soro sebagai alat ukur dimensi.
Gambar 3.10 Penggaris mistar dan jangka sorong
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
j. Gerinda
Alat finishing yang digunakan untuk membuat dan merapikan dimensi
spesimen komposit yang akan diuji.
Gambar 3.11 Gerinda
k. Palu
Alat pemukul paku dalam membuat kotak uji komposit peredam suara.
Gambar 3.12 Palu
l. Gergaji
Alat pemotong kayu dan triplek yang digunakan sebagai bahan pembuat kotak
uji komposit peredam suara.
Gambar 3.13 Gergaji
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
m. Timbangan Digital
Alat mengukur massa dari bambu yang digunakan sebagai serat dari komposit.
Gambar 3.14 Timbangan digital
n. Spatula
Alat ini memanfaatkan cetok semen untuk membantu melepaskan komposit
dari cetakan kaca.
Gambar 3.15 Spatula dan cetok
2. Bahan
Dalam proses pembuatan komposit bambu apus dan kotak uji peredam suara
dibutuhkan alat sebagai berikut :
a) Bambu Apus
Sebagai reinforcement (penguat) dari komposit bambu Apus untuk
peredam suara. Bambu disayat memanjang dengan lebar 0,5 cm kemudian
dipotong kecil-kecil sesuai teknik pencetakan komposit yang akan dibuat,
dalam penelitian ini dengan susunan serat acak.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Gambar 3.16 Serat bambu Apus
b) Resin
Sebagai matriks dari komposit bambu Apus untuk peredam suara. Resin
yang digunakan adalah resin Epoksi, resin Poliester SHCP Merah 2668
WNC, dan resin UPCAST SHCP Bening 3126 CMX.
Gambar 3.17 Epoxy Lunak Adhesive Gambar 3.18 UPCAST SHCP
Bening 3126 CMX
Gambar 3.19 Poliester SHCP Merah 2668 WNC
c) Katalis
Katalis yang digunakan untuk pembuatan komposit ini adalah katalis
MEKPO (methyl ethl ketone peroxide) dan katalis TRIPOXE.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Gambar 3.20 Katalis
d) NaOH Kristal
NaOH kristal ini digunakan untuk proses perlakuan alkali pada serat alami.
NaOH kristal yang digunakan sebesar 5% dari pelarut air sebesar 1 liter.
Gambar 3.21 NaOH kristal
e) Silikon XP
Silikon XP digunakan sebagai mold release, yaitu pelapis cetakan kaca
sebelum dituang paduan komposit agar mudah ketika proses pelepasan
komposit dari cetakan.
Gambar 3.22 Silikon XP
f) Tiner
Tiner digunakan untuk memudahkan dalam membersihkan cetakan kaca
setelah digunakan untuk pencetakan komposit.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Gambar 3.23 Tiner
g) Mirror Glaze
Mirror glaze digunakan sebagai mold release dengan mengoleskan pada
cetakan sebelum dituangi resin agar mudah ketika proses pelepasan
komposit dengan cetakan.
Gambar 3.24 Mirror Glaze
D. Spesifikasi Benda Uji
Spesifikasi benda uji dari penelitian ini sebagai berikut :
1) Uji Peredam Suara
Dimensi dan bentuk benda uji yang digunakan uji peredam suara dalam
penelitian ini berukuran 23 cm x 22,5 c x 0,5 cm seperti ditunjukkan pada
Gambar 3.25 sebagai berikut :
Gambar 3.25 Sketsa Benda Uji Peredam Suara
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
2) Uji Tarik
Dimensi dan bentuk benda uji yang digunakan uji tarik sesuai dengan standar
ASTM D638 tipe I seperti ditunjukkan pada Gambar 3.26 sebagai berikut :
Gambar 3.26 Sketsa Benda Uji Tarik Menurut Standar ASTM D638 tipe
I
E. Perendaman Serat dengan NaOH 5% (Alkali)
Serat bambu Apus direndam dengan air yang dicampur NaOH 5% selama 2
jam. Tujuan proses Alkali ini untuk meningkatkan kekuatan tarik dari serat bambu
dengan mengurangi unsur selulosa yang terdapat pada serat tersebut, sehingga serat
bambu lebih menyerap resin (matriks) dan ikatan interfase antara serat dengan
matriks menjadi lebih kuat. Setelah proses perendaman selesai, serat diangkat dan
dijemur hingga kering.
F. Perhitungan Komposisi Komposit
Komposisi komposit yang dibuat adalah 25% serat bambu, 75% matriks
dengan variasi 3 jenis (Poliester SHCP Merah 2668 WNC; Epoxy Lunak Adhesive;
UPCAST SHCP Bening 3126 CMX) dengan pencampuran katalis atau hardener
sesuai resin yang digunakan. Perhitungan komposisi komposit dihitung dari jumlah
volume total cetakan. Perhitungan tersebut diantaranya :
1) Volume Total Cetakan :
Volumetotal = Volumekomposit
= 30 cm x 30 cm x 0,5 cm
= 450 cm3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
2) Volume Serat (Volserat) :
Volserat = 25% x Volkomposit
= 0,25 x 450 cm3
= 112,5 m3
3) Massa serat dihitung dari Volume Serat :
dengan massa jenis Bambu Apus= 0,714 gram/cm3
Maka massa serat (Massaserat ) :
Massa serat = massa jenis x Volserat
= 0,714 gram/ cm3 x 112,5 cm3
= 80,33 gram
4) Volume matriks :
Volmatriks = 75% x Volkomposit
= 0,75 x 450 cm3
= 337,5 cm3
5) Volume katalis atau hardener :
a. Resin Epoxy Lunak Adhesive, pencampuran resin dengan
hardener adalah 1 : 1.
Volume matriks yang dibutuhkan 75%, maka :
- Resin = 50% x Volmatriks
= 0,5 x 337,5 cm3
= 168,75 cm3
- Hardener = 50% x Volmatriks
= 0,5 x 337,5 cm3
= 168,75 cm3
b. Resin Poliester SHCP Merah 2668 WNC, pencampuran resin
dengan katalis MEKPO 1% dari jumlah volume matriks yang
dibutuhkan.
Volkatalis = 1% x Volmatriks
= 0,01 x 337,5 cm3
= 3,37 cm3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
c. Resin UPCAST SHCP Bening PA 3126 CMX, pencampuran
resin dengan katalis TRIPOXE 2% dari jumlah volume matriks
yang digunakan.
Volkatalis = 2% x Volmatriks
= 0,02 x 337,5 cm3
= 6,75 cm3
G. Proses Pembuatan Komposit Serat Alam
Tahapan proses pembuatan komposit serat alam pada penelitian ini sebagai berikut
ini :
1. Serat bambu Apus diberi perlakuan Alkali menggunakan NaOH 5% yang
direndam selama 2 jam, kemudian dijemur (tidak terkena sinar matahari
langsung) hingga kering.
2. Serat bambu Apus yang sudah kering disiapkan untuk proses selanjutnya
dipotong kecil-kecil dengan panjang sekitar 0,5 cm-1cm dan lebar 0,3mm-
0,5mm agar menjadi potongan kecil denga orientasi susunan serat acak.
Perhitungan fraksi volume serat untuk tiap variasi adalah 25% dari volume
total komposit.
3. Cetakan kaca yang akan digunakan sebagai tempat mencetak komposit
dibersihkan, lalu diberikan silikon XP atau mold release agar hasil cetakan
komposit mudah dilepaskan dari cetakan.
4. Variasi yang digunakan adalah variasi jenis resin perekat yaitu resin Epoxy
Lunak Adhesive, resin Poliester SHCP Merah 2668 WNC, dan resin
UPCAST SHCP Bening 3126 CMX. Masing-masing resin dan katalis atau
hardener dipersiapkan, kemudian dicampur kedalam gelas plastik sesuai
dengan perhitungan fraksi volume matriks, lalu diaduk secara perlahan
hingga tercampur merata.
5. Ketika matriks sudah tercampur merata, serat secara perlahan ditambahkan
kedalam gelas plastik aduk yang sama dan diaduk hingga tercampur merata
kemudian segera tuang kedalam cetakan kaca.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
6. Serat lalu diratakan menggunakan spatula agar campuran matriks dan serat
dapat merata pada cetakan sehingga dapat meminimalisir void yang akan
terjadi.
7. Setelah memastikan jumlah void dapat dikurangi semaksimal mungkin
kemudian cetakan ditutup dengan tutup kaca secara perlahan dan sedikit
ditekan untuk mendapatkan permukaan komposit yang rata.
8. Komposit ditunggu hingga benar-benar kering.
9. Komposit yang sudah kering kemudian dilepaskan dari cetakan kaca.
10. Komposit disiapkan untuk dilakukan pengujian peredaman suara dan
pengujian tarik.
11. Komposit diukur, dipotong dan dibentuk sesuai dengan standar yang sudah
ditentukan (untuk benda uji redaman bunyi memiliki ukuran 23 cm x 22,5
cm x 0.5 cm dan untuk benda uji tarik sesuai dengan ASTM D638 tipe I)
H. Proses Pembuatan Alat Uji Peredam Suara
Kotak uji peredam suara digunakan sebagai replika dua buah ruangan dengan
satu ruangan sebagai sumber bunyi dan sisi ruangan yang lain sebagai ruang
penangkap bunyi dengan pembatas berupa sekat menggunakan benda uji komposit.
Kotak yang dibuat menggunakan tripleks dan kayu dengan bentuk bangun ruang
balok yang memiliki volume luar 80 cm x 30 cm x 25 cm. Kayu digunakan sebagai
rangka kotak dengan tripleks sebagai dinding. Dinding bagian dalam diberi lapisan
glasswool dan ditutup dengan karpet agar suara dari luar tidak masuk kedalam
kotak, begitu juga suara dari dalam agar tidak bocor keluar sehingga pengujian
dapat lebih akurat.
Ruang sumber bunyi menggunakan sebuah speaker sebagai sumber bunyi dan
ruang penangkap bunyi menggunakan sebuah Sound Level Meter sebagai alat ukur
bunyi yang datang melewati sekat benda uji dengan keluaran berupa dB. Pada
bagian tengah diberi ruang sebagai tempat sekat benda uji komposit peredam suara
dengan ukuran 23 cm x 22,5 cm x 0,5 cm.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Berikut langkah-langkah pembuatan alat uji redaman bunyi:
1. Pemotongan kayu yang digunakan sebagai rangka dari kotak uji dan
pemotongan papan tripleks sesuai dengan ukuran yang sudah
ditentukan.
2. Pembuatan rangka kotak uji sehingga terbentuk seperti bangun ruang
balok kemudian dipasang papan tripleks yang digunakan sebagai
dinding penutup untuk tiap-tiap sisi balok.
3. Pemasangan glasswool dan karpet pada bagian dalam kotak uji
menggunakan lem.
4. Pemasangan komponen-komponen alat pengujian yaitu speaker yang
akan dihubungkan dengan alat sumber bunyi dan Sound Level Meter.
5. Pemasangan komposit pada bagian tengah kotak uji yang sudah diberi
ruang untuk sekat benda uji.
I. Alat Pendukung Pengujian
Alat pendukung pengujian pada penelitian ini menggunakan sebagai berikut :
1. Alat Uji Peredam Suara
Pada alat uji peredam suara menggunakan kotak uji sebagai replika
ruangan seperti pada Gambar 3.27. Di dalam kotak uji tersebut terdapat
sebuah speaker yang ditempel pada salah satu dinding kotak sebagai sumber
bunyi. Speaker tersebut dihubungkan dengan rangkaian sumber bunyi
sederhana yang menggunakan sebuah amplifier yang disambungkan dengan
Audio Frequency Generator (AFG) sebagai pengatur frekuensi keluaran dan
disambungkan pula menuju Multimeter untuk memunculkan data angka
frekuensi yang sedang dipancarkan. Pada sisi lain dinding kotak terdapat
sebuah Sound Level Meter sebagai alat ukur penangkap bunyi dengan output
berupa data bunyi yang diterima dari rangkaian sumber bunyi dalam satuan
dB. Berikut ini susunan komponen-komponen yang digunakan dalam
pengujian peredam suara :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
a) Kotak Uji
Gambar 3.27 Kotak uji peredam suara
b) Sound Level Meter
Gambar 3.28 Letak Sound Level Meter pada kotak uji
c) Audio Frequency Generator
Gambar 3.29 Audio Frequency Generator
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
d) Multimeter
Gambar 3.30 Multimeter
e) Rangkaian Amplifier
Gambar 3.31 Rangkaian Amplifier
f) Speaker
Gambar 3.32 Letak Speaker menempel pada dinding kotak uji
2. Alat Uji Tarik
Pada pengujian tarik benda uji menggunakan mesin uji tarik GOTECH KT-
7010A2 TAIWAN,R.O.C, dengan spesifikasi maksimal pembebanan adalah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
1000 kg. Mesin uji tarik ini milik Laboratorium Teknik Mesin Universitas
Sanata Dharma
Gambar 3.33 Alat Uji Tarik GO-TECH KT 70170A2
J. Metode Pengujian
Metode pengujian benda uji pada penelitian ini sebagai berikut :
1. Pengujian Peredam Suara
Metode pengujian peredam suara pada penelitian ini menggunakan kotak
uji peredam suara sebagai replika ruangan dengan benda uji komposit sebagai
sekat peredam suara dan sumber bunyi dari amplifier dengan keluaran berupa
speaker yang ditangkap dan diukur menggunakan Sound Level Meter.
Frekuensi yang diuji adalah 100 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 750 Hz, 1000 Hz,
1250 Hz, 1500 Hz, 1750 Hz, 2000 Hz, 2500 Hz, 3000 Hz, 3500 Hz dan 4000
Hz yang diatur pada Audio Frequency Generator.
Berikut langkah-langkah pengujian redaman bunyi :
a) Sekat benda uji komposit serat bambu dipasang pada kotak uji
peredam suara sesuai
b) Sumber bunyi dinyalakan dengan mengatur frekuensi pada Audio
Frequency Generator dengan urutan variasi frekuensi terkecil
c) Sound Level Meter dinyalakan dengan menekan tombol Power
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
d) Penutup bagian atas kotak uji peredam suara dipasang untuk
meminimalisir gangguan suara dari tempat lain
e) Melihat angka yang muncul pada alat Sound Level Meter kemudian
dicatat sesuai frekuensi yang dinyalakan
f) Setelah selesai, frekuensi diatur pada Audio Frequency Generator
sesuai urutan frekuensi yang akan diuji
g) Lakukan langkah c-e secara berulang pada setiap frekuensi yang diuji
h) Setelah semua frekuensi selesai diuji, penutup bagian atas kotak uji
dilepaskan
i) Ganti sekat komposit peredam suara sesuai variasi matriks yang diuji
j) Lakukan langkah a-i secara berulang sampai dengan ketiga variasi
matriks yang berbeda
Gambar 3.34 Susunan Rangkaian Alat Uji Peredam Suara
2. Pengujian Tarik
Pengujian tarik dilakukan untuk mengetahui sifat mekanis dari benda uji
komposit yaitu tegangan, regangan dan modulus elastisitas. Pengujian tarik ini
menggunakan alat uji tarik tipe GOTECH KT-7010A2 TAIWAN,R.O.C.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Berikut langkah-langkah pengujian tarik :
a) Benda uji yang telah dibentuk sesuai ASTM D638 tipe 1 disket dan
diukur sebelum dilakukan pengujian
b) Kertas milimeter blok dipersiapkan dan diletakkan pada printer grafik
alat uji tarik
c) Mesin alat uji tarik dinyalakan
d) Benda uji dipasang pada grip alat uji tarik dengan memasang grip
bagian atas terlebih dahulu kemudian grip bagian bawah
e) Grip dikencangkan agar mampu mencekam benda uji dengan kuat
namun jangan terlalu kencang supaya tidak merusak benda uji
f) Extensometer dipasang sesuai ukuran area ukur dari benda uji,
kemudian nilai elongation diatur menjadi nol
g) Lakukan pengecekan benda uji terpasang cukup kuat dan tidak ada
yang lupa dipasang sebelum dilakukan pembebanan tarik
h) Nilai pembebanan diatur menjadi nol
i) Menyalakan printer grafik pengujian tarik dan mengatur pen printer
pada posisi nol
j) Kecepatan uji diatur pada 10 m/s, kemudian tombol area start ditekan
sebanyak dua kali
k) Tombol down ditekan maka pembebanan tarik statis akan berjalan
hingga benda uji mengalami patah
l) Setelah benda uji patah maka data pengujian tarik didapatkan begitu
juga dengan grafik yang muncul pada printer
m) Proses pengujian tarik diulang untuk benda uji berikutnya hingga
selesai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
BAB IV
DATA PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian
Dalam penelitian ini pembuatan setiap spesimen benda uji dilakukan dengan
metode yang sama. Pengujian dari benda uji dilakukan dua pengujian yaitu uji tarik
dan uji peredaman suara. Pengujian peredaman suara dilakukan di Laboratorium
Tugas Akhir Teknik Elektro dan pengujian tarik dilakukan di Laboratorium Ilmu
Logam Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma. Dari pengujian tarik didapatkan
data yang kemudian dilakukan perhitungan untuk memperoleh tegangan, regangan
dan modulus elastisitas dari benda uji setiap variasi untuk mengetahui karakteristik
tiap jenis resin yang digunakan. Dari pengujian peredaman suara didapatkan hasil
perbedaan koefisien penyerapan bunyi (NAC) dengan simbol α pada benda uji
redam setiap variasi jenis resin yang digunakan. Hasil data yang diperoleh
selanjutnya ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik.
B. Perhitungan Massa Jenis
Perhitungan massa jenis benda uji dilakukan untuk mengetahui perbandingan
massa dari matriks tanpa serat dan komposit serat bambu. Perhitungan massa jenis
pada penelitian ini didapatkan dari metode pengukuran massa benda uji (gram)
dengan selisih volume air pada sebuah gelas ukur antara sebelum dan sesudah
dimasukkan benda uji sebagai volume dari benda uji (cm3). Massa jenis benda uji
dapat dihitung menggunakan rumus berikut ini :
𝜌 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 (𝑔𝑟𝑎𝑚)
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 (𝑐𝑚3)
Dengan : 𝜌 = massa jenis (gram/ cm3)
Massa = massa dari benda uji (gram)
Volume = volume dari benda uji (cm3)
Data hasil perhitungan massa jenis tiap benda uji ditampilkan pada Tabel 4.1
dan Tabel 4.2 berikut ini :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Tabel 4.1 Massa Jenis Benda Uji Matriks Tanpa Serat
Variasi Benda Uji 1 2 3 4 Rata-rata
Matriks SHCP
Merah 2668
WNC
Massa (gram) 3,4 7,2 4,8 4,9 5,075
Volume (cm3) 2,1 6,2 3,3 4,1 3,925
ρ (gram/cm3) 1,619 1,161 1,455 1,195 1,358
Matriks
Epoxy Lunak
Adhesive
Massa (gram) 13 9.3 11,7 7,6 10,4
Volume (cm3) 10,5 7 10,2 6,8 8,625
ρ (gram/cm3) 1,238 1,329 1,147 1,118 1,208
Matriks SHCP
Bening 3126
CMX
Massa (gram) 9,9 12,2 5,7 3,8 7,9
Volume (cm3) 7,1 8 5,8 3,1 6
ρ (gram/cm3) 1,394 1,525 0,983 1,226 1,282
Tabel 4.2 Massa Jenis Benda Uji Komposit Dengan Variasi Jenis Matriks
Variasi Benda Uji 1 2 3 4 Rata-rata
Komposit
SHCP Merah
2668 WNC
Massa (gram) 7,2 5.7 8,9 5,1 6,725
Volume (cm3) 6,1 5 7,5 4,1 5,675
ρ (gram/cm3) 1,180 1.140 1,187 1,244 1,188
Komposit
Epoxy Lunak
Adhesive
Massa (gram) 9,6 7,4 9,3 6,5 8,2
Volume (cm3) 9 7 8,2 6,2 7,6
ρ (gram/cm3) 1,067 1,057 1,134 1,048 1,077
Komposit
SHCP
Bening 3126
CMX
Massa (gram) 8,8 7,9 7,5 7,1 7,825
Volume (cm3) 7,2 6,8 6,2 6 6,55
ρ (gram/cm3) 1,222 1,162 1,210 1,183 1,194
Dari data perhitungan massa jenis tiap variasi benda uji, terlihat pada Tabel
4.1 matriks SHCP Merah 2668 WNC tanpa serat memiliki nilai rata-rata massa
jenis sebesar 1,358 gr/cm3, dimana nilai tersebut lebih besar dari nilai rata-rata
massa jenis komposit serat bambu yang menggunakan matriks SHCP Merah 2668
WNC sebesar 1,188 gr/cm3. Begitu juga dengan variasi jenis resin lainnya, nilai
rata-rata massa jenis matriks tanpa serat lebih besar daripada nilai rata-rata massa
jenis komposit serat bambu dengan menggunakan jenis matriks yang sama. Hal ini
menunjukkan bahwa dengan penambahan serat bambu sebagai reinforcement pada
komposit tersebut, membuat massa jenisnya lebih ringan jika dibandingkan dengan
matriks saja.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
Komposit serat bambu Apus yang menggunakan matriks Epoxy Lunak
Adhesive memiliki massa jenis paling rendah sebesar 1,077 gr/cm3 dibandingkan
dengan komposit dengan variasi jenis matriks lainnya. Begitu juga dengan matriks
tanpa serat Epoxy Lunak Adhesive memiliki massa jenis paling rendah sebesar
1,208 gr/cm3 dibandingkan dengan jenis matriks lainnya.
C. Pengujian Peredam Suara
Pengujian peredam suara dilakukan pada benda uji komposit serat bambu Apus
dengan variasi jenis resin yang digunakan, yaitu resin Poliester SHCP Merah 2668
WNC, resin Epoxy Lunak Adhesive, dan resin UPCAST SHCP Bening 3126
CMX. Benda uji tarik dibuat sesuai dengan dimensi 22,5 cm x 23 cm x 0,5 cm
yang kemudian diletakkan pada bagian tengah kotak sebagai replika sekat antar
dua ruangan antara sumber bunyi dan penangkap bunyi.
Dari pengujian peredaman suara yang dilakukan, didapatkan nilai angka dalam
bentuk dB suara dari sumber bunyi sampai penangkap bunyi tanpa melewati sekat
komposit serat bambu dan nilai angka dB suara yang melewati sekat komposit serat
bambu dari sumber bunyi sampai penangkap bunyi dengan variasi beberapa
frekuensi bunyi. Hasil data tersebut dilakukan untuk menghitung koefisien
penyerapan bunyi dari benda uji berupa sekat komposit serat bambu tersebut dalam
bentuk nilai α. Contoh perhitungan koefisien penyerapan bunyi dapat dihitung
menggunakan rumus :
α = 𝐼0 (𝑑𝐵)−𝐼(𝑑𝐵)
𝐼0 (𝑑𝐵)
α = 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑢𝑎𝑟𝑎 𝑡𝑎𝑛𝑝𝑎 𝑠𝑒𝑘𝑎𝑡−𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑢𝑎𝑟𝑎 𝑚𝑒𝑙𝑒𝑤𝑎𝑡𝑖 𝑠𝑒𝑘𝑎𝑡
𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑢𝑎𝑟𝑎 𝑡𝑎𝑛𝑝𝑎 𝑠𝑒𝑘𝑎𝑡
= 73,5−54,97
73,5
α = 0,2521
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
1. Data Pengujian
Data hasil pengujian peredaman suara komposit serat bambu Apus dapat
dilihat pada Tabel 4.3-4.6.
Tabel 4.3 Data Nilai Intensitas Suara (dB) Pengujian Bunyi Tanpa Sekat
No Frekuensi
(Hz)
Data Rata-rata
(dB) I II III
1 100 63,6 63,5 637 63,60
2 250 65,2 65,1 65,3 65,20
3 500 70,2 70,1 69,9 70,07
4 750 70,5 70,3 70,4 70,40
5 1000 73,4 73,5 73,6 73,50
6 1250 74,7 74,9 74,8 74,80
7 1500 70 69,9 69,8 69,90
8 1750 61,2 61,3 61,3 61,27
9 2000 56,1 56,2 56,1 56,13
10 2500 69,4 69,5 69,5 69,47
11 3000 80,8 80,9 81,1 80,93
12 3500 85,7 85,8 85,9 85,80
13 4000 80,7 80,8 80,8 80,77
Tabel 4.4 Data Nilai Intensitas Suara (dB) Pengujian Bunyi Dengan Sekat
Komposit Bambu Matriks Poliester SHCP Merah 2668 WNC
No Frekuensi
(Hz)
Data Rata-rata
(dB) I II III
1 100 47,7 47,8 48 47,83
2 250 50,7 50,9 51,1 50,90
3 500 48,7 48,8 49 48,83
4 750 51,8 51,9 52,1 51,93
5 1000 54,9 55 55 54,97
6 1250 53,3 53,3 53,4 53,33
7 1500 49,2 49,1 48,8 49,03
8 1750 43,5 43,7 43,8 43,67
9 2000 45,6 45,7 45,9 45,73
10 2500 45,7 45,8 45,9 45,80
11 3000 59,1 59,2 59,3 59,20
12 3500 64,9 64,8 64,8 64,83
13 4000 58 58,1 58 58,03
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
Tabel 4.5 Data Nilai Intensitas Suara (dB) Pengujian Bunyi Dengan Sekat
Komposit Bambu Matriks UPCAST SHCP Bening 3126 CMX
No Frekuensi
(Hz)
Data Rata-rata
(dB) I II III
1 100 50,1 50,2 50,4 50,23
2 250 48,9 49,1 49,2 49,07
3 500 47,1 47,3 47,4 47,27
4 750 48,7 48,8 48,9 48,80
5 1000 53,7 53,9 54 53,87
6 1250 50,7 50,8 50,9 50,80
7 1500 46,9 46,8 47,1 46,93
8 1750 43,1 43,2 43,3 43,20
9 2000 43,9 44 44,1 44
10 2500 37,9 38,2 38,9 38,33
11 3000 56,1 56,2 56,4 56,23
12 3500 59,8 59,9 60,1 59,93
13 4000 53,1 53,2 53,4 53,23
Tabel 4.6 Data Nilai Intensitas Suara (dB) Pengujian Bunyi Dengan Sekat
Komposit Bambu Matriks Epoxy Lunak Adhesive
No Frekuensi
(Hz)
Data Rata-rata
(dB) I II III
1 100 38,6 38,9 39,5 39
2 250 39,7 39,8 39,9 39,80
3 500 39,8 39,9 40,2 39,97
4 750 41,1 41,3 41,4 41,27
5 1000 41,5 41,8 42,3 41,87
6 1250 42,4 42,8 43,4 42,87
7 1500 37,8 37,9 38,2 37,97
8 1750 35,7 36,1 36,6 36,13
9 2000 37,2 37,5 37,8 37,50
10 2500 35,8 35,7 35,9 35,80
11 3000 47,7 47,9 48,4 48
12 3500 52,1 52,2 52,4 52,23
13 4000 45,1 45,3 45,4 45,27
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
Dari data tabel 4.3-4.6 didapatkan nilai α menggunakan rumus koefisen
penyerapan bunyi. Nilai koefisien penyerapan bunyi tiap komposit serat bambu
pada masing-masing variasi matriks yang digunakan ditampilkan pada tabel 4.7.
Tabel 4.7 Nilai α Tiap Variasi Matriks Komposit Serat Bambu
No Frekuensi
(Hz)
Koefisien Penyerapan Bunyi (α)
SHCP Merah
2668 WNC
SHCP Bening
3126 CMX
Epoxy Lunak
Adhesive
1 100 0,24790 0,21017 0,38679
2 250 0,21933 0,24744 0,38957
3 500 0,30304 0,32540 0,42959
4 750 0,26231 0,30682 0,41383
5 1000 0,25215 0,26712 0,43039
6 1250 0,28699 0,32086 0,42692
7 1500 0,29852 0,32856 0,45684
8 1750 0,28727 0,29489 0,41023
9 2000 0,18527 0,21615 0,33195
10 2500 0,34069 0,44818 0,48464
11 3000 0,26853 0,30519 0,40692
12 3500 0,24437 0,30148 0,39122
13 4000 0,28147 0,34090 0,43954
Grafik nilai penyerapan peredaman suara komposit serat bambu ditampilkan
pada Gambar 4.1 berikut ini :
Gambar 4.1 Grafik Koefisien Penyerapan Bunyi
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
NIL
AI Α
FREKUENSI (HZ)
SHCP Merah SHCP Bening 3126 CMX Epoxy Lunak Adhesive
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
2. Pembahasan Uji Peredaman Suara
Pada pengujian peredam suara tiap frekuensi yang diuji didapatkan
nilai intensitas suara (dB) untuk digunakan mencari nilai koefisien penyerapan
bunyi (α). Pengujian suara dilakukan tanpa menggunakan sekat dan
menggunakan benda uji sekat komposit serat bambu Apus diantara sumber
bunyi dengan alat penangkap bunyi dengan ukuran 23 cm x 22,5 cm x 0,5 cm
rapat dengan ruang bagian dalam. Benda uji sekat komposit serat bambu Apus
dibuat dengan perbandingan variasi matriks yang berbeda dan menggunakan
orientasi serat acak pada tiap variasi matriks. Komposisi komposit yang
digunakan untuk tiap variasi matriks sama, yaitu 25% serat dan 75% matriks
dengan kadar katalis atau hardener sesuai dengan matriks yang digunakan.
Dari Gambar 4.1 menunjukkan nilai α pada benda uji peredaman suara
komposit serat bambu cenderung memiliki bentuk pola grafik yang hampir
sama pada tiap variasi matriks mulai dari frekuensi 100 Hz sampai 4000 Hz.
Nilai puncak α tertinggi pada tiap variasi matriks terdapat pada titik frekuensi
yang sama yaitu frekuensi 2500 Hz. Hal ini dapat terjadi karena pengaruh dari
jenis speaker yang digunakan dengan kemampuan mengeluarkan suara yang
optimal pada frekuensi tertentu.
Dari Tabel 4.7 menunjukkan rata-rata dari jenis matriks yang
digunakan memiliki nilai α pada frekuensi yang diuji menggunakan sekat
benda uji komposit serat bambu Apus berada diatas batas nilai minimal nilai
koefisien penyerapan bunyi (α) suatu material sebagai peredam suara, sesuai
dengan ISO 11654:1997 yaitu dengan nilai minimal α = 0,25. Walaupun
beberapa frekuensi terdapat nilai α yang berada dibawah batas minimal nilai α
sebuah peredam suara, yaitu frekuensi 100 Hz dengan nilai α = 0,24790 pada
komposit dengan matriks Poliester SHCP Merah 2668 WNC dan dengan nilai
α = 0,21017 pada komposit dengan matriks UPCAST SHCP Bening 3126
CMX; frekuensi 250 Hz dengan nilai α = 0,21933 pada komposit dengan
matriks Poliester SHCP Merah 2668 WNC dan dengan nilai α = 0,24744 pada
komposit dengan matriks UPCAST SHCP Bening 3126 CMX; frekuensi 2000
Hz dengan nilai α = 0,18527 pada komposit dengan matriks Poliester SHCP
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
Merah 2668 WNC dan dengan nilai α = 0,21615 pada komposit dengan matriks
UPCAST SHCP Bening 3126 CMX; frekuensi 3500 Hz dengan nilai α =
0,24437 pada Poliester SHCP Merah 2668 WNC. Tetapi pada benda uji
peredam suara komposit serat bambu Apus yang menggunakan matriks Epoxy
Lunak Adhesive, setiap frekuensi yang diuji mulai dari frekuensi 100 Hz
sampai 4000 Hz memiliki semua nilai α yang berada diatas batas minimal nilai
α sebuah material sebagai peredam suara sesuai dengan ISO 11654:1997.
Nilai α tertinggi pada benda uji komposit serat bambu Apus yang
menggunakan matriks Poliester SHCP Merah 2668 WNC yaitu 0,34069 pada
frekuensi 2500 Hz dan memiliki nilai α dibawah batas minimal pada 4 titik
frekuensi dengan nilai α 0,2479 pada frekuensi 100 Hz; nilai α 0,21933 pada
frekuensi 250 Hz; nilai α 0,18527 pada frekuensi 2000 Hz; dan nilai α 0,24437
pada 3500 Hz. Nilai α tertinggi pada benda uji komposit serat bambu Apus
yang menggunakan matriks UPCAST SHCP Bening 3126 CMX yaitu 0,44818
pada frekuensi 2500 Hz dan memiliki nilai α dibawah batas minimal pada 3
titik frekuensi dengan nilai α 0,21017 pada frekuensi 100Hz; nilai α 0,24744
pada frekuensi 250 Hz; dan nilai α 0,21017 pada frekuensi 100 Hz. Nilai α
tertinggi pada benda uji komposit serat bambu Apus yang menggunakan
matriks Epoxy Lunak Adhesive yaitu 0,48464 pada frekuensi 2500 Hz dan nilai
α terendah yaitu 0,33195 pada frekuensi 2000 Hz.
Dari pengujian peredaman suara yang telah dilakukan dan berdasarkan
pengolahan data hasil yang ditampilkan pada Tabel 4.7 dan grafik Gambar 4.1
maka dapat diketahui bahwa komposit serat bambu Apus yang menggunakan
matriks Epoxy Lunak Adhesive paling bagus sebagai matriks peredam suara
dibandingkan dengan Poliester SHCP Merah 2668 WNC dan UPCAST SHCP
Bening 3126 CMX karena pada tiap frekuensi pengujian mulai 100 Hz sampai
4000 Hz semua nilai α (NAC) berada di atas nilai batas minimal suatu material
sebagai peredam suara sesuai dengan ISO 11654:1997 dengan nilai α = 0,25.
Hal ini disebabkan adanya perbedaan pada permukaan masing-masing
komposit karena memiliki perbedaan matriks yang digunakan. Pada komposit
yang menggunakan matriks Epoxy Lunak Adhesive memiliki permukaan yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
cukup kasar, kusam, lunak dan berpori yang masuk kedalam kriteria sebuah
material peredam suara. Sedangkan komposit yang menggunakan matriks
UPCAST SHCP Bening 3126 CMX dan matriks Poliester SHCP Merah 2668
WNC memiliki permukaan yang halus, licin, keras dan mengkilat sehingga
sebagai peredam suara kurang bagus jika dibandingkan dengan Epoxy Lunak
Adhesive.
Gambar 4.2 Perbandingan Permukaan Komposit Peredam Suara
D. Pengujian Tarik
Pengujian tarik dilakukan pada benda uji komposit serat bambu Apus dengan
variasi jenis resin yang digunakan, yaitu resin Poliester SHCP Merah 2668 WNC,
resin Epoxy Lunak Adhesive, dan resin UPCAST SHCP Bening 3126 CMX.
Benda uji tarik dibuat sesuai dengan dimensi standar ASTM D-638 Tipe 1. Benda
uji yang ditarik berupa matriks tanpa serat dengan tiap variasi resin dan komposit
berpenguat bambu Apus dengan variasi resin yang digunakan.
Dari pengujian tarik ini didapatkan grafik hubungan antara beban dan
pertambahan panjang yang kemudian dapat digunakan untuk menghitung tegangan
(kekuatan tarik), regangan, dan modulus elastisitas setiap benda uji tiap variasi
resin.
Sebelum benda uji dilakukan pengujian, dilakukan pengukuran luas
penampang benda uji sebagai perhitungan selanjutnya. Luas penampang patahan
dihitung menggunakan rumus perhitungan :
Contoh perhitungan : A = Luas penampang benda uji
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
= Lebar x Tebal
= 2,8 mm x 12,7 mm
= 35,56 mm2
Dari pengujian tarik yang dilakukan, diperoleh data yang dapat digunakan
untuk menghitung sifat mekanis dari benda uji :
a) Tegangan (Kekuatan Tarik) menggunakan rumus :
Tegangan (𝜎) = 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 (𝑘𝑔)
𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 (𝑚𝑚2)
Contoh : 𝜎 = 235,2
45,33
= 5,186 kg/mm2
𝜎 = 50,87 MPa
b) Regangan, menggunakan rumus :
Regangan (𝜀) = ∆𝐿
𝐿𝑜
Contoh : 𝜀 = 1,65
57 x 100 %
= 0.02894 mm x 100%
= 2,89 %
c) Modulus Elastisitas, menggunakan rumus :
Modulus Elastisitas (𝛾) = Tegangan (𝜎)
Regangan (𝜀)
= 50,87 MPa
0.02894
= 1.758 GPa
1. Data Hasil Pengujian Tarik Matrik Tanpa Serat
a) Poliester SHCP Merah 2668 WNC
Data hasil pengujian tarik Poliester SHCP Merah 2668 WNC
ditampilkan pada Tabel 4.8-4.10 dan pada grafik Gambar 4.3-4.5 berikut ini
:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
Tabel 4.8 Dimensi Benda Uji Tanpa Serat Matrik Poliester SHCP Merah 2668
WNC
No Spesimen Tebal
(mm)
Lebar
(mm) Luas (mm2)
1 MPM-1 3,1
16,8 52,08
2 MPM-2 2,3 16,3 37,49
3 MPM-3 3,05 15,7 47,885
4 MPM-4 2,6 16,8 43,68
5 MPM-5 2,7 16,1 43,47
MPM : Matrik Poliester Merah
Tabel 4.9 Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matrik Poliester SHCP
Merah 2668 WNC
No Spesimen A (mm2) Beban (kg) Kekuatan Tarik
(kg/mm2)
Kekuatan
Tarik (MPa)
1 MPM-1 52,08 235,2 4,516 44,303
2 MPM-2 37,49 188,8 5,036 49,403
3 MPM-3 47,885 162,6 3,396 33,311
4 MPM-4 43,68 236,6 5,417 53,138
5 MPM-5 43,47 196,5 4,52 44,345
Rata-Rata 44,921 203,94 4,505 44,9
Tabel 4.10 Regangan dan Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat Poliester
SHCP Merah 2668 WNC
Spesimen Lo (mm) ∆L (mm) L (mm) Regangan Modulus
Elastisitas (GPa)
MPM-1 57 2,25 59,25 0,0395 1,122
MPM-2 57 1,55 58,55 0,0272 1,817
MPM-3 57 0,7 57,7 0,0123 2,712
MPM-4 57 1,65 58,65 0,0289 1,836
MPM-5 57 1,55 58,55 0,0272 1,631
Rata-Rata 0,027018 1,824
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
.Gambar 4.3 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matriks
Poliester SHCP Merah 2668 WNC
Gambar 4.4 Grafik Nilai Regangan Benda Uji Tanpa Serat Matriks Poliester
SHCP Merah 2668 WNC
44.303
49.403
33.311
53.138
44.345
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5
Tega
nga
n (
MP
a)
Spesimen
0.0395
0.0272
0.0123
0.02890.0272
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
0.030
0.035
0.040
0.045
1 2 3 4 5
Re
gan
gan
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
Gambar 4.5 Grafik Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat Matriks Poliester
SHCP Merah 2668 WNC
b) UPCAST SHCP Bening 3126 CMX
Data hasil pengujian tarik UPCAST SHCP Bening 3126 CMX
ditampilkan pada Tabel 4.11-4.13 dan pada grafik Gambar 4.6-4.8 berikut
ini :
Tabel 4.11 Dimensi Benda Uji Tanpa Serat Matriks UPCAST SHCP Bening
3126 CMX
No Spesimen Tebal
(mm)
Lebar
(mm)
Luas
(mm2)
1 MUB-1 3,98 16,84 67,02
2 MUB-2 3,98 17,08 67,976
3 MUB-3 3,98 15,91 63,332
4 MUB-4 3,8 16,11 61,225
MUB : Matrik UPCAST Bening
1.122
1.817
2.712
1.836
1.631
0
1
1
2
2
3
3
1 2 3 4 5
Mo
du
lus
Elas
tisi
tas
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
Tabel 4.12 Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matriks UPCAST
SHCP Bening 3126 CMX
No Spesimen A (mm2) Beban (kg) Kekuatan Tarik
(kg/mm2)
Kekuatan
Tarik (MPa)
1 MUB-1 67,02 154,4 2,30 22,6
2 MUB-2 67,98 73,8 1,09 10,65
3 MUB-3 63,332 104,6 1,65 16,202
4 MUB-4 61,225 89,4 1,46 14,324
Rata-Rata 64,89 105,55 1,63 15,94
Tabel 4.13 Regangan dan Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat UPCAST
SHCP Bening 3126 CMX
Spesimen Lo (mm) ∆L (mm) L (mm) Regangan Modulus
Elastisitas (GPa)
MUB-1 57 0,8 57,8 0,014 1,611
MUB-2 57 0,6 57,6 0,011 1,012
MUB-3 57 0,5 57,5 0,009 1,847
MUB-4 57 0,6 57,6 0,011 1,361
Rata-Rata 0,011 1,458
.Gambar 4.6 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matrik UPCAST
SHCP Bening 3126 CMX
22.60
10.65
16.20
14.32
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4
Tega
nga
n (
MP
a)
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
Gambar 4.7 Grafik Nilai Regangan Benda Uji Tanpa Serat Matrik UPCAST
SHCP Bening 3126 CMX
Gambar 4.8 Grafik Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat Matrik UPCAST
SHCP Bening 3126 CMX
c) Epoxy Lunak Adhesive
Data hasil pengujian tarik Epoxy Lunak Adhesive ditampilkan
pada Tabel 4.14-4.16 dan pada grafik Gambar 4.9-4.11 berikut ini :
0.014
0.011
0.009
0.011
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
0.010
0.012
0.014
0.016
1 2 3 4
Re
gan
gan
Spesimen
1.611
1.012
1.847
1.361
0
0
0
1
1
1
1
1
2
2
2
1 2 3 4
Mo
du
lus
Elas
tisi
tas
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
Tabel 4.14 Dimensi Benda Uji Tanpa Serat Matrik Epoxy Lunak Adhesive
No Spesimen Tebal
(mm)
Lebar
(mm)
Luas
(mm2)
1 MEL-1 5,66 17,6 99,63
2 MEL-2 5,36 18,54 99,37
3 MEL-3 5,54 17,47 96,775
4 MEL-4 5,32 18,61 99,003
MEL : Matrik Epoxy Lunak
Tabel 4.15 Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matrik Epoxy Lunak
Adhesive
No Spesimen A (mm2) Beban (kg) Kekuatan Tarik
(kg/mm2)
Kekuatan
Tarik (MPa)
1 MEL-1 99,63 122,5 1,229 12,062
2 MEL-2 96,525 90,7 0,939 9,218
3 MEL-3 96,775 78,8 0,814 7,988
4 MEL-4 97,65 93,9 0,962 9,433
Rata-Rata 97,65 96,48 0,99 9,68
Tabel 4.16 Regangan dan Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat Epoxy
Lunak Adhesive
Spesimen Lo (mm) ∆L (mm) L (mm) Regangan Modulus
Elastisitas (GPa)
MEL-1 57 2,4 59,4 0,042 0,286
MEL-2 57 4,75 61,75 0,083 0,111
MEL-3 57 1,5 58,5 0,026 0,304
MEL-4 57 5,95 62,95 0,104 0,090
Rata-Rata 0,06404 0,19775
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
.Gambar 4.9 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat Matrik Epoxy
Lunak Adhesive
Gambar 4.10 Grafik Nilai Regangan Benda Uji Tanpa Serat Matrik Epoxy Lunak
Adhesive
12.062
9.218
7.988
9.433
0
2
4
6
8
10
12
14
1 2 3 4
Tega
nga
n (
MP
a)
Speso,em
0.042
0.083
0.026
0.104
0.0
0.0
0.0
0.1
0.1
0.1
0.1
1 2 3 4
Reg
anga
n
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
74
Gambar 4.11 Grafik Nilai Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat Matrik
Epoxy Lunak Adhesive
2. Data Hasil Pengujian Tarik Komposit Serat Bambu Apus
a) Matriks Poliester SHCP Merah 2668 WNC
Data hasil pengujian tarik komposit bambu dengan matriks Poliester
SHCP Merah 2668 WNC ditampilkan pada Tabel 4.17-4.19 dan pada
grafik Gambar 4.12-4.14 berikut ini :
Tabel 4.17 Dimensi Benda Uji Komposit Bambu Matriks Poliester
SHCP Merah 2668 WNC
No Spesimen Tebal (mm) Lebar (mm) Luas (mm2)
1 SPM-1 4,63 12,68 58,62
2 SPM-2 5,25 13 68,25
3 SPM-3 4,75 12,7 60,325
4 SPM-4 5,12 12,7 65,024
5 SPM-5 5,05 12,7 64,135
6 SPM-6 4,9 12,6 61,74
7 SPM-7 5,2 12,9 67,08
SPM : Spesimen Poliester Merah
0.286
0.111
0.304
0.090
0.0
0.1
0.1
0.2
0.2
0.3
0.3
0.4
1 2 3 4
Mo
du
lus
Elas
tisi
tas
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
Tabel 4.18 Kekuatan Tarik Benda Uji Komposit Bambu Poliester SHCP Merah
2668 WNC
No Spesimen A (mm2) Beban (kg) Kekuatan Tarik
(kg/mm2)
Kekuatan
Tarik (MPa)
1 SPM-1 58,6225 51,50 0,879 8,618
2 SPM-2 68,25 77,80 1,140 11,183
3 SPM-3 60,33 44,10 0,731 8,960
4 SPM-4 65,02 53,10 0,817 8,011
5 SPM-5 64,14 66,80 1,042 10,218
6 SPM-6 61,74 55,10 0,892 8,755
7 SPM-7 67,08 74,90 1,117 10,954
Rata-Rata 63,60 60,47 0,945 9,528
Tabel 4.19 Regangan dan Modulus Elastisitas Benda Uji Komposit Bambu
Poliester SHCP Merah 2668 WNC
Spesimen Lo (mm) ∆L
(mm) L (mm) Regangan
Modulus
Elastisitas (GPa)
SPM-1 57 0,25 57,25 0,0044 1,965
SPM-2 57 0,5 57,5 0,0088 1,275
SPM-3 57 0,4 57,4 0,0070 1,277
SPM-4 57 0,3 57,3 0,0053 1,522
SPM-5 57 0,4 57,4 0,0070 1,456
SPM-6 57 0,4 57,4 0,0070 1,248
SPM-7 57 0,25 57,25 0,0044 2,497
Rata-Rata 0,00627 1,606
Gambar 4.12 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Benda Uji Komposit Bambu SHCP
Merah 2668 WNC
8.618
11.183
8.9608.011
10.218
8.755
10.954
0.000
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
1 2 3 4 5 6 7
Tega
nga
n (
MP
a)
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
Gambar 4.13 Grafik Nilai Regangan Benda Uji Komposit Bambu SHCP Merah
2668 WNC
Gambar 4.14 Grafik Nilai Modulus Elastisitas Benda Uji Komposit Bambu SHCP
Merah 2668 WNC
b) Matriks UPCAST SHCP Bening 3126 CMX
Data hasil pengujian tarik komposit bambu dengan matriks UPCAST
SHCP Bening 3126 CMX ditampilkan pada Tabel 4.20-4.22 dan pada
grafik Gambar 4.15-4.17 berikut ini :
0.0044
0.0088
0.0070
0.0053
0.0070 0.0070
0.0044
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
0.010
1 2 3 4 5 6 7
Re
gan
gan
Spesimen
1.965
1.275 1.2771.522 1.456
1.248
2.497
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
1 2 3 4 5 6 7
Mo
du
lus
Elas
tisi
tas
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
77
Tabel 4.20 Dimensi Benda Uji Komposit Bambu UPCAST SHCP Bening 3126
CMX
No Spesimen Tebal (mm) Lebar (mm) Luas (mm2)
1 SUB-1 5,10 12,75 65,03
2 SUB-2 4,7 12,9 60,63
3 SUB-3 5,1 12,85 65,54
4 SUB-4 5,1 12,7 64,77
5 SUB-5 5,05 12,9 65,15
6 SUB-6 4,96 12,75 63,24
7 SUB-7 5,1 12,75 65,03
SUB : Spesimen UPCAST Bening
Tabel 4.21 Kekuatan Tarik Komposit Bambu UPCAST SHCP Bening 3126 CMX
No Spesimen A (mm2) Beban (kg) Kekuatan Tarik
(kg/mm2)
Kekuatan
Tarik (MPa)
1 SUB-1 65,03 54 0,8304 8,147
2 SUB-2 60,63 47,2 0,7785 7,637
3 SUB-3 65,54 61,4 0,9369 9,191
4 SUB-4 64,77 72,7 1,1224 11,011
5 SUB-5 65,15 55,3 0,8489 8,327
6 SUB-6 63,24 73,2 1,1575 11,355
7 SUB-7 65,03 47,9 0,7366 7,226
Rata-Rata 64,20 58,81 0,9159 8,985
Tabel 4.22 Regangan dan Modulus Elastisitas Komposit Bambu UPCAST SHCP
Bening 3126 CMX
Spesimen Lo
(mm) ∆L
(mm) L Regangan
Modulus
Elastisitas
SUB-1 57 0,75 57,75 0,013 0,619
SUB-2 57 0,25 57,25 0,004 1,741
SUB-3 57 0,8 57,8 0,014 0,655
SUB-4 57 0,75 57,75 0,013 0,837
SUB-5 57 0,55 57,55 0,010 0,863
SUB-6 57 0,75 57,75 0,013 0,863
SUB-7 57 0,45 57,45 0,008 0,915
Rata-Rata 0,01078 0,928
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
78
Gambar 4.15 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Komposit Bambu UPCAST SHCP
Bening 3126 CMX
Gambar 4.16 Grafik Nilai Regangan Komposit Bambu UPCAST SHCP Bening
4126 CMX
8.1477.637
9.191
11.011
8.327
11.355
7.226
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
1 2 3 4 5 6 7
Tega
gan
(M
Pa)
Spesimen
0.013
0.004
0.0140.013
0.010
0.013
0.008
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
0.010
0.012
0.014
0.016
1 2 3 4 5 6 7
Re
gan
gan
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
79
Gambar 4.17 Grafik Nilai Modulus Elastisitas Komposit Bambu UPCAST SHCP
Bening 3126 CMX
c) Matriks Epoxy Lunak Adhesive
Data hasil pengujian tarik komposit bambu dengan matriks Epoxy
Lunak Adhesive ditampilkan pada tabel 4.23-4.25 dan pada grafik Gambar
4.18-4.20 berikut ini :
Tabel 4.23 Dimensi Komposit Bambu Epoxy Lunak Adhesive
No Spesimen Tebal (mm) Lebar (mm) Luas (mm2)
1 SEL-1 5,14 12,70 65,28
2 SEL-2 5,05 12,7 64,14
3 SEL-3 5,33 12,73 67,85
4 SEL-4 5,2 12,75 66,30
5 SEL-5 5,25 12,6 66,15
6 SEL-6 5,25 12,7 66,68
7 SEL-7 5,1 12,75 65,03
SEL : Spesimen Epoxy Lunak
0.619
1.741
0.655
0.837 0.863 0.863 0.915
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
1 2 3 4 5 6 7
Mo
du
lus
ELas
tisi
tas
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
Tabel 4.24 Kekuatan Tarik Komposit Bambu Epoxy Lunak Adhesive
No Spesimen A (mm2) Beban (kg) Kekuatan Tarik
(kg/mm2)
Kekuatan
Tarik (MPa)
1 SEL-1 65,28 31,5 0,483 4,734
2 SEL-2 64,135 22,9 0,357 3,503
3 SEL-3 67,85 31,2 0,460 4,511
4 SEL-4 66,3 27,2 0,410 4,025
5 SEL-5 66,15 17,2 0,260 2,551
6 SEL-6 66,68 13,3 0,199 1,957
7 SEL-7 65,03 24,4 0,375 3,681
Rata-Rata 65,92 23,96 0,363 3,566
Tabel 4.25 Regangan dan Modulus Elastisitas Komposit Bambu Epoxy Lunak
Adhesive
Spesimen Lo (mm) ∆L (mm) L (mm) Regangan Modulus
Elastisitas (GPa)
SEL-1 57 0,7 57,7 0,012 0,385
SEL-2 57 2,4 59,4 0,042 0,083
SEL-3 57 1,95 58,95 0,034 0,132
SEL-4 57 3,15 60,15 0,055 0,073
SEL-5 57 1,85 58,85 0,032 0,079
SEL-6 57 3,1 60,1 0,054 0,036
SEL-7 57 1,95 58,95 0,034 0,108
Rata-Rata 0,03784 0,128
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
81
Gambar 4.18 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Benda Uji Komposit Bambu Epoxy
Lunak Adhesive
Gambar 4.19 Grafik Nilai Regangan Benda Uji Komposit Bambu Epoxy Lunak
Adhesive
4.734
3.503
4.511
4.025
2.551
1.957
3.681
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
1 2 3 4 5 6 7
Tega
nga
n (
MP
a)
Spesimen
0.012
0.042
0.034
0.055
0.032
0.054
0.034
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
1 2 3 4 5 6 7
Re
gan
gan
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
82
Gambar 4.20 Grafik Nilai Modulus Elastisitas Benda Uji Komposit Bambu Epoxy
Lunak Adhesive
3. Data Perbandingan Benda Uji
Data perbandingan hasil pengujian tarik dari masing-masing variasi matriks
yang digunakan sebagai penyusun komposit dengan pengambilan rata-rata dari
setiap variasi matriks ditampilkan pada Tabel 4.26-4.31 dan pada grafik Gambar
4.21-4.23.
a) Kekuatan Tarik Benda Uji Tanpa Serat
No Jenis Matriks Kekuatan Tarik
(Mpa)
1 Poliester SHCP Merah 2668 WNC 44,9
2 UPCAST SHCP Bening 3126 CMX 15,944
3 Epoxy Lunak Adhesive 9,675
Tabel 4.26 Perbandingan Kekuatan Tarik Tiap Matriks Tanpa Serat
b) Regangan Benda Uji Tanpa Serat
No Jenis Matriks Regangan
1 Poliester SHCP Merah 2668 WNC 0,027
2 UPCAST SHCP Bening 3126 CMX 0,011
3 Epoxy Lunak Adhesive 0,064
Tabel 4.27 Perbandingan Regangan Tiap Matriks Tanpa Serat
0.385
0.083
0.132
0.073 0.079
0.036
0.108
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
1 2 3 4 5 6 7
Mo
du
lus
Elas
tisi
tas
Spesimen
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
83
c) Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat
No Jenis Matriks Modulus Elastisitas
1 Poliester SHCP Merah 2668 WNC 1,824
2 UPCAST SHCP Bening 3126 CMX 1,458
3 Epoxy Lunak Adhesive 0,197
Tabel 4.28 Perbandingan Modulus Elastisitas Benda Uji Tanpa Serat
d) Kekuatan Tarik Benda Uji Komposit Serat Bambu
No Jenis Matriks Kekuatan Tarik
(Mpa)
1 Poliester SHCP Merah 2668 WNC 9,528
2 UPCAST SHCP Bening 3126 CMX 8,985
3 Epoxy Lunak Adhesive 3,566
Tabel 4.29 Perbandingan Kekuatan Tarik Benda Uji Komposit Serat Bambu
e) Regangan Benda Uji Komposit Serat Bambu
No Jenis Matriks Regangan
1 Poliester SHCP Merah 2668 WNC 0,006
2 UPCAST SHCP Bening 3126 CMX 0,011
3 Epoxy Lunak Adhesive 0,038
Tabel 4.30 Perbandingan Regangan Benda Uji Komposit Serat Bambu
f) Modulus Elastisitas Benda Uji Komposit Serat Bambu
No Jenis Matriks Modulus Elastisitas
1 Poliester SHCP Merah 2668 WNC 1,606
2 UPCAST SHCP Bening 3126 CMX 0,928
3 Epoxy Lunak Adhesive 0,128
Tabel 4.31 Perbandingan Modulus Elastisitas Benda Uji Komposit Bambu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
84
Gambar 4.21 Grafik Nilai Rata-rata Kekuatan Tarik Tiap Matriks
Gambar 4.22 Grafik Nilai Rata-rata Regangan Tiap Matriks
44.900
15.944
9.6759.528 8.985
3.566
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
Poliester SHCP Merah 2886WNC
UPR SHCP Bening 3126CMX
Epoxy Lunak Adhesive
Ke
kuat
an T
arik
(M
Pa)
Matriks Tanpa Serat Komposit Serat Bambu
0.027
0.011
0.064
0.0060.011
0.038
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.1
0.1
0.1
Poliester SHCP Merah 2886WNC
UPR SHCP Bening 3126CMX
Epoxy Lunak Adhesive
Re
gan
gan
Matriks Tanpa Serat Komposit Serat Bambu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
85
Gambar 4.23 Grafik Nilai Rata-rata Modulus Elastisitas Tiap Matriks
4. Pembahasan Uji Tarik
Dari pengujian tarik yang telah dilakukan dan pengolahan data untuk
mencari kekuatan tarik, regangan dan modulus elastisitas dari setiap benda uji
didapatkan hasil data pengujian yang ditampilkan pada Tabel 4.8-4.31 dan
Gambar 4.3-4.23. Dari data yang didapatkan diambil rata-rata masing-masing
variasi sebagai perbandingan sifat mekanis tiap variasi resin yang digunakan
sebagai matriks. Data perbandingan sifat mekanis material komposit tiap variasi
matriks yang digunakan ditunjukkan pada Tabel 4.26-4.31.
Pada Tabel 4.26 menunjukkan nilai kekuatan tarik rata-rata benda uji tanpa
serat resin Poliester SHCP Merah 2668 WNC sebesar 44,9 MPa yang
merupakan nilai kekuatan tarik tertinggi dibandingkan dengan nilai kekuatan
tarik benda uji tanpa serat resin UPCAST SHCP Bening 3126 CMX sebesar
15,94 MPa dan kekuatan tarik benda uji tanpa serat resin Epoxy Lunak
Adhesive sebesar 9,68 MPa.
Pada Tabel 4.27 menunjukkan nilai regangan rata-rata dari benda uji tanpa
serat resin Epoxy Lunak Adhesive sebesar 0,064 yang merupakan nilai
1.824
1.458
0.198
1.606
0.928
0.128
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
Poliester SHCP Merah 2886WNC
UPR SHCP Bening 3126CMX
Epoxy Lunak Adhesive
Mo
du
lus
Elas
tisi
tas
Matriks Tanpa Serat Komposit Serat Bambu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
86
regangan paling tinggi dibandingkan dengan nilai regangan benda uji resin
Poliester SHCP Merah 2668 WNC sebesar 0,027 dan nilai regangan benda uji
resin UPCAST SHCP Bening 3126 CMX sebesar 0,011. Data tersebut
membuktikan bahwa sifat dari matriks tanpa serat resin Epoxy Lunak Adhesive
lebih ulet daripada resin Poliester SHCP Merah 2668 WNC dan UPCAST
SHCP Bening 3126 CMX, hal ini disebabkan deformasi plastis yang dialami
oleh benda uji tanpa serat resin Epoxy Lunak Adhesive, sedangkan deformasi
plastis tidak dialami oleh Poliester SHCP Merah 2668 WNC dan UPCAST
SHCP Bening 3126 CMX. Peristiwa deformasi plastis yang dialami Epoxy
Lunak Adhesive dapat dibuktikan dengan Grafik Kekuatan Tarik vs Regangan
dari pengujian tarik benda uji tanpa serat Epoxy Lunak Adhesive pada Gambar
4.24 berikut ini :
Gambar 4.24 Grafik Kekuatan Tarik vs Regangan Epoxy Lunak Adhesive
Tanpa Serat
Pada Tabel 4.28 menunjukkan bahwa matriks Poliester SHCP Merah 2668
WNC memiliki modulus elastisitas paling tinggi yaitu 18,236 MPa
dibandingkan dengan UPCAST SHCP Bening 3126 CMX yang memiliki
modulus elastisitas sebesar 14,577 MPa dan Epoxy Lunak Adhesive yang hanya
memiliki modulus elastisitas sebesar 1,977 MPa.
Pada Tabel 4.29 menunjukkan nilai kekuatan tarik yang paling tinggi pada
komposit serat bambu yang menggunakan matriks Poliester SHCP Merah 2668
WNC yaitu sebesar 9,528 MPa dibandingkan dengan komposit serat bambu
yang menggunakan UPCAST SHCP Bening 3126 CMX dengan nilai kekuatan
0
2
4
6
8
10
12
14
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
KEK
UA
TAN
TA
RIK
(M
PA
)
REGANGAN (%)
spesimen I spesimen II spesimen III spesimen IV
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
87
tarik sebesar 8,985 MPa dan komposit serat bambu yang menggunakan matriks
Epoxy Lunak Adhesive yang memiliki nilai kekuatan tarik sebesar 3,566 MPa
saja. Data ini menunjukkan persamaan dengan perbandingan matriks tanpa serat
dengan nilai kekuatan tarik yang paling tinggi ada pada matriks Poliester SHCP
Merah 2668 WNC dan yang memiliki nilai kekuatan tarik paling rendah ada
pada matriks Epoxy Lunak Adhesive.
Pada Tabel 4.30 menunjukkan nilai regangan yang paling tinggi ada pada
komposit serat bambu yang menggunakan matriks jenis Epoxy Lunak Adhesive
sebesar 0,038 dibandingkan dengan UPCAST SHCP Bening 3126 CMX yang
mengalami regangan sebesar 0,011 dan Poliester SHCP Merah 2668 WNC yang
mengalami regangan sebesar 0,006. Hal ini menunjukkan bahwa Epoxy Lunak
Adhesive memiliki sifat yang ulet dan mengalami deformasi plastis
dibandingkan dengan matriks yang digunakan lainnya seperti pada data
pengujian matriks tanpa serat.
Pada Tabel 4.31 menunjukkan nilai modulus elastisitas dari komposit serat
bambu dengan menggunakan matriks Poliester SHCP Merah 2668 WNC yang
paling tinggi dengan nilai 1,606 GPa dibandingkan dengan nilai modulus
elastisitas komposit serat bambu yang menggunakan matriks UPCAST SHCP
Bening 3126 CMX sebesar 0,928 GPa dan nilai modulus elastisitas paling
rendah pada komposit serat bambu dengan matriks menggunakan Epoxy Lunak
Adhesive sebesar 0,128 GPa.
Jika dilihat dari keseluruhan data Tabel 4.26-4.31 dan pada grafik Gambar
4.21-4.23 menunjukkan bahwa perbandingan sifat mekanis material hasil uji
tarik antara benda uji matriks tanpa serat dan benda uji komposit berpenguat
serat bambu dengan menggunakan jenis matriks yang sama pada masing-
masing variasi mengalami penurunan. Hal ini membuktikan bahwa adanya serat
bambu susunan acak yang dipadukan dengan matriks membentuk sebuah
komposit bambu dengan komposisi 75% matriks dan 25% serat bambu pada
tiap variasi matriks yang digunakan dengan susunan serat bambu jenis acak
mengurangi tingkat sifat mekanis dari matriks itu sendiri. Hal ini dapat
disebabkan oleh perpaduan antara resin yang digunakan sebagai matriks kurang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
88
cocok dengan serat bambu Apus yang digunakan sebagai reinforcement
komposit serat bambu, sehingga hubungan antara matriks dengan serat bambu
Apus tidak saling mengikat satu sama lain. Selain itu susunan serat acak kurang
bagus apabila digunakan sebagai orientasi susunan serat alam pada sebuah
komposit karena arah serat yang acak membuat kekuatan pembebanan dari
komposit tersebut kurang terpusat sehingga membuat kekuatan dari matriks
tersebut menjadi berkurang.
Pada grafik Gambar 4.21 menunjukkan penurunan kekuatan tarik yang
signifikan setelah ditambah dengan serat bambu dialami oleh Poliester SHCP
Merah 2668 WNC. Walaupun kekuatan tarik matriks Poliester SHCP Merah
2668 WNC tanpa serat dibandingkan dengan matriks yang menggunakan serat
bambu mengalami penurunan cukup signifikan daripada penurunan kekuatan
tarik yang dialami variasi jenis matriks yang lain, pada penelitian ini kekuatan
tarik komposit serat bambu yang menggunakan matriks Poliester SHCP Merah
2668 WNC lebih tinggi daripada komposit serat bambu yang menggunakan
jenis matriks yang lainnya.
Berdasarkan data dari nilai sifat mekanis dari ketiga variasi jenis matriks
yang digunakan, setiap jenis resin yang digunakan sebagai matriks komposit
serat bambu Apus memiliki keunggulan masing-masing. Matriks yang memiliki
kekuatan tarik terbesar adalah resin Poliester SHCP Merah 2668 WNC baik itu
tanpa serat maupun sebagai matriks komposit serat bambu Apus. Sedangkan
matriks yang memiliki nilai regangan paling tinggi adalah resin Epoxy Lunak
Adhesive sedangkan matriks jenis lainnya lebih getas. Resin UPCAST SHCP
Bening 3126 CMX memiliki nilai rata-rata sifat mekanis yang berada diantara
nilai rata-rata resin Poliester SHCP Merah 2668 WNC dan resin Epoxy Lunak
Adhesive. Sehingga perbedaan dari masing-masing sifat mekanis tersebut dapat
digunakan sebagai pembanding nilai ukur dalam menggunakan jenis resin
sebagai matriks komposit serat bambu Apus sesuai dengan karakteristik dan
kegunaannya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
89
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari pengujian yang telah dilakukan dan data-data yang diperoleh, dapat
disimpulkan sebagai berikut :
1. Nilai massa jenis matriks tanpa serat lebih besar daripada nilai massa
jenis komposit serat bambu dengan jenis resin yang sama digunakan tiap
variasi. Massa jenis dari matriks tanpa serat resin Poliester SHCP Merah
2668 WNC sebesar 1,358 gram/cm3, mengalami penurunan massa jenis
menjadi sebesar 1,188 gram/cm3 pada komposit serat bambu Apus
dengan jenis resin yang sama. Begitu juga pada variasi jenis matriks
yang lainnya, massa jenis matriks tanpa serat lebih besar daripada massa
jenis komposit serat bambu Apus. Hal ini menunjukkan adanya
penambahan serat pada matriks menjadi sebuah komposit dapat
meringankan nilai massa jenis jika dibandingkan dengan matriks saja.
2. Rata-rata nilai koefisien penyerapan bunyi (α) pada benda uji peredam
suara komposit serat bambu Apus dengan matriks resin Epoxy Lunak
Adhesive memiliki koefisien penyerapan bunyi yang paling tinggi.
Rentang nilai α komposit serat bambu Apus dengan matriks Epoxy
Lunak Adhesive mulai dari 0,332 sampai 0,485, sehingga cocok sebagai
bahan penyusun komposit peredam suara. Nilai α dari komposit tersebut
berada diatas batas minimal nilai koefisien penyerapan bunyi sesuai
dengan ISO 11654:1997 sebesar α = 0,25. Komposit serat bambu Apus
dengan UPCAST SHCP Bening 3126 CMX memiliki nilai α dibawah
batas minimal koefisien penyerapan bunyi pada 3 titik frekuensi dan
Poliester SHCP Merah 2668 WNC dengan nilai α dibawah batas
minimal koefisien penyerapan bunyi pada 4 titik frekuensi.
3. Perbedaan karakteristik peredaman bunyi tiap variasi jenis resin yang
digunakan sebagai matriks komposit serat bambu Apus peredam suara
terletak pada struktur komposit tersebut. Struktur pada resin Epoxy
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
90
Lunak Adhesive yang memiliki nilai α paling baik sebagai peredam
suara cenderung lunak, kasar, kusam dan berpori. Jika pada permukaan
komposit dengan resin UPCAST SHCP Bening 3126 CMX dan
Poliester SHCP Merah 2668 WNC cenderung lebih keras, licin dan
mengkilat sehingga memiliki nilai α yang lebih rendah dari pada Epoxy
Lunak Adhesive.
4. Nilai kekuatan tarik dan modulus elastisitas yang paling tinggi diantara
variasi jenis resin yang digunakan sebagai matriks komposit serat
bambu adalah Poliester SHCP Merah 2668 WNC, dengan nilai rata-rata
kekuatan tarik sebesar 9,528 MPa dan modulus elastisitas sebesar 1,606
GPa. Sedangkan resin UPCAST SHCP Bening 3126 CMX memiliki
kekuatan tarik sebesar 8,985 MPa dan modulus elastisitas sebesar 0,928
GPa. Resin Epoxy Lunak Adhesive sebagai matriks komposit serat
bambu Apus memiliki sifat mekanis yang paling rendah dengan
kekuatan tarik sebesar 3,566 MPa dan modulus elastisitas 0,128 GPa.
Nilai regangan rata-rata yang paling tinggi dibandingkan varisasi jenis
resin lainnya adalah Epoxy Lunak Adhesive, dengan nilai regangan
sebesar 0,038 yang menunjukkan komposit dengan resin Epoxy Lunak
Adhesive lebih ulet daripada komposit lainnya.
5. Penambahan serat bambu dengan susunan acak pada matriks
mengurangi sifat mekanis dari matriks itu sendiri dengan terjadinya
penurunan yang signfikan pada masing-masing variasi resin. Poliester
SHCP Merah 2668 WNC mengalami penurunan paling mencolok, yaitu
resin tanpa seratnya memiliki kekuatan tarik rata-rata sebesar 44,9 MPa,
sedangkan jika dijadikan matriks pada komposit serat bambu
mempunyai kekuatan tarik rata-rata sebesar 9,528 Mpa.
B. Saran
Pada penelitian yang dilakukan ini masih terdapat beberapa kekurangan
yang terjadi, untuk menyempurnakan pada penelitian selanjutnya perlu
diperhatikan beberapa saran sebagai berikut :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
91
1. Pada pembuatan komposit perlu dilakukan secara hati-hati dan tidak
terburu-buru, supaya dapat mengurangi terjadinya rongga udara (void)
sehingga komposit lebih padat dan merata.
2. Sebagai komposit serat alam, sebaiknya menggunakan susunan serat
selain orientasi acak karena memiliki sifat mekanis yang kurang baik.
3. Bagian penutup atas kotak alat uji peredam suara pada bagian Sound
Level Meter menggunakan tutup transparan atau diberi lubang kecil
yang ditutup dengan benda trasnparan supaya melihat angka pada Sound
Level Meter lebih jelas dan akurat.
4. Saat pengujian peredam suara sebaiknya menggunakan gelombang
sinus supaya gelombang yang terjadi lebih harmonis
5. Saat pengujian peredam suara sebaiknya mencari ruangan yang benar-
benar sepi dan jauh dari gangguan suara lainnya sehingga alat Sound
Level Meter dapat terpusat mengukur sumber bunyi yang dipancarkan
dalam kotak alat uji peredam suara.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
92
DAFTAR PSTAKA
Askeland., D.R. 1985. The Science and Engineering of Material. Alternate
Edition. PWS Engineering. Boston, USA
Astika, I Made. dan Dwijana, I Komang. 2016. Karakteristik Serapan Suara
Komposit Polyester Berpenguat Serat Tapis Kelapa.
ASTM D-638. 2002. Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics.
Balaka, Ridway. dkk. 2016. Analisa Mampu Redam Suara Pada Material
Komposit Kalsiboard Dan Gypsum.
Deborah. 2009. Composites Materials. State University of New York, Buffalo
Dept. Mechanical & Aerospace. Engineering : USA.
Doelle, L.L., (1986).“Akustik Lingkungan”, Penerbit Erlangga, Jakarta
Dransfield, S. and Widjaya E.A. 1995. “Bambu”, Plant Resources of South East
Asia 7, Backhays, Leiden.
Gabriel, J.F. 2001. Fisika Lingkungan. Jakarta : Hipokrates.
Gibson, R. F. 1994. Principles Of Composite Material Mechanics, McGraw Hill
Book Co.
Hartono, A.J. dkk. 1992. Memahami Polimer Dan Perekat. Yogyakarta.
K. van Rijswijk, M.Sc. et.al. 2001. Natural Fiber Composites Structure and
Materials. Laboratory Faculty of Aerospace Engineering Delfi University
of Technology.
Khuriati, Ainie. dkk. 2006. Disain Peredam Suara Berbahan Dasar Sabut Kelapa
dan Pengukuran Koefisien Penyerapan Bunyinya.
Lee, Y and Changwoon Joo. 2003. Sound Absorbtion Properties of Recycled
Polyester Fibrous Assembly Absorbers. Antex Research Journal, Vol. 3
No. 2, Juni 2003.
Maryanti B. 2011. Pengaruh Alkalisasi Komposit Serat Kelapa-Poliester. Jurnal
Rekayasa Mesin Vol.2, No.2 Tahun 2011.
Manuputty, Monalisa dan Berhitu, Pieter Th. 2010. Pemanfaatan Material
Bambu Sebagai Alternatif Bahan Komposit Pembuatan Kulit Kapal
Pengganti Material Kayu Untuk Armada Kapal Rakyat Yang Beroperasi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
93
Di Maluku.
Merve, K.O., Bunu, U. N., Cevza, C. 2010. A Study on Influence of Fabric Structure
on Sound Absorption Behavior of Spacer Knitted Structures. International
Conference-TEXSCI, September 6-8. Liberec, Czech Republic. Istanbul
Technical University, Departemen of Textile Engineering, Istanbul, Turkey.
Mutia, Theresia. dkk. 2014. Potensi Serat Dan Pulp Bambu Untuk Komposit
Peredam Suara.
Mutia, Theresia. dkk. 2017. Optimalisasi Penggunaan Serat Dan Pulp Bambu Tali
(Gigantochloa Apus) Untuk Papan Serat.
Porwanto, Daniel Andri dan Lizda Johar M. 2010. Karakterisasi Komposit
Berpenguat Serat Bambu Dan Serat Gelas Sebagai Aternatif Bahan Baku
Industri. Jurusan Teknik Fisika FTI ITS. Surabaya.
Pratiwi, Putri. Dkk. 2017. Pengaruh Orientasi Serat Terhadap Redaman
Suara Berpenguat Serat Pinang.
R. H. Setyanto. 2011. Pengaruh Faktor Jenis Kertas, Kerapatan dan Persentase
Perekat Terhadap Kekuatan Bending Komposit Panel Serap Bunyi
Berbahan Dasar Limbah Kertas dan Serabut Kelapa, Jurnal Performa vol.
10 No. 2.
Surdia T. dan Saito S. 1999. “Pengetahuan Bahan Teknik”. Cet. 4. Jakarta : P.T.
Pradnya Paramita.
Yudhanto, Ferriawan. dkk. 2015. Aplikasi Panel Penyerap Bunyi Dari Bahan
Sandwich Composite Sebagai Dinding Interior Ruangan.
http://energiputrabangsa.co.id/blog/berbagai-jenis-kerajinan-resin-bening/ diakses
April 2018
https://yudiprasetyo53.wordpress.com/2011/12/04/aplikasi-biokomposit-pada-
bidang-otomotif/ diakses Februari 2018
http://www.carbonfiberglass.com/Composites-Manufacturing/Composites-
Manufacturing-Processes.html diakses Februari 2018
https://netcomposites.com/guide tools/guide/manufacturing/spray-lay-up/ diakses
Februari 2018
http://www.nuplex.com/composites/processes/filament-winding diakses Februari
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
94
LAMPIRAN
Gambar L. 1 Grafik Hasil Uji Tarik Komposit Poliester SHCP Merah 2668 WNC
Gambar L. 2 Grafik Hasil Uji Tarik Komposit UPCAST SHCP Bening 3126
CMX
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
95
Gambar L. 3 Grafik Hasil Uji Tarik Komposit Epoxy Lunak Adhesive
Gambar L. 4 Grafik Hasil Uji Tarik Matriks SHCP Merah 2668 WNC
Gambar L. 5 Grafik Hasil Uji Tarik Matriks UPCAST SHCP Bening 3126 CMX
Gambar L. 6 Grafik Hasil Uji Tarik Matriks Epoxy Lunak Adhesive
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
96
Gambar L. 7 Benda Uji Komposit Serat Bambu Apus Peredam Suara
Gambar L. 8 Benda Uji Tarik Matriks Tanpa Serat SHCP Merah 2668 WNC
Gambar L.9 Benda Uji Tarik Matriks Tanpa Serat UPCAST SHCP Bening 3126
CMX
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
97
Gambar L. 10 Benda Uji Tarik Matriks Epoxy Lunak Adhesive
Gambar L. 11 Benda Uji Tarik Komposit Serat Bambu Matriks SHCP Merah
2668 WNC
Gambar L. 12 Benda Uji Tarik Komposit Serat Bambu Matriks UPCAST SHCP
Bening 3126 CMX
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
98
Gambar L. 13 Benda Uji Tarik Komposit Sert Bambu Matriks Epoxy Lunak
Adhesive
Gambar L. 14 Tahapan Pembuatan Benda Uji Komposit
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Top Related