KARAKTERISTIK KOMPOSIT SERAT GLASS DENGAN ...untuk mengetahui kekuatan tarik dan regangan pada komposit serat glass dengan jumlah lapisan yang berbeda. Langkah pertama membuat cetakan

KARAKTERISTIK KOMPOSIT SERAT GLASS DENGAN

VARIASI JUMLAH LAPISAN SERAT

SKRIPSI

Untuk memenuhi persyaratan mencapai derajat Sarjana Teknik Strata 1

program studi Teknik Mesin

Diajukan oleh:

YOSEP DWI NUGROHO

NIM: 115214019

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

CHARACTERISTICS OF GLASS FIBER COMPOSITE WITH

VARIATION LAYER OF FIBER

FINAL PROJECT

As partial fulfillment of the requirement

to obtain the Sarjana Teknik degree

in Mechanical Engineering

by

YOSEP DWI NUGROHO

Student Number: 115214019

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2016


iii


iv


v

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak dapat 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.

Yogyakarta, 15 April 2016

Yosep Dwi Nugroho


vi

INTISARI

Penelitian ini membahas tentang karakteristik kekuatan tarik komposit serat acak

dalam variasi jumlah lapisan serat. Serat yang dipakai adalah serat glass dengan

susunan acak yang dijual di pasaran dalam bentuk lembaran. Tujuan dari penelitian ini

untuk mengetahui kekuatan tarik dan regangan pada komposit serat glass dengan

jumlah lapisan yang berbeda.

Langkah pertama membuat cetakan yang terbuat dari kaca dengan ukuran

cetakan 20 x 30 x 0,5 cm. Benda uji yang dicetak pertama adalah matrik saja tanpa serat

dengan ukuran 20 x 30 x 0,5 cm sejumlah 5 buah, kemudian diuji tarik. Kedua,

membuat benda uji komposit dengan jumlah lapisan 2 lapis, 3 lapis, 4 lapis, dan 5 lapis.

Pembuatan benda uji komposit, mengacu standar pengujian ASTM D 3039-76. Sebelum

dilakukan pengujian komposit dipotong dengan panjang 200 mm dan lebar 20 mm.

Pengujian komposit dilakukan sebanyak 5 kali untuk setiap lapisan serat yang telah

dibuat. Seluruh proses pengujian dikerjakan di Laboratorium Ilmu Logam Teknik Mesin

Uiversitas Sanata Dharma.

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan sebagai

berikut: pertama, penambahan serat dapat meningkatkan kekuatan tarik pada komposit

dibandingkan kekuatan tarik matrik saja. Kekuatan tarik matrik tanpa serat 44,56 MPa,

kekuatan komposit paling besar terjadi pada serat 4 lapis dengan kekuatan tarik sebesar

56,42 MPa. Kedua, semakin banyak lapisan serat semakin kecil regangan yang didapat,

regangan pada matrik tanpa serat 2,15%, regangan serat 2 lapis 1,02%, regangan serat 3

lapis 0,89%, serat 4 lapis 1,4%, dan serat 5 lapis 1,21%. Regangan yang paling rendah

pada serat 3 lapis. Ketiga, kerusakan yang terjadi pada komposit termasuk dalam

kerusakan patah getas.

Kata kunci : komposit, lapisan, kekuatan tarik, regangan


vii

ABSTRACT

The research discusses about tensile strength characteristic of fiber composite

with a type of random arrangement in the variation of the number of layer fibers. Fibers

that is used is a random arrangement of glass fiber which commercially available in

sheet form. The purpose of this research to determine the tensile strength and strain in

glass fiber composite with a number of different layers.

The first step is to make molds made of glass 20 x 30 x 0.5 cm. The first

specimen was printed are the matrix without the fiber with a size 20 x 30 x 0.5 cm and 5

pieces for each specimen, then tensile tested. Second, make a composite test specimen

with the number of layers 2 layers, 3 layers, 4 layers, and 5 layers. Making a composite

test specimen refers to testing ASTM D 3039-76 standard. Before the test, composites

must be cut to a length of 200 mm and width of 20 mm. Composite testing performed 5

times for 5 pieces of fibers specimen that have been made. The whole testing processes

take on Laboratorium Ilmu Logam Mechanical Engineering Sanata Dharma University.

Based on the result of this research, it can be concluded as follows: first, the

addition of fiber increase the tensile strength of composite compared to matrix. Tensile

strength of matrix without fiber 44.56 MPa, while the greatest strength of the composite

occurred in 4 layers fiber with the tensile strength 56.46 MPa. Second, the more layers

of fiber the less of value of strain can be obtained, the strain of matrix without fiber is

2.15%, the strain of 2 layers of fiber is 1.02%, the strain of 3 layers of fiber is 0.89%,

the strain of 4 layers of fiber is 1.4%, the strain of 5 layers of fiber is 1.21%. The

smallest value of strain is on 3 layers of fiber. Third, the damage of composite can

catagorized in the brittle fracture.

Keyword : composite, layers, tensile strength, strain


viii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta:

Nama : Yosep Dwi Nugroho

NIM : 115214019

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta skripsi saya yang berjudul:

KARAKTERISTIK KOMPOSIT SERAT GLASS DENGAN VARIASI JUMLAH

LAPISAN SERAT

Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,

mengelolanya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu

meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap

mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal: 15 April 2016

Yang menyatakan,

(Yosep Dwi Nugroho)


ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, atas segala

rahmat dan anugerah-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan lancar.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik

di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta. Skripsi ini membahas mengenai karakteristik susunan serat

komposit sebagai bahan pembuat blade kincir angin. Informasi terkait serat komposit ini

diharapkan dapat digunakan sebagai salah satu alat yang dapat digunakan untuk

membuat kincir angin dengan harga terjangkau baik dari segi fungsi, harga maupun

perawatan.

Penulis menyadari bahwa penyusunan skrispi ini melibatkan banyak pihak.

Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Sudi Mungkasi Ph.D, Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Budi Setyahandana, S.T., M.T. Dosen Pembimbing Akademik, sekaligus sebagai

Dosen Pembimbing Skripsi.

4. Joko Sungkono dan Suminarti selaku orang tua yang memberika, motivasi dan

semangat paling kuat serta membiayai penulis dalam menyelesaikan kuliah dan

skripsi ini.

5. Vinna Marcelia Tamaela sebagai teman seperjuangan penulis.

6. Emanuela Kristeria Fadmasari yang selalu memberikan dukungan penulis.


x

7. Teman-teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta angkatan

2011.

8. Seluruh staff pengajar Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada

penulis.

9. Serta semua pihak yang telah terlibat dan ikut membantu dalam menyelesaikan

skripsi ini yang tidak mungkin disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang perlu

diperbaiki dalam skripsi ini, untuk itu penulis mengharapkan masukan dan kritik, serta

saran dari berbagai pihak untuk menyempurnakannya. Semoga skripsi ini dapat

bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Terima kasih.

Yogyakarta, 15 April 2016

Penulis


xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

TITLE PAGE ................................................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iii

HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN ....................................................................... v

INTISARI ..................................................................................................... vi

ABSTRACT ……………………………………………………………… vii

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ................................................. viii

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

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

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

DAFTAR TABEL ..................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Rumusan masalah ................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian .................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ..................................................................... 2

1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................

3


xii

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Komposit …………………………………………………….

2.2 Bahan Penyusun Komposit ………………………………….

2.2.1 Resin Epoxy ……………………………………………….

2.2.2 Fiber (serat) ………………………………………………..

2.3 Phase Pertama (Matrik) ………………………………..........

2.4 Phase Kedua (Reinforcing Agent) ……………………….......

2.5 Macam Serat ………………………………………………...

2.6 Partikel ………………………………………………………

2.7 Flake …………………………………………………………

2.8 Bahan Tambahan ……………………………………………

2.9 Komposit Matrik Polimer …………………………………...

2.10 Faktor Yang Mempengaruhi FRP ………………………….

2.10.1 Faktor Matrik …………………………………………….

2.10.2 Fase Ikatan (Bounding Fase) …………………………….

2.10.3 Orientasi Serat ……………………………………………

2.10.4 Jenis Serat ……………………………………………......

2.11 Pencampuran Komposit ……………………………………

2.11.1 Fraksi Volume Minimum Reinforcing ………………......

4

5

6

7

8

8

8

11

11

11

12

12

13

13

13

15

15

17


xiii

BAB III

BAB IV

2.11.2 Susunan Serat …………………………………………….

2.12 Mekanika Komposit ……………………………………......

2.12.1 Komdisi Isostrain …………………………………….......

2.12.2 Isostres …………………………………………………...

2.13 Modulus Kegagalan Lamina ……………………………….

2.13.1 Modus Kegagalan Akibat Beban Tarik Longitudinal ……

2.13.2 Modulus Kegagalan Akibat Beban Tarik Transversal …...

2.14 Tinjauan Pustaka …………………………………………...

METODE PENELITIAN

3.1 Skema Penelitian ……………………………………….........

3.2 Persiapan Benda Uji …………………………………………

3.2.1 Alat ………………………………………………………...

3.2.2 Bahan ………………………………………………………

3.3 Perhitungan Komposisi Komposit …………………………..

3.4 Pembuatan Benda Uji tarik ………………………………….

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian ……………………………………………...

4.1.1 Hasil Pengujian Benda Uji Matrik ………………………...

4.1.2 Hasil Pengujian Benda Uji Komposit ……………………..

4.2 Pembahasan …………………………………………………

19

20

21

22

22

22

23

25

26

27

27

29

33

34

36

36

39

47


xiv

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ………………………………………………….

5.2 Saran ………………………………………………………...

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………...

LAMPIRAN ……………………………………………………..

51

51

53

54


xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Klasifikasi Serat ………………………….

Gambar 2.2 Orientasi Serat ……………………………………...

Gambar 2.3 Diagram Hubungan Antara Kekuatan, Fraksi

Volume dan Susunan Serat ………………………..

Gambar 2.4 Interphase dan interfase Dalam Komposit ………...

Gambar 2.5 (a) Model Komposit Berpenguat Serat, (b) Kurva

Tegangan Vs Regangan ………………………….

5

14

15

16

17

Gambar 2.6 Fraksi Volume Serat ……………………………….

Gambar 2.7 Komposit Dengan Kondisi Regangan sama ………

19

21

Gambar 2.8 Komposit Dengan Kondisi Tegangan Sama ……….

Gambar 2.9 Modus Kerusakan Pada Bahan Komposit Akibat

Beban Tarik Longitudinal …………………………...

Gambar 2.10 Kegagalan Pada Komposit Akibat Beban Tarik

Transversal ………………………………………...

Gambar 3.1 Skema Penelitian …………………………………...

Gambar 3.2 Gambar Cetakan Kaca …………………………….

Gambar 3.3 Gunting …………………………………………….

Gambar 3.4 Gelas Ukur 1000cc …………………………………

22

23

24

26

27

28

28


xvi

Gambar 3.5 Spatula ……………………………………………...

Gambar 3.6 Resin Epoxy ………………………………………..

Gambar 3.7 Serat Acak ………………………………………….

Gambar 3.8 Resin (Polyaminoamide) …………………………...

Gambar 3.9 Acetone ……………………………………………..

Gambar 3.10 Timbangan Digital ………………………………..

Gambar 4.1 Diagram Kekuatan Tarik Matrik …………………...

Gambar 4.2 Diagram Regangan Matrik …………………………

Gambar 4.3 Diagram Kekuatan Tarik Komposit Serat 2 Lapis …

Gambar 4.4 Diagram Regangan Komposit Serat 2 Lapis ……….






Gambar 4.10 Diagram Regangan Komposit Serat 5 Lapis ……...

Gambar 4.11 Diagram Rerata Kekuatan TarikKomposit ……….

Gambar 4.12 Diagram Rerata Regangan Komposit …………….

Gambar 4.13 Patahan Pada Komposit 2 Lapis ………………….



29

30

30

31

32

32

38

38

40

40

41

42

43

43

44

45

46

46

49

49

50


xvii


DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Dimensi Matrik ……………………………………….

Tabel 4.2 Sifat Mekanik Matrik …………………………………

Tabel 4.3 Sifat-Sifat Bahan Fiber ……………… ………………

Tabel 4.4 Sifat Mekanik Komposit Serat 2 Lapis ……………….




Tabel 4.8 Rerata Kekuatan Tarik dan Regangan ………………..

50

37

37

39

39

41

42

44

45


xviii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 Alat Dan Bahan Membuat Komposit

LAMPIRAN 2 Gambar Patahan Komposit

LAMPIRAN 3 Hasil Ekstensiometer Uji Tarik


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Pada perkembangan zaman yang modern pada saat ini, perkembangan teknologi

semakin berkembang pesat. Salah satu yang sedang dikembangkan adalah bahan

material. Di kehidupan sehari-hari kita sudah mengenal bahan material logam dan non

logam. Komponen material yang digunakan sangat berpengaruh terhadap

pengembangan dan kemajuan teknologi saat ini. Dengan didukung dengan alat-alat

yang modern manusia berusaha mengembangan material-material yang baru.

Dalam penulisan Tugas Akhir ini saya akan mencoba membahas tentang

komposit. Komposit yang akan saya gunakan adalah komposit dengan penguat serat

fiber dengan susunan serat acak, dimana bahan komposit ini sering mengalami banyak

perkembangan. Komposit merupakan material yang terbuat dari proses penggabungan

dua atau lebih komponen. Tujuan membuat komposit adalah untuk mendapatkan bahan

yang lebih baik dari bahan lain. Kita telah mengetahui komposit merupakan sifat

gabungan yaitu antara bahan pengikat dan bahan pengisi. Dalam berberapa

pengaplikasian bahan komposit lebih efektif sebagai bahan teknik. Keunggulan bahan

komposit dibandingkan dengan bahan logam antara lain (Schwartz,1997)

1. Memiliki bobot yang lebih ringan.

2. Mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih baik.

3. Tahan terhadap korosi.


2

Bahan komposit, selain memiliki kelebihan juga memiliki kelemahan.

Kelemahan pada material berbahan komposit antara lain :

1. Banyak bahan komposit yang tidak aman terhadap zat-zat atau larutan

tertentu.

2. Harga bahan komposit yang masih relatif mahal.

3. Proses pembentukan komposit memerlukan waktu relatif lama dan

memerlukan biaya lebih.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Komposit merupakan material yang sangat dipengaruhi oleh sifat dan jenis dari

bahan yang menjadi penyusun. Agar mendapat sifat dan karakteristik yang baik dari

komposit, maka perlu memperhatikan faktor :

a) Bagaimana mengetahui pengaruh jumlah lapisan komposit agar

bahan komposit tersebut memiliki kekuatan tarik maksimum.

b) Bagaimana faktor kerusakan pada bahan komposit terhadap

variasi jumlah lapisan pada setiap spesimen.


3

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui pengaruh jumlah lapisan serat terhadap kekuatan

tarik dan regangan pada bahan komposit.

2. Mengetahui kerusakan yang terjadi pada komposit serat 2 lapis

sampai 5 lapis.

1.4 BATASAN MASALAH

Komposit serat adalah suatu material yang sangat dipengaruhi sifat dan jenis bahan

dari bahan penyusun yang dipakai. Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Pengujian yang dilakukan pada komposit merupakan uji tarik.

2. Yang dipakai sebagai bahan pengikat serat adalah epoxy.

3. Pengeras yang digunakan adalah katalis epoxy hardener

(polyaminoamide).

4. Pada penelitian ini serat yang digunakan adalah serat glass.

5. Lapisan komposit terdiri dari dua lapis sampai lima lapis.


4

1.5 MANFAAT PENELITIAN

Manfaat penelitian tentang komposit ini adalah :

a) Bagi penulis, dapat pengetahuan tentang material, terutama komposit.

b) Hasil penelitian ini dapat dijadikan referensi bagi pembuat dan

penelitiaan pembuatan kincir angin tentang bahan yang dapat digunakan

sebagai blade kincir angin.

c) Hasil penelitian ini dapat dipergunakan untuk menambah ilmu

pengetahuan yang bisa ditempatkan di perpustakaan.


5

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Komposit

Bahan material yang dicampur bisanya memiliki sifat yang lebih baik dari sifat asal

pembentuknya. Tetapi pada bahan komposit yang menggabungkan 2 material atau lebih

memiliki fase yang berbeda. Sifat asli dari bahan pembentuk masih terlihat nyata. Fase

pertama adalah matrik yang memiliki fungsi sebagai pengikat, sedangkan fase kedua

disebut reinforcement yang memiliki fungsi sebagai bahan yang memiliki fungsi untuk

memperkuat bahan komposit.

Matrik pada bahan komposit berbentuk :

Logam

Keramik

Polimer

Reinforcement pada bahan komposit berbentuk :

Fiber (serat)

Partikel

Flake

Pengelompokan komposit dapat dilihat dari bahan penguat pada matrik

atau yang menjadi matrik pengikatnya. Sifat-sifat yang dapat dilihat dalam bahan

komposit antara lain :

1. Tahan terhadap korosi

Bahan ini mempunyai sifat tahan terhadap korosi yang tidak dimiliki oleh

bahan yang terbuat dari logam. Sifat ini sangat diperlukan sebagai bahan

pembuat blade, karena blade bersinggungan langsung dengan udara bahkan

dengan air laut.

2. Sifat fatik

Bahan dari komposit memiliki sifat fatik yang lebih baik dari logam.

3. Sifat yang lain, bahan yang terbuat dari komposit memiliki umur pakai yang

lama atau bisa dikatakan awet dalam penggunaan. Tidak hanya itu bahan

yang terbuat dari komposit ini juga memiliki permukaan yang lebih halus.


6

Selain mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan,bahan komposit ini juga

memiliki sifat-sifat yang merugikan antara lain :

1. Pada umumnya bahan komposit tidak tahan terhadap zat kimia

atau larutan-larutan tertentu.

2. Saat ini harga dari bahan komposit masih relatif mahal.

2.2 Bahan penyusun komposit

Bahan komposit serat merupakan bahan komposit yang umum dikenal di

masyarakat. Bahan komposit serat dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis

tergantung jenis serat nya. Hal ini disebabkan karena serat adalah unsur penting dalam

bahan komposit. Klasifikasi bahan komposit dapat dilihat pada gambar 2.1, secara garis

besar bahan komposit serat dibagi menjadi dua yaitu serat kontinu dan serat tidak

kontinu

Gambar 2.1 Diagram klasifikasi serat

Ukuran penguat berpengaruh terhadap kemampuan bahan komposit dapat

menahan gaya dari luar. Jika semakin panjang ukuran serat yang dipakai, maka

efisiensi menahan gaya dalam serat juga semakin bagus. Penggunaan serat yang

panjang juga dapat mengurangi terjadinya retak sepanjang batas antara serat dan

matrik. Komposit dengan bahan serat kontinu lebih kuat dibandingkan dengan

komposit dengan bahan serat tidak kontinu.


7

Selain bahan serat, komposit tidak dapat dipisahkan dari matrik. Fungsi utama

dari matrik adalah mengikat semua serat yang sudah tersusun, karena jika hanya

serat saja yang tersusun tanpa adanya matrik maka serat tersebut tidak dapat

menahan gaya.

Matrik pada umumnya terbuat dari bahan yang liat dan lunak, polimer plastik

merupakan bahan yang sering digunakan. Polimer merupakan bahan matrik yang

tidak dapat menahan panas yang terlalu tinggi. Bahan yang sudah lama dipakai

sebagai bahan matrik adalah polyester, vinilester, dan epoxy. Bahan komposit

merupakan penggabungan antara keunggulan kekuatan serat dan masa jenis matrik

yang rendah, sehingga menghasilkan bahan yang ringan dan kaku.

2.2.1 Resin Epoxy

Resin merupakan bahan yang sering dan biasa digunakan sebagai matrik

pengikat dalam pembuatan suatu komposit, karena harga resin ini relatif lebih murah.

Dalam melakukan pengerjaan dengan menggunakan resin ini cukup mudah, karena

tidak mengalami perubahan yang signifikan saat melakukan proses pengeringan. Proses

pengeringan dapat dilakukan pada suhu kamar atau bisa dengan melakukan dengan

sinar ultra violet. Selain sebagai matrik pengikat serat yang bagus juga memiliki

karakteristik sebagai berikut :

a) Tahan terhadap panas

Resin ini memiliki berbagai variasi tergantung pada pengaplikasiannya.

Bahan resin dapat mengalami sifat gel (gel time) pada suhu 25oC, dan dapat

bereaksi pada suhu 800C. Bentuk bahan bisa dipertahankan hingga suhu

700C.

b) Ketahanan terhadap bahan kimia

Bahan resin ini mempunyai sifat tahan terhadap pengaruh korosi bahan-

bahan kimia. Jika dibandingkan dengan bahan yang terbuat dari logam

seperti besi cair dan baja, epoxy memiliki keunggulan terhadap korosi air

laut, hydrochloric acid.

c) Kemampuan bahan komposit terhadap beban kejut dan tidak mudah

terkorosi.


8

Resin epoxy bisa mengalami proses pengeringan dengan bantuan peroksida

organik (katalis) pada suhu kamar.

2.2.2 Fiber (serat)

Serat memiliki beberapa bentuk penampang berbentuk bulat, segitiga, atau

heksagonal. Ada beberapa bahan fiber yang digunakan :

a) Serat Glass

Serat glass biasa digunakan sebagai fiber pada matrik polimer. Istilah

fiber glass ini dimaksudkan sebagai glass-fiber-reinforced plastik

(GRFP).

b) Karbon

Karbon bisa menjadi fiber dengan modulus elastis yang tinggi. Selain itu

karbon juga memiliki kerapatan dan koefisien dilatasi rendah. Fiber-C

(C-fiber) adalah kombinasi antara grafit dan karbon amorphous.

c) Boron

Boron memiliki elastisitas yang tinggi, tetapi bahan boron ini mahal

sehingga penggunaan boron dibatasi.

d) Kevlar 49

Bahan Kevlar 49 ini digunakan sebagai fiber untuk polimer. Memiliki

kerapatan rendah dan member kekuatan spesifik paling besar untuk

semua fiber.

e) Keramik

Karbide silicone (SiC) dan oksida alumunium (Al2O3) merupakan salah

satu fiber yang sering dijumpai pada keramik. Kedua bahan tersebut

memiliki modulus elastisitas yang tinggi dan dapat digunakan

menguatkan logam dengan kerapatan dan modulus elastis yang rendah

seperti alumunium dan magnesium.


9

2.3 Phase pertama (matrik)

Matrik merupakan salah satu bahan utama penyusun komposit yang memiliki

fungsi sebagai bahan pengikat, tidak hanya itu matrik juga memiliki fungsi sebagai

pelindung serat dari kerusakan eksternal. Selain berfungsi sebagai bahan pengikat dan

bahan pelindung serat, matrik juga memiliki fungsi sebagai penerus gaya dari serat

menuju serat yang lain, dengan cara jika dalam perbedaan aksial terdapat serat yang

putus, maka beban yang melewati serat yang putus akan diteruskan oleh matrik menuju

serat berikutnya.

Dalam proses ini tidak ada reaksi kimia yang signifikan, reaksi yang terjadi antara

kedua bahan tidak akan menimbulkan efek negatif terhadap sifat komposit yang dibuat.

Matrik bahan komposit yang digunakan bisa berupa logam, keramik, dan polimer.

Logam yang biasa digunakan sebagai bahan pengikat adalah Nikel dan Cobalt. Matrik

bahan keramik yang biasa dipakai adalah Alumina (Al2O3), Karbida Boron (B4C),

Nitride Boron (BN), Karbida Silikon (SiC). Polimer yang biasa digunakan adalah

matrik berupa plastik thermosetting yang tidak dapat didaur ulang, seperti polyester atau

epoxy dan polimer thermoplastic.

2.4 Phase kedua (reinforcing agent)

Phase kedua ini sangat penting yaitu reinforc agent, pada phase kedua ini dapat

berupa: fiber, partikel, dan flake.

2.5 Macam serat

Dalam dunia industri banyak mengenal berbagai macam serat yang dapat

dipergunakan sebagai bahan penguat dalam pembuatan komposit. Berikut ini adalah

bahan serat yang sering dipakai :

Serat glass

Serat glass adalah bahan yang sangat banyak dipakai dalam pembuatan komposit

polimer. Serat glass memiliki sifat-sifat sebagai berikut :

Harga murah

Tidak mudah terbakar

Isolator listrik yang bagus


10

Memiliki sifat antikorosi yang baik

Memiliki kekuatan tarik yang tinggi

Memiliki regangan yang rendah

Serat glass mempunyai beberapa jenis antara lain :

Serat glass A

Serat glass ini memiliki kandungan alkali yang tinggi. Material ini

tidak banyak dipakai dalam proses produksi sebagai reinforcement

agent. Komposisi yang terkandung didalam serat glass A yaitu :

- SiO2

- CaO

- Na2O

- Al2O3+Fe2O3

Serat glass E

Serat glass E memiliki komposisi berupa kalsium, alumunium

hidroksida, borosilikat, pasir silika, serta memiliki kandungan

alkali yang rendah. Selain itu serat E glass juga sering digunakan

karena harga serat E glass cukup murah. Serat E glass merupakan

isolator yang baik, akan tetapi material dengan menggunakan E

glass merupakan material yang cukup getas. Serat glas ini juga

mempunyai kekuatan tarik sekitar 3,44 GPa dan mempunyai

modulus elastisitas 72,3 GPa.

Serat glass D

Serat glass D ini mempunyai karakteristik dielektrik yang baik,

maka serat glass D ini sering dipakai dalam produksi pembuatan

peralatan elektronik.

Serat glass R dan serat glass S

Kedua serat ini memiliki komposisi bahan kimia yang berbeda,

akan tetapi kedua serat ini dapat digunakan sebagai bahan penguat

dan memiliki kemampuan tinggi, serta serat ini dapat diaplikasikan

sebagai reinforcement agent dalam proses pembuatan pesawat

terbang. Kekuatan tarik serat tersebut mencapai 4,48 GPa dengan


11

modulus elastisitas 85,4 GPa, karena itu serat jenis ini memiliki

harga yang lebih mahal.

Serat gelas adalah bahan yang yang paling banyak digunakan pada

komposit polimer, karena serat glass ini memiliki harga yang relatif murah. Serat

glass juga memiliki sifat-sifat sebagai berikut :

a. Mempunyai kekuatan spesifik yang relatif tinggi.

b. Tahan terhadap suhu panas dan korosi.

c. Proses pembuatan relatif mudah.

Karbon

Karbon bisa menjadi fiber dengan modulus elastis yang tinggi. Selain itu

karbon juga memiliki kerapatan dan koefisien dilatasi rendah. Fiber-C (C-fiber)

adalah kombinasi antara grafit dan karbon amorphous.

Boron

Boron memiliki elastisitas yang tinggi, tetapi bahan boron ini mahal

sehingga pemakaiannya dibatasi.

Kevlar 49

Bahan Kevlar ini digunakan sebagai fiber untuk bahan polimer. Bahan ini

memiliki kerapatan yang rendah dan memiliki kekuatan spesifik atau strengh to

weight yang besar untuk semua jenis fiber yang ada.

Keramik

Karbide silikon (SiC) dan oksida alumunium (Al2O3) merupakan salah

satu fiber yang sering dijumpai pada keramik. Kedua bahan tersebut memiliki

modulus elastisitas yang tinggi dan dapat digunakan menguatkan logam dengan

kerapatan dan modulus elastis yang rendah seperti alumunium dan magnesium.


12

Logam

Filament baja (kontinu atau tak kontinu) bahan ini sering digunakan

sebagai fiber dalam plastik.

2.6 Partikel

ukuran partikel yang ada bervariasi, dari yang berskala mikroskopik hingga skala

makroskopik. Partikel ini sering digunakan sebagai fase reinforc pada logam dan

keramik. Mekanisme penguatan oleh partikel tersebut dipengaruhi oleh ukuran partikel

itu sendiri. Pada skala mikroskopik, dihgunakan partikel yang berupa serbuk halus

(ukuran kurang dari µm) yang dapat terdistribusi dalam matrik dengan konsentrasi 15%.

Dengan adanya serbuk matrik dapat menjadi keras dan menghambat gerakan dislokasi

yang dapat timbul. Dalam hal ini besar beban luar sebagian ada pada matrik.

2.7 Flake

Flake pada umum nya berupa partikel dua dimensi, seperti contoh mika mineral

(silica K dan Al) dan tale [Mg3Si4O10(OH)2], yang bisa digunakan sebagai fase reinforc

pada plastik. Bahan jenis ini relatif murah dan memiliki ukuran yang bervariasi dengan

panjang 0,001-1,0 mm dan lebar 0,001-0,005 mm.

2.8 Bahan tambahan

Bahan tambahan yang mempunyai fungsi untuk mempersingkat reaksi waktu

pengeringan pada temperature ruangan yaitu katalis. Katalis yang terlalu banyak akan

menimbulkan panas pada proses pengeringan. Hal ini dapat merusak bahan yang dibuat.

Katalis yang dipergunakan sebagai proses pada pembuatan FRP berasal dari bahan

organic peroxide seperti methyl ethyl ketone peroxide dan Acetly acetone peroxide.

2.9 Komposit matrik polimer

Komposit jenis ini menggunakan polimer sebagai matrik dan reinforc agent bisa

berupa fiber, flake, dan partikel. Dalam masyarakat luas mengenal tiga kategori

komposit sintetik, yaitu :

1. Plastic Moulding Compound

2. Rubber reinforfced dengan karbon hitam


13

3. Fiber reinforced polymer (FRP)

FRP merupakan komposit dengan matrik yang berupa plastik thermosetting dan

plastik thermoplastik, dapat menggunakan penguat berupa serat gelas, serat karbon.

Komposit jenis ini mempunyai kandungan fiber yang cukup besar serta memiliki

tegangan dan modulus yang cukup tinggi. Keuntungan dari fiber reinforced plastic

diantaranya :

1. Memiliki tegangan fatik yang baik

2. Ketahanan korosi yang baik

3.Mempunyai stabilistas yang baik

Penggabungan suatu bahan untuk membentuk komposit terdiri atas dua fase, fase

yang pertama berupa matrik yang berupa :

1.Logam

2.Keramik

3.Polimer

2.10 Faktor yang mempengaruhi FRP

FRP merupakan salah satu bahan komposit yang diperkuat oleh serat, dimana

bahan serat ini diikat dengan bahan tambahan yang disebut matrik. Ada beberapa faktor

yang dapat mempengaruhi sifat bahan komposit antara lain orientasi, panjang,

komposisi serat, dan sifat mekanik dari matrik serat dan ikatan dalam campuran antara

serat dan matrik.

2.10.1 Faktor matrik

Matrik pada proses pembuatan komposit tergantung karakteristik dan sifat yag

diinginkan. Ada beberapa fungsi matrik antara lain :

a) Sebagai pengikat fase pada serat

Pada proses pembuatan komposit yang diperkuat dengan menggunakan

serat dan di ikat oleh matrik, maka matrik harus mempunyai serat adesi

yang baik terhadap serat, agar menghasilkan struktur komposityang baik,

karena hal ini berhubungan dengan beban. Apabila matrik memiliki sifat

adhesi yang kurang bagus maka perpindahan beban tidak berjalan

dengan baik akan terjadi kerusakan, kerusakan ini berupa lepasnya ikatan


14

matrik serat. Dalam hal ini kualitas matrik ditentukan oleh beberapa

faktor antara lain, kemampuan untuk membasahi serat, banyak nya

rongga yang ada pada bahan, dan penekanan.

b) Perlindungan permukaan serat dari gesekan antar serat.

c) Sebagai transfer beban, antara lain mendistribusikan beban ke serat,

sebagai bahan yang mempunyai modulus kekuatan yang cukup tinggi.

2.10.2 Fase Ikatan (Bonding Fase)

Komposit fiber memiliki kemampuan untuk menahan tegangan yang tinggi

dibandingan dengan unsur yang berdiri sendiri, karena serat dan matrik menjadi satu

sehingga terjadi pendistribusian tegangan. Kemampuan ini dipengarui oleh efektifitas

bonding antara kedua unsur tersebut. Ikatan ini terjadi secara langsung, pada, umumnya

serat yang baik dapat menyerap matrik.

2.10.3 Orientasi serat

Orientasi serat dapat menentukan suatu bahan komposit, secara umum penyusun

serat pada komposit dapat dibedakan sebagai berikut :

a. Undirectional :

Serat disusun secara paralel satu sama lain. Kekuatan tarik yang paling

tinggi terdapat pada bahan yang sejajar dengan arah serat, sedangkan

kekuatan yang paling rendah pada bahan yang tegak lurus.

b. Pseudoisotropic :

Serat disusun secara acak, pada susunan serat ini kekuatan yang terjadi

pada satu titik pengujian mempunyai nilai yang sama

c. Bidirectional :

Serat disusun secara tegak lurus satu dengan yang lain. Pada susunan

serat ini kekuatan tarik yang paling tinggi terdapat pada arah 00 dan 900,

sedangkan kekuatan paling rendah pada serat dengan arah 450.


15

Gambar 2.2 Orientasi serat

Sifat mekanik dari pemasangan serat satu arah ini adalah yang paling

proporsional, karena pemasangan serat satu arah ini dapat memberikan kontribusi

pemakaian serat yang paling banyak. Hal ini disebabkan karena pemasangan serat acak

kontribusi serat yang dipasang akan semakin sedikit (fraksi volume sedikit), hal ini

mengakibatkan kekuatan pada kompositakan menurun, seperti pada gambar 2.3

Gambar 2.3 Diagram hubungan antara kekuatan,fraksi volume dan susunan serat

Jumlah serat pada bahan komposit serat sering dinyatakan dalam fraksi volume

serat (Vf), yaitu perbandingan volume serat terhadap volume bahan (Vc). Semakin

besar kandungan volume serat pada komposit akan mengakibatkan meningkatnya

kekuatan dari komposit tersebut.


16

2.10.4 Jenis serat

Berdasarkan ukuran dan panjang serat, jenis serat ada dua yaitu serat kontinu

(continou) dan serat tidak kontinu (discontinu). Secara teori serat yang panjang akan

lebih efektif dalam mentransmisikan beban dibandingkan dengan serat yang pendek.

Tetapi hal ini sulit untuk diwujudkan dalam penerapannya, karena selain serat ketebalan

resin juga berpengaruh.

2.11 Pencampuran komposit

Dalam memilih suatu bahan kopmposit, kombinasi yang tepat dari sifat masing-

masing bahan penyusunnya. Pencampuran bahan yang optimum akan menghasilkan

suatu komposit dengan kualitas yang baik. Sifat komposit ditentukan oleh phase matrik

dan phase reinforce sebagai bahan penyusun. Rongga udara (void) terjadi karena, tidak

merekatnya phase reinforce pada phase matrik. Hal ini akan menyebabkan rusak atau

retak (crack) pada bahan komposit. Adanya rongga antara phase reinforce dan phase

matrik harus dihindari. Seperti pada gambar 2.4

Gambar 2.4 Interphase dan Interfase dalam komposit

Bahan komposit dibuat untuk memperbaiki sifat-sifat dari bahan penyusunnya.

Komposit meningkatkan kekuatan tarik matrik dan mengurangi regangan matrik.

Komposit juga menurunkan kekuatan tarik serat dan meningkatkan regangan serat.

Serat yang memiliki sifat getas tetapi memiliki kekuatan tarik tinggi dipadukan dengan


17

matrik yang memiliki kekuatan tarik yang rendah dan kekuatan regangan yang besar,

akan menjadi suatu bahan yang memiliki sifat yang lebih baik. Perbaikan sifat inilah

yang membuat bahan dari komposit banyak digunakan sebagai bahan yang digunakan

dalam bidang teknik dan industri.

Beberapa perhitungan bahan komposit antara lain :

a) Massa komposit (mc)

mc = mm+mr …………………………………………… (2.1)

dengan : mm = massa matrik

mr = massa renforce

b) Volume komposit (Vc)

Vc = Vm+Vr+Vv ………………………………………. (2.2)

Dengan : Vm = volume matrik

Vr = volume reinforce

Vv = volume voids (rongga,cacat)

c) Kerapatan komposit (ρc)

ρc = ρc = (fm x ρm)+(fr x ρr) ………………... (2.3)

dengan : ρm = kerapatan matrik

ρr = kerapatan reinforce

fm = fraksi volume matrik


18

2.11.1 Fraksi Volume Minimum Reinforcing

Gambar 2.5 (a) Model komposit berpenguat serat, (b) Kurva tegangan Vs

regangan

Modulus elastis komposit kearah longitudinal Ec

Ec = fmEm + frEr ………………………………………………. (2.4)

Dengan : Em = modulus elastis matrik

Er = modulus elastis reinforced

Jika suatu bahan komposit mendapat beban tarik maka, dalamkondisi ini phase

reinforcing dan matriknya mempunyai perpanjangan yang sama sehingga dapat ditulis :

Ɛr = Ɛm = Ɛc …………………………………………………… (2.5)

Kekuatan tarik bahan komposit (σu)c

(σu)c = Vr(σu)r+(1-Vr)σm ……………………………………... (2.6)

dengan σm = tegangan tarik matrik saat reinforcing putus karena tarikan.


19

Pada saat tegangan σm dan matrik yang digunakan getas (ɛc = ɛm) maka berlaku :

σm =

(𝜎u)𝑟

𝐸r x Em = ArEm ……………………………………..... (2.7)

dengan Ar = perpanjangan saat reinforcing putus.

Maka untuk bahan komposit berlaku :

Ec = VrEr + (1-Vr)(𝑑𝜎u)

𝑑ԑm

……………………………………… (2.8)

dengan (𝑑𝜎u)

𝑑ԑm

= tangent dari kurfa tarik.

Apabila pembebanan berada dalam daerah elastis bahan sama dengan modulus

elastis dari matriknya, maka daerah pembebanan yang elastic maka berlaku :

Ec = VrEr + VmEm …………………………………………. (2.9)

Agar suatu bahan komposit memiliki sifat mekanis yang baik, fraksi volume Vr

lebih besar dari harga kritis. Tetapi pada kenyataanya, apabila fraksi volume relatif kecil

tidak akan efektif. Ini disebabkan karena tegangan yang terjadi akan ditahan oleh bahan

matrik tersebut. Dalam kondisi ini (σu)c sama dengan tegangan tarik matriknya (σu)m.

maka akan dipakai rumus :

(σu)c = (1-Vt)(σu)m ……………………………………….. (2.10)

Fraksi volume minimum rainforcing adalah

(Vr)min = (𝜎u)m−𝜎u

(𝜎u)r+(𝜎u)m−𝜎m ………………………………… (2.11)


20

Gambar 2.6 fraksi volume serat

2.11.2 Susunan serat

Berdasarkan susunan seratnya dapat dibedakan menjadi dua jenis serat yaitu

serat kontinu dan serat tidak kontinu. Berdasarkan teori serat yang panjang akan lebih

efektif dalam menyalurkan beban jika dibandingkan dengan serat yang pendek. Tetapi

teori tersebut sulit untuk diwujudkan dalam praktek pembuatannya. Hal ini disebabkan

karena pada serat yang panjang akan terjadi ketimpangan pada saat menerima beban

antar serat, dimana sebagian serat akan mengalami tegangan dan serat yang lain bebas

dari tegangan. Jika komposit tersebut dibebani hingga mendekati kekuatan patahnya,

sebagian serat akan patah sebelum serat yang lain menjadi patah. Komposit dengan

bahan serat pendek dapat menghasilkan kekuatan yang lebih besar dibandingkan dengan

serat yang panjang, yaitu dengan cara memasang orientasi serat pada arah optimum

yang dapat ditahan oleh serat.

Jenis komposit serat antara lain :

a) Serat kontinu

Serat satu arah

Serat dua arah

b) Serat tidak kontinu

Serat arah acak

Serat arah teratur


21

c) Serat multilapis

Laminat

Hybrid

2.12 Mekanika komposit

Sifat mekanik bahan komposit berbeda dengan bahan yang lainnya. Tidak

seperti bahan teknik yang lain yang memiliki sifat homogen dan isontropik, bahan

komposit memiliki sifat heterogen dan anisontropik. Sifat heterogen bahan komposit

terjadi karena bahan komposit tersusun dari dua atau lebih bahan yang memiliki sifat

mekanik yang berbeda, sehingga analisis mekanik pada komposit berbeda dengan bahan

konvensional yang lain. Sifat mekanikpada bahan komposit merupakan fungsi dari :

a. Sifat mekanik komponen penyusunnya

b. Geometri susunan masing-masingkomponen

c. Interface antara komponen

Mekanika komposit dapat dianalisis dari dua sudut pandang, yaitu dengan

analisis mikromekanik dengan memperlihatkan sifat-sifat mekanik bahan penyusunnya.

Analisis makromekanik memperlihatkan sifat-sifat bahan komposit secara umum tanpa

memperlihatkan sifat ataupun hubungan antara komponen penyusunnya.

2.12.1 Kondisi isostrain

Kondisi isostrain merupakan komposit dengan kondisi regangan yang sama.

Dalam hal ini tegangan pada material mengakibatkan regangan yang sama pada semua

lapisan komposit. Kita asumsikan bahwa ikatan antar lapisan tetap utuh selama dikenai

tegangan. Pada contoh komposit ini disebut dengan kondisi regangan yang sama.

Kita mendapatkan penjumlahan rata-rata modulus elastisitas dari komposit

dengan hubungan antara modulus elastis dari serat, matrik, dan presentase dari volume

masing-masing seperti pada gambar 2.7


22

Gambar 2.7 Komposit dengan kondisi regangan sama

2.12.2 Isostres

Maksud dari isostres condision adalah komposit dengan kondisi tegangan yang

sama. Misalnya struktur komposit berlapis yang ideal dan terdiri dari lapisan serat dan

matrik dengan masing-masing susunan lapisan tegak lurus terhadap tegangan yang

ditarik. Dalam kasus ini tegangan pada struktur komposit menghasilkan kondisi

tegangan yang sama, seperti pada gambar 2.8

Gambar 2.8 Komposit dengan kondisi tegangan sama


23

2.13 Modus kegagalan lamina

Pada umumnya ada tiga macam pembebanan yang menyebabkan suatu bahan

komposit menjadi rusak, antara lain pembebanan tarik, tekan dalam arah longitudinal

maupun transversal dan geser.

2.13.1 Modus kegagalan akibat beban tarik longitudinal

Pada bahan komposit lamina yang diberi beban searah dengan serat. Kegagalan

berawal dari serat-serat yang patah pada penampang yang paling lemah. Apabila beban

yang diberikan semakin besar, maka semakin banyak serat yang akan patah.

Kebanyakan komposit serat tidak sekaligus patah pada waktu yang bersamaan. Variasi

kerusakan serat yang patah relatif kecil kurang dari 50% beban maksimum.

Apabila serat yang patah semakin banyak, ada tiga kemungkinan :

a. Bila matrik mampu menahan gaya geser dan meneruskan serat disekitarnya,

maka serat yang patah akan semakin banyak sehingga akan menimbulkan retak.

Bahan komposit akan patah getas seperti gambar 2.9 (a)

b. Apabila matrik tidak mampu menahan konsentrasi tegangan geser yang timbul

diujung serat dapat terlepas dari matrik dan komposit rusak searah dengan serat

seperti pada gambar 2.9 (b)

c. Kombinasi darikedua tipe patahan pada kasus ini adalah patah serat yang terjadi

di sebarang tempat bersamaan dengan rusaknya matrik. Modus kerusakan

berbentuk seperti sikat, seperti pada gambar 2.9 (c)


24

Gambar 2.9 Modus kerusakan pada bahan komposit akibat beban tarik

longitudinal

2.13.2 Modus kegagalan akibat beban tarik transversal

Bahan yang memiliki susunan serat tegak lurus dengan arah pembebanan,

menyebabkan konsentrasi tegangan pada interface antara serat dan matrik itu sendiri.

Karena bahan komposit yang mendapat beban transversal akan gagal pada intervase

antar serat dan matrik, meskipun terjadi juga kegagalan tarnsversal pada serat bila arah

serat acak dan lemah dalam arah transversal.

Dengan demikian modus kegagalan akibat beban tarik transversal terjadi karena:

Kegagalan matrik

Debonding pada interface antara serat dan matrik

Gambar 2.10 Kegagalan pada komposit akibat beban tarik transversal


25

2.14 Tinjauan Pustaka

Aris Suprianto (2005), peneliti membahas tentang ketebalan komposit

serat terhadap kekutan tarik, cetakan yang dipergunakan 26 x 15 x 2,5. Benda uji

yang dibuat dengan komposisi serat dengan komposisi berat serat 1%, 2%, 3%,

4%, 5% dari berat matrik. Benda uji komposit fraksi berat 2% dibuat dengan

tebal 3mm, 5mm, 7mm, 9mm. benda uji dibuat dengan ukuran panjang 180mm

dengan diameter 3mnm. Komposit diuji dengan standar ASTM. Dari hasil

pengujian dan analisis dari pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa, fraksi

berat serat menaikan kekuatan tarik bahan komposit. Ketebalan komposit

mempengaruhi turunnya kekuatan tarik komposit. Kekuatan tarik tertinggi ada

pada komposit dengan ketebalan 3mm, sekitar 7,5kg/mm2. Kerusakan yang

terjadi pada komposit tergolong patah getas.

Franswell Saragih (2005), penelitian ini membahas tentang pengaruh

fraksi beratserat terhadap komposit yang berpengaruh terhadap kekuatan tarik

setelah dilakukan pengujian tarik. Cetakan utama terbuatdari kaca dengan

ukuran 26 x 15 x 0,5cm. Pembuatan benda uji serat dengan panjang 12cm dan

diameter 3mm, kemudian dilakukan uji tarik sebanyak dua kali. Membuat benda

uji komposit dengan fraksi berat 1%, 2%, 3%, 4%, 5%. Bahan komposit

kemudian dipotong dan diuji tarik dengan mengacu pada standar pengujian

ASTM D 3039-76. Pengujian dilakukan sebanyak 4 kali pada setiap fraksi masa

serat. Setelah proses pengujian dilakukan didapatkan nilai uji tarik kemudian

didapatkan nilai kekuatan tarik pada komposit. Berdasarkan hasil penelitian

maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut: pertama, fraksi berat serat

menaikan kekuatan tarik bahan komposit dibandingkan dengan kekuatan tarik

matrik pengikat, kekuatan yang paling besar sekitar 6,9kg/mm2. Kedua, semakin

besar presentase serat maka regangan akan semakin kecil. Ketiga, kerusakan

yang terjadi pada komposit tergolong kerusakan getas.

Kesimpulan dari kedua tinjauan pustaka diatas adalah komposisi antara

serat, resin, dan katalis sangat berpengaruh terhadap kekuatan tarik, selain itu

jumlah lapisan serat yang digunakan juga mempengaruhi hasil uji tarik yang

akan dilakukan. Perhitungan banyak nya resin, katalis, dan serat harus dihitung


26

dengan teliti, karena semua bahan saling melengkapi dan sangat mempengaruhi

hasil akhir pada penelitian komposit.


27

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Skema Penelitian

Skema yang dilakukan pada penelitian ini dapat dilihat dalam gambar 3.1

Gambar 3.1 Skema penelitian

Pembelian

bahan

Analisis

Serat sintetis (serat eglass)

Hasil penelitian

Resin Epoxy

Kesimpulan

Pembuatan Benda Uji :

1. Resin tanpa serat

2. Komposit dengan variasi

lapisan serat ( 2 lapis, 3

lapis, 4 lapis, dan 5 lapis)

Pengujian :

1. Pengujian tarik

Katalis


28

3.2 Persiapan Benda Uji

3.2.1 Alat

Dalam proses pembuatan komposit dengan serat glass dibutuhkan alat berikut :

1. Cetakan

Dalam proses ini cetakan yang digunakan adalah cetakan yang terbuat

dari kaca dengan ukuran 20x30x0,5cm. seperti pada gambar 3.2

Gambar 3.2 gambar cetakan kaca

2. Alat pemotong

Alat potong untuk memotong serat sesuai dengan ukuran cetakan, seperti

dalam gambar 3.3

Gambar 3.3 Gunting


29

3. Gelas ukur 1000cc

Gelas ukur digunakan untuk memudahkan mengukur jumlah resin yang

digunakan dan memudahkan saat proses pencampuran. Seperti dalam

gambar 3.4

Gambar 3.4 Gelas ukur 1000cc

4. Spatula kecil

Spatula ini dipergunakan untuk memudahkan saat meratakan campuran

resin dan katalis pada serat. Seperti terlihat dalam gambar 3.5


30

Gambar 3.5 Spatula Kecil

3.2.2 BAHAN

Selain itu baha-bahan yang dipergunakan dalam pembuatan komposit dengan

serat glass sebagai berikut :

1. Resin

Resin yang dipergunakan dalam pembuatan komposit ini adalah resin

epoxy bispenol-A. Ciri-ciri resin epoxy ini adalah resin ini memiliki

warna yang bening dan agak kental. Seperti dalam gambar 3.6

Gambar 3.6 Gambar resin epoxy

2. Serat

Pada penelitian pembuatan komposit ini serat yang dipakai adalah serat

glass yang mudah di dapatkan di pasaran. Arah serat yang dipakai

merupakan serat acak. Dapat dilihat pada gambar 3.7


31

Gambar 3.7 Gambar Serat Acak

3. Katalis

Katalis yang dipergunakan adalah katalis epoxy hardener general

purpose (polyaminoamide). Katalis ini memiliki fungsi untuk

mempercepat proses pengerasan dalam pembuatan komposit. Dapat

dilihat pada gambar 3.8

Gambar 3.8 Gambar Resin (polyaminoamide)


32

4. Acetone

Acetone ini dapat dipergunakan untuk membersihkan sisa resin yang

menempel pada alat-alat yang digunakan dalam proses pembuatan

komposit. Pemakaian acetone hanya dapat digunakan jika resin belum

mengering, jika resin tersebut sudah mengering maka akan sulit untuk

dibersihkan. Bahan acetone ini tidak dapat dipergunakan sebagai bahan

pengencer dalam proses pembuatan, meskipun bahan acetone memiliki

sifat untuk mengencerkan resin. Dapat dilihat pada gambar 3.9

Gambar 3.9 Acetone

5. Timbangan digital

Timbangan digital digunakan untuk menimbang serat yang akan

digunakan. Dapat dilihat pada gambar 3.10


33

Gambar 3.10 Timbangan digital

3.3 Perhitungan komposisi komposit

Komposisi dalam pembuatan komposit yang dibuat adalah 30% serat, 69,7%

resin, dan 0,3% katalis. Perhitungan komposit ini berdasarkan perhitungan volume total

pada cetakan. Ukuran cetakan yang dipergunakan adalah 20x30x0,5cm.

Berikut ini merupakan perhitungan yang dilakukan :

a) Menghitung volume cetakan

Dengan asumsi yang dipakai volume cetakan = volume komposit,

sehingga perhitungannya adalah :

Volume cetakan = volume komposit

Vcet = Vkomp

Sehingga volume komposit :

Vkomposit = 20x30x0,5cm

= 300 cm3

b) Menghitung volume serat

Volume serat (Vserat) = 30% x Vkomposit

= 30%

100 x 300 cm3

= 90 cm3


34

c) Masa serat dapat dihitung dengan menggunakan perhitungan volume

serat :

ρ = M

V , dengan masa jenis serat = 2,54

grcm⁄ 3

Sehingga masa seratnya :

Mserat = ρserat x Vserat

= 2,54 gr

cm⁄ 3 x 90 cm3

Mserat = 228,6 gr

d) Untuk menghitung jumlah resin dapat dihitumng sebagai berikut:

Volume resin = 69,7% x Vkomposit

= 69,7%

100 x 300 cm3

= 209,1 cm3

= 209,1 ml

e) Menghitung jumlah katalis yang dipakai :

Volume katalis = 0,3% x Vkomposit

= 0,3%

100 x 300 cm3

= 0,9 cm3

= 0,9 ml


35

3.4 Pembuatan benda uji tarik

Pada proses ini dibutuhkan tiga spesimen benda uji untuk tiap lapisan. Ada

empat macam lapisan serat acak yang dipergunakan. sehingga total spesimen yang

dibutuhkan ada 12 spesimen. Orientasi serat yang dipergunakan sama, yaitu serat acak

dengan jumlah resin dan katalis sama pada tiap jumlah lapisan. Hal ini bertujuan semua

lapisan serat memiliki perbandingan resin dan katalis yang sama.

Berikut ini merupakan langkah pembuatan benda uji tarik :

a. Cetakan disiapkan dan dilapisi dengan minyak atau faselin terlebih

dahulu agar resin tidak menempel pada cetakan.

b. Serat dipotong dengan ukuran 20 x 30 cm sebanyak 14 lembar. Karena

dalam pembuatan benda uji terdiri dari dua sampai lima lapisan serat.

c. Campuran resin dan katalis dituang dalam cetakan, dengan urutan resin,

kemudian serat, setelah serat dilapisi lagi dengan resin. Proses ini

dilakukan dari pembuatan serat dua lapis sampai lima lapis.

d. Setelah resin diratakan pada dasar cetakan, serat pertama diletakkan di

atas resin yang sudah merata pada dasar cetakan. Kemudian dituang

kembali dengan resin dan diratakan menggunakan spatula kecil agar

resin dapat meresap dalam serat yang telah disusun. Hal ini dilakukan

sampai serat lapis kedua tertutup oleh resin. Hal yang sama juga

dilakukan untuk 3 sampai 5 lapis, hanya saja pembagian resin yang

berbeda sesuai lapisan serat yang digunakan.

e. Urutan dalam proses pembuatan dalam menuang resin dan meletakkan

serat adalah resin, serat, resin, serat.

f. Proses berikutnya komposit ditunggu hingga benar-benar kering.

g. Setelah kering komposit dapat dikeluarkan dari cetakan.

h. Setelah kering komposit dapat dipotong dan dibentuk sesuai ukuran yang

sudah ditentukan.


36

Berikut ini merupakan gambar dari spesimen untuk uji tarik mengacu pada

standar pengujian ASTM D 3039-76 seperti dalam gambar 3.11

Gambar 3.11 Dimensi benda uji tarik


37

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian

Setelah semua data didapat, dilakukan pengolahan data dan perhitungan. Hasil

yang didapat ditampilkan dalam bentuk grafik maupun tabel.

4.1.1 Hasil Pengujian Benda Uji Matrik

Dari hasil pengujian tarik matrik didapatkan sifat-sifat mekanik yaitu kekuatan

tarik dan regangan. Sebelum pengujian dilakukan benda uji diukur tebal dan lebar

terlebih dahulu. Langkah-langkah pengujian dan perhitungan sebagai berikut :

A = Luas penampang matrik

= Lebar x Tebal

= 12,85 x 3,14

= 40,349 mm2

Kekuatan tarik = beban

𝐴 =

184,92

40,349 = 4,583 kg/mm2

a. Dari pertambahan panjang yang sudah diperoleh, regangan dapat dicari sebagai

berikut :

∆L = pertambahan panjang = 1,51 mm

L0 = panjang mula-mula = 70 mm

Regangan = 1,51

70 x 100% = 2,15 %


38

Dengan cara yang sama dilakukan perhitungan, dan hasil perhitungan dapat

dilihat pada table 4.1 dan 4.2

Table 4.1 Dimensi Matrik

No Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

A

(mm2)

Lo

(mm)

1 12,5 3,1 38,75 70

2 12,75 3,2 40,8 70

3 12,25 3,2 39,2 70

4 12,75 3 38,25 70

5 14 3,2 44,8 70

Table 4.2 Sifat Mekanik Matrik

No Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

A

(mm2)

Beban

(kg)

Kekuatan

tarik

(kg/mm2)

Kekuatan

Tarik

(MPa)

∆L

(mm)

Lo

(mm)

Ԑ

(%)

1 12,5 3,1 38,75 156,5 4,04 39,58 1,09 70 1,56

2 12,75 3,2 40,8 192,5 4,72 46,24 1,5 70 2,14

3 12,25 3,2 39,2 210,8 5,38 52,70 1,6 70 2,29

4 12,75 3 38,25 119,7 3,13 30,67 1,5 70 2,14

5 14 3,2 44,8 245,1 5,47 53,62 1,85 70 2,64


39

Dari hasil pengujian tarik matrik didapatkan diagram kekuatan tarik dan

regangan matrik, dapat dilihat pada gambar 4.1 dan 4.2

Gambar 4.1 Diagram Kekuatan Tarik Matrik

Gambar 4.2 Diagram Regangan Matrik

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5

Kek

uata

n T

ari

k (

Mp

a)

Spesimen

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

1 2 3 4 5

Reg

an

gan

( %

)

Spesimen


40

4.1.2 Hasil Pengujian Benda Uji Komposit

Pengujan tarik komposit dilakukan dengan menggunakan mesin uji tarik. Sifat

mekanik serat fiber dapat dilihat pada table 4.3.

Tabel 4.3 Sifat-sifat Bahan Fiber

Fiber Diameter Tegangan Tarik Modulus Elastisitas

(mm) (MPa) (Gpa)

Glass

E-Glass 0,01 3450 73

S-Glass 0,01 4480 86

Karbon 0,01 2750 240

Boron 0,14 3100 393

Kevlar 49 0,013 3450 130

Keramik

AL2O3 0,02 1900 380

SiC 0,13 3275 400

Logam

Baja 0,13 1000 206

Wolfram 0,013 4000 407

Pada pengujian tarik ini, data yang dihasilkan berupa grafik beban dan

pertambahan panjang. Hasil dari analisis grafik pengujian tarik tersebut, diketahui

beberapa sifat mekanis komposit seperti ditunjukan pada tabel 4.4

Tabel 4.4 Sifat Mekanik Komposit Serat 2 Lapis

No Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

A

(mm2)

Beban

(kg)

Kekuatan

tarik

(kg/mm2)

Kekuatan

Tarik (MPa)

∆L

(mm)

Lo

(mm)

Ԑ

(%)

1 12,25 4,25 52,1 170 3,3 32,00 0,7 70 1,00

2 12,5 4 50,0 206,5 4,1 40,47 0,85 70 1,21

3 12,25 4,25 52,1 155,2 3,0 29,21 0,55 70 0,79

4 12,25 4 49,0 127,3 2,6 25,46 0,75 70 1,07


41

Gambar 4.3 Diagram Kekuatan Tarik Komposit Serat 2 Lapis

Gambar 4.4 Diagram Regangan Matrik Komposit Serat 2 Lapis

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4

Kek

uata

n T

ari

k (

Mp

a)

Spesimen

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1 2 3 4

Reg

an

gan

( %

)

Spesimen


42



0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5

Kek

uata

n T

ari

k (

Mp

a)

Spesimen

No Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

A

(mm2)

Beban

(kg)

Kekuatan

tarik

(kg/mm2)

Kekuatan

Tarik

(MPa)

∆L

(mm)

Lo

(mm)

Ԑ

(%)

1 12,50 4,00 50,0 263,3 5,27 51,61 0,65 70 0,93

2 12,75 4,00 51,0 201,2 3,95 38,66 0,85 70 1,21

3 12,50 4,00 50,0 249,1 4,98 48,82 0,65 70 0,93

4 12,50 4,25 53,1 148,1 2,79 27,32 0,45 70 0,64

5 12,50 4,25 53,1 187 3,52 34,496 0,5 70 0,71


43

Gambar 4.6 Diagram Regangan Komposit Serat 3 Lapis


No Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

A

(mm2)

Beban

(kg)

Kekuatan tarik

(kg/mm2)

Kekuatan

Tarik (MPa)

∆L

(mm)

Lo

(mm)

Ԑ

(%)

1 12,50 4,25 53,13 359,50 6,77 66,32 1,05 70,00 1,50

2 12,50 4,25 53,13 316,40 5,96 58,37 0,75 70,00 1,07

3 12,50 4,25 53,13 335,90 6,32 61,96 0,86 70,00 1,23

4 12,50 4,00 50,00 220 4,40 43,12 1,05 70,00 1,50

5 12,75 4,25 54,19 289,4 5,34 52,34 1,20 70,00 1,71

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1 2 3 4 5

Reg

an

gan

( %

)

Spesimen


44



0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5

Kek

uata

n T

ari

k (

Mp

a)

Spesimen

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

1 2 3 4 5

Reg

an

gan

( %

)

Spesimen


45


No Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

A

(mm2)

Beban

(kg)

Kekuatan

tarik

(kg/mm2)

Kekuatan

Tarik

(MPa)

∆L

(mm)

Lo

(mm)

Ԑ

(%)

1 12,75 4,25 54,2 311,3 5,7 56,30 1,05 70 1,50

2 12,25 4,25 52,1 263,6 5,1 49,62 0,8 70 1,14

3 12,75 4,00 51,0 301,2 5,9 57,88 1 70 1,43

4 12,75 4,25 54,2 229,8 4,2 41,56 0,55 70 0,79


0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4

Kek

uata

n T

ari

k (

MP

a)

Spesimen


46


Dari hasil pengujian yang telah dilakukan dengan ketebalan spesimen yang

berbeda, didapatkan hasil kekuatan tarik yang paling tinggi ada pada komposit dengan

serat 4 lapis yaitu sebesar 56,42 MPa. Dari masing-masing lapisan serat komposit

diambil nilai rata-rata dari kekuatan tarik dan regangan. Nilai rata-rata yang diperoleh

dapat dilihat pada tabel 4.8.

Tabel 4.8 Rerata Kekuatan Tarik dan Regangan

No Lapisan

Serat

Kekuatan Tarik Rata-rata

(Mpa)

Regangan Rata-rata

(%)

1 Matrik 44,56 2,15

2 2 31,79 1,02

3 3 40,18 0,89

4 4 56,42 1,4

5 5 51,34 1,21

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1 2 3 4

Reg

an

gan

( %

)

Spesimen


47

Gambar 4.11 Diagram Rerata Kekuatan Tarik Komposit

Gambar 4.12 Diagram Rerata Regangan Komposit

0

10

20

30

40

50

60

Kek

uata

n T

ari

k R

ata

-rata

(M

Pa)

Spesimen2 lapis 3 lapis 4 lapisMatrik

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Reg

an

gan

Rata

-rata

( %

)

Spesimen2 lapis 3 lapis 4 lapis 5 lapisMatrik

5 lapis


48

4.2 Pembahasan

Untuk pembuatan komposit perbandingan yang dipakai yaitu 20% serat, 69,7%

matrik, dan 0,3% katalis. Pada pembuatan komposit ini pembagian resin pada tiap

lapisan berbeda. Jumlah resin yang dipakai untuk serat 2 sampai 5 lapis sama yaitu

209,1 ml. Jadi jumlah pembagian resin untuk melapisi serat berbeda, tergantung jumlah

lapisan serat yang disusun. Untuk serat 2 lapis jumlah resin yang dipakai untuk tiap

lapisan berbeda dengan serat 3 lapis, jika untuk serat 2 lapis jumlah resin dibagi menjadi

3 bagian, yaitu cetakan diberi oleh resin kemudian diberiserat, kemudian ditutup dengan

resin, setelah itu dilapis lagi dengan serat lapis kedua, dan ditutup dengan resin kembali.

Jadi untuk serat 2 lapis resin yang dibutuhan untuk setiap pelapisan yaitu 69,7 ml.

Untuk serat 3 lapis resin dibagi menjadi 4 bagian, serat 4 lapis resin dibagi menjadi 5

bagian, dan untuk serat 5 lapis resin dibagi menjadi 6 bagian, sehngga jumlah resin

untuk 2 sampai 5 lapis tetap yaitu 209,1 ml.

Pengujian matrik yang telah dilakukan menunjukan bahwa, matrik yang telah

diuji memiliki kekuatan tarik rata-rata yaitu 44,56 MPa. Sedangkan regangan pada

matrik yaitu 2,15 %. Kekuatan ini lebih rendah dibandingkan dengan matrik yang

sudah ditambah serat, ini dikarenakan pada matrik beban yang diterima langsung

disalurkan kepada matrik itu sendiri, sedangkan matrik yang ditambah serat beban

yang diterima akan diteruskan dari resin ke serat yang sudah dilapisi resin.

Penambahan serat berpengaruh, karena penambahan serat akan mengakibatkan

regangan berkurang dan akan meningkatkan kekuatan tarik. Kerusakan yang terjadi

pada pengujian matrik adalah patah getas karena tegak lurus dengan arah pembebanan.

Dari hasil pengujian tarik yang telah dilakukan, lapisan serat 2 lapis, 3 lapis, 4

lapis, dan 5 lapis memiliki kekuatan tarik dan regangan yang berbeda. Kekuatan tarik

komposit rata-rata setiap lapisan, untuk serat 2 lapis 31,79 MPa, serat 3 lapis 40,18

MPa, serat 4 lapis 56,42 MPa, dan untuk 5 lapis 51,34 MPa. Untuk kekuatan tarik

paling rendah ada pada komposit serat 2 lapis, untuk lapisan serat 3 dan 4 lapis

meningkat. Komposit serat 2 lapis memiliki kekuatan tarik yang paling rendah, ini

dikarenakan ketebalan lapisan resin yang kurang rata pada setiap sisinya. Untuk serat 5

lapis kekuatan tarik yang dihasilkan menurun. Hal ini dapat disebabkan beberapa faktor

antara lain, lebih banyaknya gelembung udara yang terperangkap di dalam serat. Tidak


49

hanya lapisan serat 5 lapis, tetapi serat 2 lapis sampai 5 lapis juga ada gelembung udara

yang tejebak didalam. Gelembung udara dapat terjadi karena terjadi saat melakukan

penyusunan serat, dari serat 2 lapis sampai 5 lapis dan penutupan dengan resin. Semakin

banyak lapisan yang disusun semakin banyak kemungkinan udara yang terperangkap

dalam komposit. Selain adanya gelembung udara, bisa juga karena resin yang dituang

pada tiap lapisan tidak merata. Jadi pada tiap lapisan ada yang terlapisi dengan resin

seluruhnya dan ada yang hanya terlapisi tipis. Hal ini sangat berpengaruh pada saat

dilakukan uji tarik. Untuk regangan rata-rata pada komposit serat 2 lapis 1,02%, 3 lapis

0,89%, 4 lapis 1,4%, 5 lapis 1,21%. Pada serat 2 lapis dan 4 lapis meningkat, sedangkan

serat 3 lapis dan 5 lapis menurun, hal ini bisa disebabkan karena serat tidak terlapisi

resin seluruhnya. Jadi saat dilakukan pengujian tarik ada sebagian beban yang hanya

diterima oleh matrik atau serat saja dan ada juga yang diterima oleh matrik dan serat

secara bersamaan, sehingga beban yang diterima tidak merata pada seluruh permukaan

spesimen yang diuji.

Hasil pengujian juga dipengaruhi patahan pada komposit. Hasil yang

maksimal terjadi saat patahan yang terjadi antara serat dan matrik patah secara

bersamaan. Hasil yang kurang maksimal terjadi saat patahan yang terjadi antara serat

dan matrik tidak bersamaan, masih ada bagian serat yang tersisa pada patahan. Hal

seperti ini mengakibatkan hasil pengujian tidak maksimal, karena pada bagian komposit

masih terdapat celah yang mengakibatkan matrik dan serat tidak menempel. Celah yang

terdapat pada komposit berpengaruh saat dilakukan pengujian tarik, karena beban yang

diperoleh tidak dapat disalurkan keseluruh permukaan komposit.


50

Gambar patahan komposit dari masing-masing lapisan disajikan dalam gambar

4.13 – 4.16

Gambar 4.13 Patahan Pada Komposit 2 Lapis



51




52

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan penulis dapat mengambil kesimpulan :

1. Jumlah lapisan serat mempengaruhi kekuatan tarik yang dihasilkan.

Matrik tanpa serat memiliki kekuatan tarik 44,56 MPa, komposit serat 2

lapis kekuatan tarik 31,79 MPa, serat 3 lapis 40,18 MPa, serat 4 lapis

56,42 MPa, sedangkan komposit dengan serat 5 lapis memiliki kekuatan

tarik sebesar 51,34 MPa. Semakin banyak lapisan serat yang disusun

kekuatan tariknya akan semakin tinggi.

2. Penambahan serat juga berpengaruh kepada regangan komposit. Pada

pengujian resin tanpa serat regangan yang didapat yaitu 2,15%, dan pada

komposit dengan serat 5 lapis regangan yang diperoleh yaitu 1,21%.

3. Kerusakan yang terjadi pada komposit setelah dilakukan uji tarik

merupakan patah getas, karena patah yang terjadi pada komposit

cenderung tegak lurus dengan arah pembebanan.

5.2 Saran

Dalam penelitian yang sudah dilakukan masih terdapat kesalahan dan

kekurangan. Untuk menyempurnakan penelitian selanjutnya perlu diperhatikan hal-hal

sebagai berikut :

1. Pada proses pembuatan benda uji adalah dengan cara hand lay-out, untuk

mendapatkan tebal yang merata sebaiknya pembuatan benda uji

dilakukan dengan sangat teliti dan memperhatikan tempat untuk

meletakkan cetakan. Tempat meletakkan cetakan harus rata, jika tidak

maka resin tidak rata pada permukaan serat.

2. Dalam uji tarik agar data yang diperoleh akurat dan tidak terjadi

kesalahan, harus diperhatikan benda yang dijepit oleh griper harus rata.

Hal ini sangat penting, agar benda uji benar-benar ditarik tegak lurus dan


53

tidak meleset. Jika griper menjepit tidak sempurna atau miring data yang

didapat tidak akurat.

3. Dalam proses pencetakan sebaiknya komposit diberi beban agar resin

dapat mengikat serat dengan sempurna dan meratapada setiap lapisan

serat.


54

DAFTAR PUSTAKA

Jones, R, M., 1975. Mechanics Of Composite Materials. Mc Graw Hill, New York.

Surdia, Saito, S. 1985. Pengetahuan Bahan Teknik. Pradnya Pramita. Jakarta.

Robert, J. M. 1975. Mechanics Of Material. Mc Graw Hill.

Schwats, M. M. 1984. Composite Materials Hand Book. Mc Graw Hill.

Budinsk, K. G. Enginering Materials, Properties And Selwction. Prentice Hall

International, Inc.

Crawford, R. J. 1993. Plastic Enginer.

Gibson, R. F. 1994. Principles Of Composite Material Mechanic. Singapore: Mc Graw

Hill, Inc.


55

LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 Alat Dan Bahan Membuat Komposit

Cetakan Kaca


56

Gelas Ukur Spatula Kecil

resin epoxy Katalis (polyaminoamide)

Serat Acak


57

LAMPIRAN 2 Gambar Patahan Komposit

Patahan Komposit 2 Lapis Patahan Komposit 3 Lapis

Patahan Komposit 4 Lapis Patahan Komposit 5 Lapis


58

LAMPIRAN 3 Hasil Ekstensiometer Uji Tarik

Pengujian Komposit 2 Lapis


59




60



KARAKTERISTIK KOMPOSIT SERAT GLASS DENGAN ...untuk mengetahui kekuatan tarik dan regangan pada komposit serat glass dengan jumlah lapisan yang berbeda. Langkah pertama membuat cetakan

Documents