Penelitian Komposit
Judul Penelitian : Karakterisasi Mekanis Komposit Epoksi Modifikasi yang diperkuat Serat Gelas. Komposit adalah salah satu material yang saat ini banyak di kembangkan dalam dunia industri. Oleh karena itu berikut ini adalah tujuan kami melakukan penelitian suatu serat gelas. Dalam penelitian ini kami telah memodifikasi sebuah serat gelas atau disebut juga woven. Serat gelas ini kami campurkan dengan serat gelas alami yaitu menggunakan serat serabut kelapa yang di potong – potong. Serat kelapa yang kami gunakan adalah serat kelap yang sudah kami jemur kurang lebih 5 hari. Adapun serat kelapa yang di gunakan serat kelapa yang sudah tua. Berikut tujuan penelitian saya :
- Mengetahui kekuatan tari dan modulus elastisitas tarik material komposit epoksi yang di perkuat serat gelas dan serat serabut kelapa.
- Menganalisa hasil perpatahan tarik material komposit epoksi yang di perkuat serat gelas dan serabut kelapa.
- Menganalisa pengaruh serabut kelapa terhadap kekuatan tari material.
Lokasi penelitian di lakukan di Institut Teknologi Medan ( ITM ) di jalan gedung arca medan sumatera utara.
Sistematis Penulisan Penelitian Komposit
Berikut adalah materi pembahasan dalam penulisan penelitian dalam tugas sarjana dari Bab 1 hingga Bab IV dengan sistematika penulisan antara lain.
Bab I Pendahuluan
Berisikan tentang latar belakang, rumusan masalah, ruang lingkup dan tujuan skripsi dan sistematis penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Pada bab ini berisikan kajian pustaka dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya memiliki hubungan dengan tema penenlitian dan dasar – dasar teori yang mendukung penelitian yang dilakukan.
Bab III Metode Penelitian Komposit
Pada bab ini berisikan , tempat penelitian jadwal penelitian alat dan bahan yang di gunakan dalam pelaksanaan penelitian, diagram alir penelitian serta langkah – langkah yang di gunakan.
Bab IV Hasil dan Pembahasan Penelitian Komposit
Membahas tentang analisa data – data hasil pengujian di laboratorium yang diperoleh selama melakukan penelitian.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Membahas tentang kesimpulan dari hasil penelitian yang sudah dilakukan serta saran – saran yang berguna untuk penelitian yang dilakukan.
Bab III Metodologi Penelitian Komposit
3.1 Tempat Dan Waktu Penelitian
Pada kegiatan pelaksanan penelitian ini nanti akan dilaksanakan di laboratorium pengujian logam institut teknologi medan ( ITM ). Sedangkan sebagian material baik matriks maupun bahan penguat dalam hal ini serat gelas di pasok dari PT Justus Kimia Raya yang terletak di jalan putri hijau, medan sumatera utara. Dengan estimasi penelitian 4 – 6 bulan.
3.2. Bahan Dan Alat
3.2.1 Bahan Penelitian
a. Matriks
Eposchon adalah merek resin yang sering di gunakan untuk matriks yang terbuat dari diglycidyl ether of bisphenol – A ( DGEBA ) dengan kekentalan sedang. Berbagai teknik pabrikasi dapat di gunakan untuk pemanfaatan resin ini di karenakan kekentalan yang rendah pada temperatur yang tinggi. Berbagai zat campur pengeras ( hardener ) dapat digunakan untuk me-cross linkedkan Eposchon ini tergantung kepada sifat – sifat produk yang di inginkan serta keperluan proses pabrikasi. Eposchon adalah salah satu resin konvensional standar untuk berbagai aplikasi karena memiliki sifat – sifat mekanis, daya tahan terhadap bahan kimia, perekat dan insulator yang baik. Penelitian ini menggunakan hardener cycloaliphatic amine. Resin dan hardener di campur dengan teliti dan merata dengan perbandingan 1:1.
b. Serat
Bahan serat yang digunakan adalah serat gelas yang di anyam ( woven ). Serat gelas ini adalah serat E-Glass yang memiliki kekuatan tarik berkisar 3500 Mpa pada temperatur 22 C dan modulus elatisitas sebesar 72 GPa. Serat E-glass ini sangat cocok digunakan bersama dengan resin epoksi tetapi memiliki kekuatan yang lebih rendah jika dibandingkan S-glass. Walaupun demikian, serat E-glass memiliki harga yang lebih murah dibandingkan serat S-glass.
c. Serat Serabut Kelapa
Serat serabut kelapa adalah jenis serat alami yang di tambahan yang digunakan . Serat serabus tersebut di potong – potong pendek – pendek.
d. Katalis
Katalis adalah suatu zzat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu tanpa mengalami perubahan. Katalis di gunakan pada resin epoxi dan epoxy hardener agar mempercepat pengeringan pada saat penggabungan material komposit.
3.2.2 Alat Penelitian
a. Mesin Uji Tarik
Mesin uji tarik merupakan salah satu bentuk pengujian untuk menentukan mutu suatu material terhadap gaya tarik yang diberikan.
b. Kertas Teflon
Kertas Teflon adalah saalah satu bahan yang tahan terhadap panas yang tinggi dan sering di gunakan sebagai alas dasar pembuatan komposit karena tidak lengket.
c. Roller Fiber Glass
Roller Fiber Glass adalah alat bantu yang digunakan untuk mendorong gelembung yang terjebaak pada serat fiber sekaligus untuk memudahkan meratakan media cetak pada saat pembuatan bahan komposit.
d. Aseton
Aseton adalah suatu cairan untuk membersihkan peralatan yang telah dipakai saat mengaduk resin.
e. Cangkir Stainless dan Pengaduk
Cangkir stainless di gunakan sebagai tempat pencampuran epoxy resin, hardener epoxy dan serabut kelapa. Bahan pengaduk resin yang digunakan kayu yang sudah di bentuk.
F. Timbangan Massa dan Sarung Tangan
Timbangan massa di gunakan untuk menimbang massa epoxy dan resin , Epoxy hardener serat serabut kelapa yang akan di campukan Sedangkan sarung tangann berfungsi melindungi tangan dari bahan – bahan yang berbahaya agar tidak mengenai kulit.
g. Gunting Dan Keramik
Gunting berfungsi untuk memotong serat fiber dan serat serabut kelapa. Sedangkan keramik di gunakan untuk sebagai alas dasar dari kertas teflon dan keramik juga digunakan untuk penutup.
h. Kuas dan Double Tip
Kuas berfungsi untuk meratakan resin yang sudah di campur agar merata dengan baik. Sedangkan double tip digunakan untuk melekatkan kertas teplon ke keramik supaya tidak bergeser saat melakukan penuangan dan pada saat meratakan resin.
i. Kamera
Kamera berfungsi untuk memoto hasil patahan spesimen yang terbentuk dari pengujian tarik.
j Mesin Gerindra
Mesin gerindra berfungsi untuk memotong spesimen agar sesuai dengan bentuk spesimen yang dingingkan.
K. Jangka Sorong
Jangka sorong berfungsi untuk mengukur lebar dan ketebalan spesimen sebelum di uji.
l. Penggaris Besi
Penggaris besi berfungsi untuk mnegukur panjang spesimen ketika membentuk spesimen dan mengukur kembali spesimen sebelum di uji dan sesudah di uji.
m. Penjepit Besi
Penjepit besi berfungsi untuk menjepit lempengan ketika di lem menggunakan resin.
3.3 Proses Pembuatan Spesimen
Proses Pembuatan Spesimen adalah menggunakan metode hand lay up. Pemelihan metode hand lay up di karenakan metode ini yang paling mudah di dapatkan alatnya dan lebih ekonomis. Dalam pembuatan spesimen komposisi spesimen adalah sebagai berikut.
- Resin Epoksi 200 gram
- Hardener epoksi 200 gram
- Serat gelas 3 lembar ukuran 40 cm2
- Sedangkan pada spesimen serat gelas yang di tambah serat serabut kelapa 5 % berarti serat serabut yang di tambah 10 gram
- Spesimen menggunakan serat anyam
- Spesimen menggunakan serat anyam + serabut kelapa
- Mempersiapkan alat – alat dan bahan
- Untuk wada pencetakan menggunakan kertas teflon yang di lengketkan di keramik menggunakan douple tip.
- Memotong serat anyam e ukuran kertas teflon sebanyak 3 lembar
- Timbang resin epoksi sebanyak 200 gram di cangkir stainless.
- Masukkan hardener epoksi seberat 200 gram sehingga berat keduanya 400 gram
- Aduk hingga merata
- Masukkan katalis untuk mempercepat pengeringan
- Oleskan campuran tersebut menggunakan kuas ke kertas teflon untuk lapisan dasar hingga merata
- Lapisan kedua bentangkan serat anyam 1 ( woven ) di atas kertas teflon dengan perlahan – lahan dan ratakan menggunakan roller fiber glass.
- Setelah di ratakan menggunakan roller fiber glass oleskan lagi campuran tersebut hingga merata.
- Lalu di bentangkan serat anyam ( woven ) secara perlahan dan ratakan menggunakan roller fiber glass.
- Oleskan kembali campuran tersebut hingga merata.
- Bentangkan serat anyam yang terakhir secara perlahan dan ratakan menggunakan roller fiber glass
- Oleskan campuran tersebut hingga merata
- Lalu bagian di atas di tutup menggunakan kertas teflon
- Biarkan dalam temperatur ruang hingga kering
- Setelah kering, lakukan pembentukan spesimen
- Ukur spesimen
- Potong spesimen sesuai ukuran yang di tetapkan
- Pemasangan lempeng di spesimen di aera grip
- Lanjut ke pengujian spesimen.
