Pengaruh Fraksi Volume Serat Dengan Variasi Susunan Serat Terhadap Kekuatan Bending Dan Tarik Pada Komposit Berpenguat Serat Tebu (Saccharum offcinarum).

 ABSTRAK     

       Penggunaan material komposit diberbagai bidang teknologi tidak terlepas dari sifat-sifat yang dimiliki komposit yaitu ringan, kuat, dan tahan terhadap korosi. Namun, penggunaan dari  komposit berpenguat serat buatan mengalami kelemahan karena tidak ramah lingkungan dan limbahnya tidak dapat terurai. Sehingga dibutuhkan serat penguat alam karena murah, ramah lingkungan dan limbahnya dapat terurai. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh fraksi volume serat dengan variasi susunan serat terhadap kekuatan bending dan tarik pada komposit berpenguat serat tebu (Saccharum offcinarum).

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serat tebu (Saccharum offcinarum), resin epoxy dan katalis. Proses pemilihan serat dilakukan dengan cara pengelupasan kulit tebu lalu digiling, selanjutnya serat tebu dipisahkan dari ampas tebu lalu dijemur hingga kering ± 10 hari, dan serat tebu kering dipotong dengan ukuran 120 mm. Dalam penelitian ini terdapat 3 variasi susunan serat, yaitu susunan acak, susunan lurus, dan susunan silang. Metode dalam pembuatan spesimen dengan cara hand lay up dengan fraksi volume serat 40%, 50%, 60%. Mesin untuk menguji spesimen uji bending dan uji tarik adalah Universal Testing Machine (UTM) tipe HT – 9501. Spesimen uji bending menggunakan standar uji ASTM D790-03, sedangkan untuk spesimen uji tarik menggunakan standar uji ASTM D3039.

 Hasil pengujian bending dan tarik komposit berpenguat serat tebu menunjukkan bahwa semakin besar fraksi volume serat tebu maka semakin besar pula tegangan yang dihasilkan, dengan tegangan bending tertinggi terjadi pada fraksi volume serat 60% susunan serat silang yaitu 154,675 MPa sedangkan tegangan bending terendah terjadi pada fraksi volume serat 40% susunan serat acak yaitu 34,959 MPa. Tegangan tarik tertinggi terjadi pada fraksi volume serat 60% susunan serat lurus yaitu 9,972 MPa sedangkan  tegangan tarik yang terendah terjadi pada fraksi volume serat 40% susunan serat acak yaitu 1,715 MPa. Hasil foto makro pada spesimen uji bending dan uji tarik menunjukkan bahwa patahan yang terjadi pada matrik merupakan jenis patah getas karena permukaan patah mengkilap dan rata.

Kata kunci : Fraksi Volume, Kekuatan Bending, Kekuatan Tarik.  

Proses Produksi Permesinan

Macam-macam pemotongan logam adalah :

1.    Pengguntingan

Yakni menggunting logam dengan alat gunting mengikuti pola guntingan tertentu.logam yang digunting biasanya berbentuk lembaran.

2.    Pembubutan

Yaitu memutar benda kerja yang bersentuhan dengan maata pahat mesin bubut,sehingga terjadi pengikisan logam/benda kerja oleh pahat yang kekerasannya lebih besar daripada benda kerja.

3.    Pemboran

Yaitu memutar pahat berupa bor yang ditusukkan pada benda kerja yang diam,sehingga diperoleh lubang dengan diameter dan kdalaman tertentu sesuai rancangan.

4.    Milling

Yaitu mata pahat berbentuk roda gigi diputar oleh mesin-mesin dan dikenakan pada benda kerja sehingga dihasilkan bentuk sesuai rancangan.Benda kerja digeser sementata pahat berputar dan tetap ditempat.Atau bisa juga pahat bergeser sambil berputar dan benda kerja diam.

5.    Broaching

Yaitu pahat bergerigi digesekkan pada benda kerja yang diam.Disini pemotongan oleh gigi-gigi pahat bukan dengan diputar,tetapi digeser/digesekkan saja.

6.    Penggergajian

Yaitu pemotongan dengan menggesekkan mata pisau seperti alur bergerigi pada material sehingga terjadinya pemisahan material akibat pemottongan.

7.    Gerinda

Yaitu penggesekan benda kerja ke pahat yang berbentuk lempengan bulat dan abrasive (permukaan kasar). Penggesekan ini terjadi dengan berputarnya pahat,sementara benda kerja dipegang oleh operator.

 5.Pengelasan

Yaitu proses pengikatan dua logam dengan menggunakan panas atau tekanan atau keduanya.Proses ini betul-betul meleburkan kedua logam menjadi satu bisa dengan menambahkan logam pengisi atau keduanya dipaksa bersatu.

Jurnal Proses Produksi 2

MESIN PENGGURDI

Penggurdian adalah membuat lobang dalam sebuah obyek denganmenekankan sebuah gurdi berputar k epadanya. Hal yang sama dapat dicapai dengan memegang penggurdi stasioner dan memutar benda kerja.


Pengeboran adalah memperbesar lubang yang telah digurdi atau diberi inti.  Pada prinsipnya merupakan suatu operasi penepatan sebuah lubang yang telah digurdi sebelumnya dengan pahat jenis mesin bubut mata tunggal. 


Meluaskan lubang (Reaming) adalah memperbesar lubang yang telah dimesin sampai ke ukuran yang sesuai dengan penyelesaian halus. Peluas lubang adalah sebuah pahat teliti dan tidak dirancang untuk membuang logam banyak.  


Gurdi
Gurdi adalah sebuah pahat pemotong yang ujungnya berputar dan memiliki satu atau beberapa tepi potong dan galur yang berhubungan kontinyu di sepanjang badan gurdi. Galur bisa berupa lurus atau heliks, disediakan untuk memungkinkan lewatnya serpihan dan fluida pemotongan. 


Penggurdi Puntir (Twist Drill)
Penggurdi puntir adalah jenis yang banyak dipakai, dimana memiliki dua galur dan dua tepi potong. Penggurdi jenis ini dperlihatkan pada gambar 2. dengan berbagai sebutan yang diberikan. beberapa jenis penggurdi bervariasi dalam jumlah dan sudut galurnya, ditunjukkan pada gambar 3. Penggurdi beralur tunggal digunakan untuk pelubangan mula dan untuk penggurdian lubang dalam.

                Gambar 2                              Gambar 3


Asyari Daryus - Proses Produksi II9
Universitas Darma Persada - Jakarta   

Korosi Peretakan Peka Terhadap Lingkungan

Ada 3 jenis korosi peka lingkungan, yaitu (Jones, 1992):

1.    Peretakan korosi tegangan (Stress Corrosion Cracking/SCC).

Yang dinamakan dengan peretakan korosi-tegangan (stress-corrosion cracking/SCC) pada suatu elemen mekanis adalah beban yang diterima langsung oleh suatu logam yang berupa beban operasi dan beban oleh adanya tegangan sisa (residual stress), yang menimbulkan fracture atau kerusakan pada benda.

Kondisi lingkungan (environment) yang dapat mempengaruhi SCC kebanyakan berupa media cairan berupa peng-oksid, terutama pada temperatur tinggi. Korosi tegangan bermula dari lekukan atau lubang, alur dan semua bentuknya diskontinyu pada logam. Karena adanya konsentrasi tegangan pada suatu formasi, maka kondisi cacat awal tersebut dapat berlanjut karena adanya tegangan, dimana proses korosi berlangsung secara bersamaan. SCC terjadi pada suatu logam campuran yang bekerja di kondisi tegangan tarik statis. Logam yang murni biasanya lebih tahan terhadap peretakan korosi tegangan.

2.    Peretakan korosi fatik (Corrosion Fatigue Cracking/CFC).

Peretakan korosi fatik (corrosion fatigue cracking/CFC) terjadi pada logam yang mendapat beban terus menerus pada lingkungan yang korosif. Kelelahan atau fatik pada benda merupakan akibat adanya beban yang berulang-ulang dan bervariasi. Beban yang berulang-ulang akan cenderung menghantam permukaan dan menyebabkan keretakan. Pertumbuhan keretakan pada penampang benda dapat mengurangi kemampuan puncaknya dan mengakibatkan kegetasan, yang akan berlanjut menjadi fracture. Dalam suatu media yang korosif daya tahan terhadap fatik dapat berkurang oleh variasi besarnya beban dan frekuensinya sehingga akan terjadi akselerasi korosi fatik. Intensitas korosi fatik akan lebih besar pada media yang korosif dengan kandungan oksigen dan pada temperatur operasi yang tinggi. Korosi jenis ini dapat terjadi pada logam paduan maupun logam murni.

3.    Hydrogent induced cracking (HIC).

HIC terjadi karena hidrogen berdifusi kedalam kisi-kisi logam campuran pada saat terjadinya  evolusi hidrogen.        

H₂O +e^- ® H + OH^- …………………………………………………....(2.6)

2H⁺ + 2e^- ® H₂………………………………………..........................(2.7)

Jones, Denny A. 1992. “Principles and Prevention of Corrosion” . Canada : Maxwell PublishingCompany.

FLUIDA DINAMIS

Dalam fluida dinamis, kita menganalisis fluida ketika fluida tersebut bergerak.

Aliran fluida secara umum bisa kita bedakan menjadi dua macam, yakni aliran lurus alias laminar dan aliran turbulen. Aliran lurus bisa kita sebut sebagai aliran mulus, karena setiap partikel fluida yang mengalir tidak saling berpotongan.

Salah satu contoh aliran laminar adalah naiknya asap dari ujung rokok yang terbakar. Mula-mula asap naik secara teratur (mulus), beberapa saat kemudian asap sudah tidak bergerak secara teratur lagi tetapi berubah menjadi aliran turbulen. Aliran turbulen ditandai dengan adanya lingkaran-lingkaran kecil dan menyerupai pusaran dan kerap disebut sebagai arus eddy. Contoh lain dari aliran turbulen adalah pusaran air. Aliran turbulen menyerap energi yang sangat besar.

Ciri-ciri umum dari aliran fluida :

1.      Aliran fluida bisa berupa aliran tunak (steady) dan aliran tak tunak (non-steady).  aliran fluida dikatakan aliran tunak jika kecepatan setiap partikel di suatu titik selalu sama. Katakanlah partikel fluida mengalir melewati titik A dengan kecepatan tertentu, lalu partikel fluida tersebut mengalir dengan kecepatan tertentu di titik B. Ketika partikel fluida yang lain menyusul dari belakang melewati titik A, kecepatan alirannya sama dengan partikel fluida yang bergerak mendahului mereka. Hal ini terjadi apabila laju aliran fluida rendah alias partikel fluida tidak kebut-kebutan. Contohnya adalah air yang mengalir dengan tenang. Aliran tak tunak berlawanan dengan aliran tunak. Jadi kecepatan partikel fluida di suatu titik yang sama selalu berubah. Kecepatan partikel fluida yang lebih dulu berbeda dengan kecepatan partikel fluida yang berikutnya.

2.      Aliran fluida bisa berupa aliran termampatkan (compressible) dan aliran tak-termapatkan (incompressible). Jika fluida yang mengalir mengalami perubahan volum (atau massa jenis) ketika fluida tersebut ditekan, maka aliran fluida itu disebut aliran termapatkan. Sebaliknya apabila jika fluida yang mengalir tidak mengalami perubahan volum (atau massa jenis) ketika ditekan, maka aliran fluida tersebut dikatakan tak termampatkan. Kebanyakan zat cair yang mengalir bersifat tak-termampatkan.

3.      Aliran fluida bisa berupa aliran berolak (rotational) dan aliran tak berolak (irrotational). Contohnya, sebuah kincir mainan yang dibuang ke dalam air yang mengalir. Jika kincir itu bergerak tapi tidak berputar, maka gerakannya adalah tak berolak. Sebaliknya jika bergerak sambil berputar maka gerakannya kita sebut berolak. Contoh lain adalah pusaran air.

4.      Aliran fluida bisa berupa aliran kental (viscous) dan aliran tak kental (non-viscous). Kekentalan dalam fluida itu mirip seperti gesekan pada benda padat. Makin kental fluida, gesekan antara partikel fluida makin besar

Sifat Fluida Ideal :

·         Tidak dapat ditekan (volume tetap karena tekanan)

·         Dapat berpindah tanpa mengalami gesekan

·         Mempunyai aliran stasioner (garis alirnya tetap bagi setiap partikel)

·         Kecepatan partikel-partikelnya sama pada penampang yang sama

www.google.com

www.gurumuda.com

www.ensiklopedia.org