ii

STUDI TEBAL CORE KOMPOSIT SANDWICH BERPENGUAT

SERAT E-GLASS DAN SERAT CARBON TERHADAP

KEKUATAN IMPACT DAN KEKUATAN BENDING

DENGAN MATRIK POLYESTER

PROPOSAL SKRIPSI

Proposal Skripsi ditulis untuk memenuhi sebagian persyaratan

dalam mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Teknik

Program S1 Pendidikan Teknik Mesin

MOHAMMAD TEGUH DWI CAHYO

09050524043

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESIN

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

2014

iii

ABSTRAK

Mohammad Teguh Dwi Cahyo. Studi Tebal Core Komposit Sandwich

Berpenguat Serat E-Glass Dan Serat Carbon Terhadap Kekuatan Impact Dan

Kekuatan Bending Dengan Matrik Polyester. Skripsi Program S1 Pendidikan

Teknik Mesin Universitas Negeri Surabaya, 2014.

Perkembangan teknologi sering menuntut digantikannya logam dengan bahan

lain, seperti plastik yang sudah mendapat banyak tempat dalam kontruksi mesin.

Komposit sandwich merupakan jenis material komposit yang mempunyai susunan

dan komposisi tertentu. Komposit Sandwich berbahan inti polypropylene

merupakan salah satu bahan yang sedikit diragukan oleh para perancang kontruksi

teknik. Selain densitas polypropylene rendah, polypropylene mempunyai sifat

elastisitas tinggi dan para perancang kontruksi teknik enggan untuk

menggunakannya. Jika dilihat dari sifat fisik polypropylene yang belum menjadi

komposit sandwich memang tidak mempuyai kekuatan yang menarik sesuai

kebutuhan penggunanya. Munculnya permasalahan tersebut dilatar belakangi oleh

tidak adanya referensi mengenai kekuatan inti core sandwich berbahan

polypropylene yang telah diolah menjadi komposit sandwich dengan

menggunakan matriks polyester dan cara pembuatan komposit tersebut dengan

standar pembuatannya. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui kekuatan

komposit pada beberaba ketebalan komposit sandwich.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dan teknik pengambilan data

dengan penggunaan metode kualitatif deskriptif. Dalam penelitian ini benda kerja

yang digunakan sebanyak 24 sampel, yang akan diuji dalam imapct test dan

banding test. Pada impact test standar yang akan digunakan yaitu ASTM D 5942-

96 dan pada bending test penulis akan menggunakan standar ASTM D 790-02.

benda kerja yang akan diuji mempunyai variasi ketebalan yang berbeda, yaitu:

ketebalan 10 mm, 15 mm, 20 mm, dan 25 mm.

Hasil penelitian ini diharapkan mampu memberikan referensi kepada

perancang kontruksi teknik mengenai kekuatan komposit berbahan core

polypropylene. Pada penelitian ini diprediksikan semakin tebal core komposit

sandwich maka semakin kuat pula material yang diujikan dengan ketebalan

laminasi yang sama.

Kata Kunci : teknologi bahan, komposit sandwich, matriks polyester, kekuatan

impact, kekuatan banding,

iv

LEMBAR PERSETUJUAN

STUDI TEBAL CORE KOMPOSIT SANDWICH BERPENGUAT

SERAT E-GLASS DAN SERAT CARBON TERHADAP

KEKUATAN IMPACT DAN KEKUATAN BENDING

DENGAN MATRIK POLYESTER

MOHAMMAD TEGUH DWI CAHYO

09050524043

Proposal Skripsi ditulis untuk memenuhi sebagian persyaratan

dalam mendepatkan gelar Sarjana Pendidikan Teknik

Program S1 Pendidikan Teknik Mesin

Menyetujui:

Dosen Pembimbing

Moch. Arif Irfai, S.Pd., MT NIP.198102072009121002

v

KATA PENGANTAR

Segenap rasa syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena hanya

dengan rahmat dan anugerahNya semata sehingga kami dapat menyelesikan

proposal skripsi yang berjudul Studi Tebal Core Komposit Sandwich

Berpenguat Serat E-Glass Dan Serat Carbon Terhadap Kekuatan Impact

Dan Kekuatan Bending Dengan Matrik Polyester .

Skripsi ini dapat terselesaikan juga berkat bantuan dan dukungan dari

banyak pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada:

1. Bapak Dr. Tri Wrahatmolo, MPd, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Negeri Surabaya

2. Bapak Dr. Mochamad Cholik, M.Pd. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Universitas Negeri Surabaya.

3. Bapak Moch. Arif Irfai, S.Pd., MT selaku dosen pembimbing skripsi,

yang telah membimbing dan memberi arahan mulai penulis dari awal

hingga akhir.

4. Bapak/Ibu dosen pengajar di Jurusan Pendidikan Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Negeri Surabaya yang telah membekali ilmu

pengetahuan.

5. Orang tua tercinta yang tiada henti memberikan dukungan dan doa.

6. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Pendidikan Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Negeri Surabaya Angkatan 2009 yang telah

memberikan bantuan dan dukungan selama penyusunan proposal skripsi.

vi

7. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah

sangat banyak memberi dorongan dan bantuan dalam menyelesaikan

skripsi.

Penulis menyadari bahwa laporan ini juga jauh dari sempurna. Untuk itu,

kami mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun terhadap laporan

ini. Semoga nantinya dapat memberikan manfaat bagi pihak-pihak yang

memerlukannya.

Surabaya, 2 November 2014

Penulis

vii

DAFTAR ISI

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

RANGKUMAN ..................................................................................... iii

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................. iv

KATA PENGANTAR ........................................................................... v

DAFTAR ISI .......................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ................................................................................. ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................. x

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................... 1

A. Latar Belakang ............................................................................ 1

B. Identifikasi masalah .................................................................... 4

C. Batasan Masalah........................................................................... 5

D. Rumusan Masalah ........................................................................ 5

E. Tujuan Penelitian ......................................................................... 6

F. Manfaat Penelitian ....................................................................... 6

BAB II KAJIAN TEORI ...................................................................... 7

A. Komposit ..................................................................................... 7

B. Komposit sandwich ..................................................................... 9

C. Proses Pembuatan Komposit ....................................................... 25

D. Impact test ................................................................................... 26

E. Bending test ................................................................................. 28

F. Hasil Penelitian Yang Relevan ................................................... 30

BAB III METODE PENELITIAN ...................................................... 33

A. Jenis Penelitian ........................................................................ ... 33

B. Waktu dan Tempat Penelitian ..................................................... 33

C. Rancangan Penelitian ................................................................ . 33

D. Variabel Penelitian .................................................................... . 35

E. Instrumen Penelitian .................................................................... 35

F. Material Pengujian .................................................................. ... 37

G. Rancangangan susunan komposit sandwich ............................... 39

H. Prosedur Eksperimen ................................................................... 40

viii

I. Prosedur pengujian ,.............................................................. ...... 42

J. Rancangan Pengujian .................................................................. 43

K. Teknik Analisis Data ................................................................... 44

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................ 47

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar

2.1 Komposit partikel ..................................................................................... 8

2.2 Komposit serat. ........................................................................................ 9

2.3 Komposit struktur .................................................................................... 9

2.4 Struktur Sandwich panel .......................................................................... 10

2.5 Continuous Fiber Komposit ..................................................................... 13

2.6 Woven Fiber Komposit ............................................................................. 13

2.7 Discontinuous Fiber Komposit ................................................................ 13

2.8 Hybrid fiber komposit .............................................................................. 14

2.9 Macam macam bentuk sandwich core material .................................... 22

2.10 Bagian bagian Core komposit ............................................................. 24

2.11 Metode vacuum ...................................................................................... 25

2.12 Proses hand lay-up ................................................................................ 26

2.13 Pengujian impact .................................................................................... 27

2.14 Benda uji impact (ASTM D 5942-96) ..................................................... 28

2.15 Pembebanan lengkung dalam pengujian lengkung ................................ 29

2.16 Pengaruh pembebanan lengkung dalam pengujian ................................ 29

2.17 Benda uji impact (ASTM 790 02) ........................................................ 30

3.1 Diagram Alur Penelitian ......................................................................... 34

3.2 Charphy test ............................................................................................. 36

3.3 Computerized Universal Testing Machine ............................................... 36

3.4 Macam-macam komposisi material ....................................................... 39

3.5 Variabel tebal core komposit ................................................................... 40

3.6 Proses manufaktur komposit sandwich .................................................... 41

x

DAFTAR TABEL

Tabel

2.1 Kelebihan dan kekurangan material ......................................................... 17

2.2 Spesifikasi resin Unsaturated Polyester Yukalac BQTN......................... 20

3.1 Bahan yang digunakan dalam penelitian.................................................. 38

3.2 Pengujian kekuatan impact komposit ..................................................... 44

3.2 Pengujian kekuatan bending komposit.................................................... 44