5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian komposit

Komposit merupakan suatu. material yang tersusun dari atau lebih 2

bahan yang membentuk suatu material baru dengan sifat-sifat yang berbeda

dan lebih baik dari sifat-sifat material penyusunnya. Penggabungan pada

material komposit ini merupakan penggabungan secara makroskopis, dimana

material-material tersebut tidak saling melarutkan satu sama lain. Oleh

Dominick V. Rosato, komposit didefinisikan sebagai “Sebuah kombinasi

material yang terbentuk secara sintetik dari 2 atau lebih material, yaitu filler

atau reinforcing agents dan komponen matriks sebagai pengikat. Kombinasi

ini dimaksudkan untuk mendapatkan sifat-sifat yang spesifik”.

Tujuan pembuatan material komposit iniadalah untuk mengkombinasikan

material yang sama atau berbeda guna mengembangkan sifat-sifat spesifik

yang diinginkan. Dalam komposit, kedua komponen filler dan matrix tidak

saling melarutkan atau menyatu kedalam satu sama lain, tetapi tetap

menunjukkan sifatnya masing-masing. Banyak sifat-sifat komposit yang lebih

superior dari sifat-sifat material pembentuknya.

Meskipun tersusun dari beberapa material yang berbeda, komposit dapat

dikatakan sebagai satu produk yang tunggal. Sangat sulit untuk membedakan

antara matrix dan filler, karena fungsi-fungsinya yang saling melingkupi.

Pada umumnya, komposit terdiri dari serat karbon yang direkat berlapis

dengan polimer menjadi satu lapisan. Sampai saat ini komposit digunakan

antara lain pada pesawat terbang, mobil balap dan kapal. Karena bidang-

bidang tersebut membutuhkan struktur yang ringan, tetapi mempunyai

kekuatan flexural dan tensile yang tinggi serta tahan terhadap beban benturan

yang baik. Kekuatanwtarikwdariwkompositwseratwkarbonwlebihwtinggi

daripadawsemuawpaduanwlogam.wSemuawituwmenghasilkan berat pesawat

yangwlebihwringan,wdayawangkutwyangwlebih besar,hematwbahanwbakar

danwjarakwtempuhwyangwlebihwjauh.

6

Gambar 2.1: Skema Komposit

2.1.1 Penggunaan komposit

Material komposit telah digunakan dalam banyak bidang. Karakteristik

material komposit dimana pabrikan dan atau konsumen dapat menentukan

sifat-sifat bahan yang sesuai dengan yang diinginkan menjadi alasan utama

mengapa material ini sangat menonjol. Material ini memberikan ruang seluas-

luasnya bagi peneliti untuk mengembangkan desain-desain dengan

penggunaan material-material yang mendukung.

Penggunaan meterial kompositwsangatwluas,wyaituwuntuk ;

a. Aerospace : Komponen pesawat terbang,wkomponen

helikopter,wkomponenwsatelit.

b. Kesehatan : Kakiwpalsu,wsambunganwsendiwpada penggang.

c. Marine : Kapalwlayarwdan kapal selam.

d. Industri pertahanan : Komponenwjetwtempur, tank amfibi dan bullets.

e. Industri pembinaan : Jembatan,wrumah dan terowongan.

f. Sports Rec. : Sepeda,ustikugolf,uraketutenis dan sepatu olahraga.

g. Automobile : Komponen mesin, komponen kereta.

2.1.2 Kekurangan dan Kelebihan Komposit

Komposit memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan. logam.

Kelebihan tersebut, umumnya dilihat dari berbagai sudut pandang penting,

seperti sifat-sifat mekanik, fisika, dan cost efficiency. Namun, material

komposit juga memiliki kekurangan yaitu diantaranya adalah tidak tahan

terhadap beban shock (kejut) dan crash (tabrak) dibandingkan dengan metal.

Keuntungan yang dimaksud adalah:

7

1. Mempunyai kekakuan spesifik dan kekuatan spesifik yang lebih

tinggi;

2. Tidak. terkorosi;

3. Mempunyai ketahanan fatigue tinggi;

4. Mempunyai sifat tailoring.

Sedangkan kerugiannya adalah:

1. Harganya mahal;

2. Jenis prepreg perlu cold storage;

3. Kerusakan akibat tumbukan sulit dideteksi secara visual;

4. Tidak mempunyai sifat plastis;

5. Sifatnya dipengaruhi oleh suhu dan kelembaban.

2.2 Klasifikasi Komposit

Dalam menyusun lapisan-lapisan struktur komposit atau yang disebut

dengan stacking sequence, perlu didasarkan pada kebutuhan dari produk

akhir komposit. Mulai dari sifat-sifat mekanikal yang dibutuhkan, beban

kerja, kondisi lingkungan kerja, hingga kontak komponen dengan struktur

komposit dengan komponen-komponen lain. Setelah mengetahui kondisi-

kondisi tersebut, maka designer harus merancang lapisan-lapisan dalam

struktur komposituntuk memenuhinya. Secara garis besar, struktur komposit

diklasifikasikan sebagai berikut:

2.2.1 Komposit Serat ( Fiber Composite)

Komposituserat ialah salah satu jenisukomposituyangumenggunakan

seratusebagaiereinforce.rSeratryangtdiygunakanwberupawseratwglass,wserat

karbon,eseratearamid..danesebagainya. Serar ini susunannya dapat secara

acakwmaupunrdenganworientasiqtertentutbahkanmbis jugardalamkkbentuk

yang lebih rumit, sepertiuanyaman.

Bila ujuan utama yang dinginkan ialah peningkatan kekuatan, komponen

penguatwharuswmempunyaiwrasiowaspekwyangwbesar, yaitu rasio panjang

terhadapwdiameteruharusutinggi,uagarubebanubisauditransferumelewati titik

dimanaumungkinwterjadiwperpatahan. Tinggi atau rendahnyawkekuatan

komposit,usangatutergantungudariwseratwyang di gunakan, karenautegangan

8

yang di kenakan. pada komposit yang diterimauolehumatrikuakanuditeruskan

ke serat, sehinggauseratuakanumenahanubeban hingga bebanwmaksimum.

Olehuukarenauituuseratuharusuumempunyaiuteganganutarikudanwumodulus

elastisitaswyangulebihutinggiudaripadaumatrikupenyusun komposit (Van

Vlack, 1985). Pada gambar 2.2 di bawah ini menunjukan bahwa komposit

serat di susun secara searah memanjang dan bisa juga di susun secara acak

atau random.

Gambar 2.2: Susunan Komposit Serat

Komposit. yang di perkuat dengan serat. dapat di golongkan

menjadi 2 bagian, yaitu :

a. Komposit serat pendek

Berdasarkan arah. Orientasi. material komposit yang di perkuat dengan

serat pendek dapat di bagi lagi dengan dua bagian yaitu. serat acak. dan

serat satu/ arah.

b. Komposit serat panjang

komposit serat panjang memiliki keistimewaan yaitu lebih mudah

diorientasikan dibanding serat pendek. Secara teoritis serat panjang dapat

menyalurkan beban atau tegangan dari titik pembebanannya.

2.2.2 Komposit Laminat/Monolitik

Konstruksi monolitik adalah suatu struktur komposit dimana material-

material penyusunnnya adalah lembaran-lembaran lamina (1 lembar komposit

dengan arah serat tertentu) yang diatur dan ditata satu - persatu membentuk

elemen struktur secara .integral pada komposit. Proses penyusunan lamina

dinamakan proses laminasi. Komposit dibuat dalam bentuk laminate, yang

terdiri dari susunan berbagai macam lamina atau lapisan yang diorientasikan

sesuai arah yang diinginkan, dan digabungkan bersama sebagai satu unit

9

struktur. Susunan laminate dapat divariasikan jenis lamina dan orientasi

lembarannya untuk mendapat sifat tertentu

2.2.3 Komposit Serpihan

Komposit serpihan, terdiri dari serpihan-serpihan yang saling menahan

dengan .mengikat permukaan/ atau di masukkan didalam matriks. Serpihan

ialah, partikel kecil yang telah di tentukan sebelumnya yang di hasilkan dari

perawatan yang[khusus ‘dengan orientasi serat sejajar dengan permukaaanya.

Sifat sifat khusus yang di peroleh dari serpihan adalah bentuknya besar dan

datar sehingga bisa di susun dengan rapat untuk menghasilkan suatu bahan

penguat yang tinggi untuk luas penampang lintang tertentu. Pada umumnya

serpihan serpihan saling tumpang tindih pada suatu komposit sehingga dapat

membentuk lintasan fluida ataupun uap yang dapat mengurangi kerusakan

mekanis karena penetrasi atau perembesan. Komposit serpihan dapat dilihat

pada gambar di bawah ini

Gambar 2.3: Susunan Komposit Serpihan

2.2.4 Komposit Partikel

Komposit yang menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatanya

dan didistribusikan secara merata dalam matriks, disebut komposit partikel.

Contoh komposit dari partikel dan matriks, adalah butiran (pasir, batu) yang

diperkuat semen yang biasa dijumpai sebagai beton. Komposit partikel, ialah

suatu produk yang dihasilkan dengan cara menempatkan partikel-partikel dan

diikat dengan matriks bersama-sama. Dengan satu atau lebih unsur-unsur

perlakuan, seperti panas, tekanan,. kelembaban, katalisator, dll. Komposit

partikel, tidak sama dengan komposit. jenis serat acak, sehingga bersifat

10

isotropis. Bentuk komposit yang tersusun dari partikel dapat dilihat sebagai

berikut :

Gambar 2.4: Bentuk Komposit Partikel

2.2.5 Komposit Sandwich

Konstruksi sandwich mirip dengan struktur laminat, namun yang

membedakan adalah penggunaan Honeycomb Core. Tiap bagian memiliki

fungsi tersendiri yang akan menunjang kerja dan kinerja struktur sandwich.

Struktur sandwich, terdiri dari 3 elemen:

1. Sepasang komposit laminate yang kuat, atau disebut skin;

2. Inti yang ringan dan tebal yang berfungsi untuk memisahkan kedua

lapisan skin, dan memuat beban dari satu lapisan ke lapisan lainnya;

3. Lapisan adhesive yang mampu meneruskan beban gesekan dan

aksial ke dan dari inti.

Gambar 2.5: Struktur Sandwich

2.3 Material Penyusun Komposit

Komposit, seperti telah dijelaskan dalam pengertiannya, merupakan

gabungan dari 2 atau lebih material. Material-material itu sendiri terbagi

menjadi 2 macam, yaitu penguat (reinforcement) dan matriks. Bahan serat

bermacam-macam. Namun yang umum digunakan adalah serat glass,

carbon,rdan aramid. Sedangkan bahan yang sering digunakan sebagai resin

11

adalah epoxydan phenolic. Gabungan kedua bahan inilah yang kemudian

disebut komposit.

Baik matriks maupun penguat memiliki sifat fisik dan sifat mekanik

sendiri-sendiri. Untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu pada komposit,

pabrikan harus menggabungkan matriks dan penguat dengan

mempertimbangkan sifat-sifat fisik dan mekanikal dari bahan matriks dan

penguat. Perbedaan campuran matriks dan penguat memberi sifat yang

berbeda-beda pada komposit.

2.3.1 Penguat

Penguat (Reinforcement) atau filler, yang mempunyai sifat kurang elastis,

tetapi lebih kaku serta lebih kuat. Secara umum,bentuk penguat bisa berupa

serat, bubuk, kristal, atau serat pendek (whiskers) dan juga organik,

anorganik, metal, ataupun material keramik. Reinforcing agents utama yang

digunakan pada produksi komposit sekarang adalah glass, paper (cellulosic

fiber), cotton, polyamide, dan serat alami lainnya, asbestos, sisal, dan rami.

Agen spesial meliputi karbon, grafit, boron, steel, dan whiskers (serat yang

sangat pendek untuk penguat, biasanya terbuat dari material kristalin). Filler

juga dapat berupa serat panjang. Filler menawarkan keuntungan yang

bervariasi: meningkatkan kekuatan dan kekakuan, ketahanan terhadap panas,

konduktivitas panas, stabilitas, kekuatan basah (wet strength) mobilitas

fabrikasi, vislositas, ketahanan abrasi, dan kekuatan impak, mengurangi

ongkos, penyusutan panas exothermic, koefisien ekspansi thermal, sifat

merembes, dan crazing. Dan meningkatkan surface appearent.

Bagaimanapun, filler juga memiliki kekurangan. Mereka mungkin membatasi

metode fabrikasi, menghambat pengawetan dari resin tertentu, dan

memendekkan sifat pot life dari resin.

a. Serat alami

Serat alami telah menunjukkan keunggulan dalam beberapa tahun

terakhir. Keunggulan dari serat alami dibandingkan dengan serat sintetis

adalah harganya murah, densitas rendah, mudah lepas, bahan terbarukan dan

terbiodegradasi dan tidak berbahaya bagi kesehatan. Akibatnya, ada

12

peningkatan upaya untuk mengeksplorasi serat alam baru dan penggunaan

serat tanaman oleh sektor industri yang berbeda, seperti komposit untuk

aplikasi otomotif dan untuk menggantikan serat sintetis (Suryanto et al.,

2014). Beberapa alternatif serat alam dari tanaman yang sudah dieksplorasi

antara lain serat jerami, jerami padi, serat rerumputan seperti rumput switch,

rumput India, rumput napier, dan rumput mendong. Beberapa serat tersebut

telah diterapkan sebagai penguat komposit polimer (Suryanto et al., 2015).

Serat-serat alam dapat dikelompokan berdasarkan pada sumbernya yaitu

berasal dari tanaman, binatang atau mineral. Serat tanaman terdiri atas

selulosa, sementara serat hewan (rambut, sutera, dan wol) terdiri atas protein-

protein. Serat tanaman meliputi serat kulit pohon (atau stem atau sklerenkima

halus), daun atau serat-serat keras, benih, buah, kayu, sereal gandum, dan

serat-serat rumput lain. Banyak diantara serat-serat alam ini, telah

dikembangkan sebagai penguat dalam bahan komposit. Bahan-bahan

komposit serat alam telah meningkat penggunaan karena harganya relatif

murah, mampu untuk didaur ulang dan dapat bersaing dengan baik

berdasarkan kekuatan per berat dari material.

Serat yang berasal dari tanaman, pada umumnya dikelompokkan menjadi

2 kelompok, yaitu serat non-kayu dan serat kayu. Serat non-kayu dibagi

menjadi (Suryanto et al., 2012):

1. Jerami, contoh: jagung, gandum, dan padi;

2. Kulit pohon, contoh: kenaf (Hibiscus cannabicus), flax (Linum

usitatissimum), jute (Corchorus), rami (Boehmeira nivea), dan hemp

(Cannabis sativa);

3. Daun, contoh: sisal (Agave sisalana), daun nanas (Ananas comosus), dan serat

henequen (Agave four croydes);

4. Serat rumput/grass, contoh: serat bambu, rumput, rotan, switch grass

(Panicum virgatum), dan rumput gajah (Erianthus elephantinus);

Karakteristik serat alam sangatlah bervariasi. Beberapa karakteristik serat alam

diantaranya seperti kandungan selulosa dalam serat, derajat polimerisasi selulosa

dan sudut mikrofibril serat akan mempengaruhi kekuatan tarik dan modulus

(Mohanty et al., 2005).

13

Tabel 2.1: Sifat-sifat serat alami dan serat buatan

Sedangkan kekuatan tarik dari serat pelepah salak yang didapat dari

penelitian milik Darmanto et al, di tahun 2016, adalah 160 Mpa pada kondisi

murni tanpa perlakuan kimia ataupun fisika.

2.3.2 Matriks

Matriks, umumnya lebih elastis, tetapi mempunyai kekuatan dan

kekuatan yang lebih rendah. Resin umumnya mencakup polyester, phenolic,

epoxy, cillicone, alkyd, melamin polyimide, fluorocarbon, polycarbonat,

acrylic, acetal, polypropylenne, ABS (acrylonitile-bbutadiene-styrene)

copolymer, polyethylene, dan polystyrene. Resin dapat diklasifikasikan

sebagai thermoplastik (dapat dikeraskan dan dilembutkan secara berulang-

ulang dengan meningkatkan dan mengurangi temperatur) dan thermoset

(tidak dapat diawetkan berulang kali setelah diawetkan oleh aplikasi panas

atau bahan kimia).

Dalam dunia aerospace, yang paling umum digunakan adalah resin

thermoset, terutama jenis epoxy dan phenolic. Pada manufaktur pesawat

terbang, resin epoxy digunakan untuk komponen eksterior, dan Phenolic

untuk komponen interior. Pembagian ini dikarenakan, epoxy memiliki stregth

yang lebih dari phenolic, sehingga cocok untuk komponen eksterior yang

menerima lebih banyak bebean kerja daripada komponen interior. Selain itu,

phenolic digunakan pada interior karena sifatnya yang tidak mendukung

pembakaran.

Secara umum, fungsi matriks atau resin pada komposit adalah:

14

1. Mendistribusikan beban pada laminate dan menghindari premature

failure bahan komposit;

2. Melindungi serat dari abrasi dan impak;

3. Penentu kekuatan tekan, sifat mekanik arah transversal, ILSS, dan

service temperatur komposit.

a. Polyester

Polyseter ialah resin termoset yang berbentuk cair, dan memiliki

viskositas rendah, jika ditambahkan katalis, polyester akan mengeras pada

suhu ruang. Karena banyaknya kandungan monomer stiren pada resin

polyester, sehingga suhu deformasi termalnya lebih rendah daripada resin

termoset lainnya dan ketahanannya jangka panjangnya kira kira 110- 1400 C.

Ketahanan. resin ini termasuk baik.

Polyester umumnya tahan terhadap asam kecuali asam peroksida, namun

lemah .terhadap .alkali. Bila dimasukkan kedalam air mendidih dalam jangka

waktu. lama (300 jam), bahan akan pecah dan retak-retak. Jika dimasukkan

dalam pelarut yang melarutkan polimer stiren, bahan ini mudah

mengembang. Ketahanan terhadap. cuaca sangat baik. Tahan kelembababan

dan sinar UV bila dibiarkan di luar, netapi sifat tembus cahayanya akan rusak

dalam beberapa tahun. Bahan ini digunakan secara luas sebagai bahan

komposit. (Surdia, 1995)

Penelitian ini menggunakan resin polyester merk Yucalac BTQN-157

dengan kekuatan impak 0.046 J/mm2 dan Modulus Young sebesar 320,867

N/mm2. (Saefudin M, 2014)

b. Katalis

Katalis merupakan bahan kimia yang di tambahkan pada matriks resin

yang bertujuan untuk proses pembekuan matriks. Klatalis yang di gunakan

untuk plyester adalah Methyl Ethyl Ketone Peroxide (MEKP). Bahan ini di

gunakan untuk penggunaan setting dingin. Kecepatan resin untuk menjadi

padat pada saat proses curing dapat di kontrol dengan pemberian katalis

sebesar 0,5 % - 3% dari jumlah fraksi volume matriks. Penambahan katalis

yang terlalu sedikit mengakibatkan proses curing tidak sempurna.

15

2.4 Pembuatan Komposit dengan Metode hand lay-up

Dalam hand lay-up, proses dilakukan manual oleh manusia. Layer dalam

struktur komposit disusun satu persatu. Pada proses ini, komponen-komponen

resin masih belum digabungkan. Jadi, operator harus mencampur komponen-

komponen resin sebelum mengaplikasikannya pada komposit. Pada metode

ini, filler atau penguat ditata di cetakan. Lalu campuran resin dimasukkan ke

dalam cetakan hingga terikat dengan penguat. Kelebihan dari metode ini

adalah, pemanufaktur dapat mengatur sendiri besaran Resin Content dan

Fiber Content pada campuran serat dan resinnya. Namun, kekurangan metode

ini adalah nilai RC pada campuran pertama dan kedua bisa berbeda. Selain

itu, kehalusan laminasi juga kurang baik apabila dibandingkan automatic lay-

up.

2.5 Resin Content dan Fiber Content

Material penguat (serat) dan matriks memiliki sifat-sifat tersendiri. Kedua

material ini memiliki nilai sifat mekanik yang berbeda-beda. Sesuai dengan

pengertian dan tujuan dibuatnya material komposit, bahwa material komposit

harus dapat memenuhi sifat-sifat mekanik yang diperlukan, sesuai dengan

kebutuhan dari komponen dan produk akhir. Campuran dari serat dan resin,

akan memunculkan sifat-sifat fisik baru, yaitu sifat-sifat milik komposit

sebagai satu kesatuan material.

Komposisi dari resin dan serat secara langsung mempengaruhi sifat-sifat

komposit. Rasio fiber to resin adalah perbandingan prosentase serat terhadap

resin. Rasio ini dapat ditinjau dari volume atau berat komposit. Sifat-sifat

komposit sangat ditentukan oleh proporsi kedua komponen.

Kekuatan dan kekakuan dari komposit polimer berpenguat serat alami

sangat bergantung pada pembebanan serat. Kekuatan tarik dan modulus

meningkat seiring meningkatnya fiber weight ratio hingga jumlah tertentu.

Jika fiber weight ratio meningkat dibawah nilai optimal, beban

didistribusikan ke lebih banyak serat, yang mana terikat dengan baik pada

matrik. Yang menghasilkan sifat tarik yang lebih baik. Kenaikan lebih jauh

16

pada fiber weight ratio telah menghasilkan penuruan sifat tarik. (Jia Ying

Tong et al., 2014).

Menambahkan terlalu sedikit penguat serat dalam komposit justru akan

menurunkan sifat-sifat material terlalu banyak fiber volume juga dapat

menurunkan kekuatan komposit Karena kurangnya ruang bagi matriks untuk

sepenuhnya mengelilingi dan terikat dengan serat. (Fu, Shao Tun, et al,

2009).

Resin Content (RC) adalah prosentase kandungan resin dalam komposit.

Sedangkan Fiber Content (FC) adalah prosentase kandungan fiber dalam

komposit. Sekarang, nilai RC yang umum digunakan oleh pabrikan adalah

40% RC dan 60% FC.

Dengan penentuan komposisi polimer dan penguat (serat) diharapkan

nanti diperoleh komposit yang dapat digunakan untuk menjelaskan pengaruh

fraksi volume bisa menggunakan rumus dibawah ini :

Volume cetakan (Vc)

Vc = p x l x t

Volume resin (Vf)

Vf = 𝑉𝑐 𝑥 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠𝑖 𝑓𝑟𝑎𝑘𝑠𝑖 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑓𝑖𝑏𝑒𝑟

100%

Massa fiber (Mf)

Mf = Vf x ρf

Volume matrik (Vmatrik)

𝑉𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑘 =𝑉𝑐 𝑥 (100% − 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠𝑖 𝑓𝑟𝑎𝑘𝑠𝑖 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑓𝑖𝑏𝑒𝑟)

100%

Massa matrik (Mmatrik)

𝑀𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑘 = 𝑉𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑘 𝑥 𝜌𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑘

2.6 Sifat Sifat Mekanik Komposit Polimer

Sifat mekanis bahan polimer adalah sesuai dengan kelakuan

viskoelastiknya yang. dominan. Pengujian dengan sampel bertujuan untuk

mengetahui sifat-sifat polimer. yang dibuat, baik sifat fisis, sifat .mekanis,

maupun sifat termal. Akan diketahui kelebihan dan kekurangan suatu bahan,

diketahui taraf kelayakan pemakaian serta kualitasnya.

17

a. Kekuatan Tarik

Kekuatan tarik ialah salah satu sifat dasar yang dimiliki bahan. Hubungan

regangan dan tegangan pada tarikan tergantung dari laju tegangan,

temperatur, kelembaban, dst. Kekuatan tarik di ukur dengan menarik sampel

dengan dimensi sesuai standar.

Kemampuan maksimum bahan. dalam menahan. beban di sebut Ultimate

Tensile Strength di singkat (UTS). Untuk semua bahan, pada tahap awal uji

tarik, hubungan antaran beban atau gaya yang di berikan, berbanding lurus

dengan perubahan panjang bahan tersebut. Ini disebut daerah linier atau

linear zone. Daerah ini, kurva pertambahan panjang vs beban mengikuti

aturan hooke, yaitu rasio tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah

konstan. Hubungan kurva tegangan dan regangan dapat dilihat pada gambar

di bawah ini :

Gambar 2.6: Kurva Tegangan Dan Regangan

Stress adalah ‘beban di bagi luas penampang bahan’ dan strain adalah

‘tambahan panjang dibagi dengan panjang awal bahan’. Rumus yang

digunakan untuk mengetahui nilai kekuatan tarik dalam ASTM D 638 – 02a

Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics sebagai berikut :

σ = 𝐹

𝐴

Dimana σ : Tegangan tarik

F : Gaya tarikan (N)

A : Luas penampang (mm2)

18

Hubungan perpanjangan tarik :

ε = ∆𝐿

𝐿

Dimana ε : Perpanjangan tarik

ΔL : Pertambahan panjang (mm)

L : Panjang awal (mm)

Hubungan antara stress dan strain dirumuskan :

E = σ

ε

Dimana E : Modulus Elastisitas (N/mm2)

σ : Stress (N/mm2)

ε : Strain (%)

b. Impak

Pengujian Impak adalah suatu pengujian material yang mengukur

ketahanan bahan terhadap beban kejut (impak). Dasar dari pengujian impak

ini adalah. penyerapan energi. potensial dari pendulum. beban yang berayun

dari suatu ketinggian tertentu, dan menghantam benda kerja sehingga

mengalami deformasi.

Gambar 2.7: Alat Uji Impak

Pada pengujian. ini, banyaknya energi yang di serap oleh. bahan untuk

terjadi perpatahan, merupakan. ukuran ketahan impak (HI). Nilai ketahanan

impak material yang di uji dengan metode charpy dapat di ketahui

19

persamaaan dalam ASTM D6110 – 04 Standard Test Method for

Determining the Charpy Impact Resistance of Notched Specimens of Plastic

sebagai berikut:

a. Kekuatan impak

HI = 𝐸

𝐴

Dimana : HI : Kekuatan Impak (joule/mm2)

E : Energi yang di serap oleh bahan (joule)

A : Luas penampang di bawah takik (mm2)

b. Rata – rata kekuatan impak

𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝐻𝐼 =Ʃ𝐻𝐼

𝑛

Dimana : Rata – rata HI : Nilai rata – rata grup spesimen

Ʃ𝐻𝐼 : Jumlah HI grup spesimen

n : Jumlah spesimen dalam grup

Secara umum, analisis perpatahan impak di golongkan menjadi tiga jenis

yaitu :

1 .Patah ulet (Ductile Fracture)

Patahan ulet merupakan jenis patahan yang diiringi dengan

perubahan bentuk plastis (plastis deformation).

2. Patah Getas (Brittle fracture)

Patahan ulet merupakan jenis patahan yang diiringi dengan

perubahan bentuk elastis (elastic deformation).

3. Perpatahan campuran ialah kombinasi dari dua jenis. patahan di atas.