PANDUAN TUGAS LAB

MATERIAL POLIMER dan KOMPOSIT

LABORATORIUM MATERIAL INOVATIF

Process and Properties…

LABORATORIUM MATERIAL INOVATIF

JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA 2013

PENDAHULUAN

Material polimer dan komposit merupakan salah satu jenis material teknik. Material ini telah

banyak digunakan dalam berbagai bidang teknik, dan memiliki beberapa kelebihan seperti

dihasilkan material dengan densitas yang rendah akan tetapi memiliki kekuatan, kekakuan,

ketahanan abrasive dan impact yang tinggi serta tidak mudah terkorosi.

Buku panduan ini membahas dasar-dasar praktek di bidang material polimer dan komposit yang

terdiri dari dua modul yaitu modul A dan B. Modul A membahas mengenai proses manufaktur

material polimer dan komposit dengan fasa penguat berupa serbuk, sedang Modul B membahas

mengenai karakterisasi dari material tersebut.

Sebelum memulai praktikum, maksimal tiga hari sebelumnya praktikan harus sudah sekesai

membuat laporan awal. Laporan awal terdiri dari 3 bab dan disusun sesuai dengan format

laporan resmi. Laporan awal wajib diasistensikan pada asisten laboratorium maksimal tiga hari

sebelum praktikum dimulai. Setealh menyelesaikan praktikum, praktikan diwajibkan untuk

membuat laporan resmi. Laporan resmi ditulis mengikuti ketentuan penulisan artikel ilmiah.

Laporan resmi ditulis berdasarkan hasil kegiatan praktikum disertai dengan analisa serta

pembahasannya. Laporan resmi dikumpulkan satu minggu setelah kegiatan praktikum pada

masing masing dosen pembimbing.

TATA TERTIB

PRAKTIKUM MATERIAL POLIMER DAN KOMPOSIT

1. Praktikan wajib dating tepat waktu serta mengisi daftar hadir sebelum praktikum dimulai.

Terlambat 15 menit tanpa alasan yang sah atau tidak mengisi daftar hadir, dianggap absen

2. Setiap praktikan diwajibkan memakai sarung tangan dan masker sewaktu dan selama

praktikum. Tas harus diletakkan pada tempat yang telah disediakan

3. Zona praktikum harus selalu bersih, mengotori berarti bisa berakibat mengurangi nilai

praktikum

4. Praktikan dilarang melakukan hal hal yang bertentangan dengan praktikum seperti

merokok, makan dan/ minum dalam laboratorium atau berbuat hal lain yang mengganggu

kelancaran jalannya praktikum

5. Sebelum melakukan praktikum, maka praktikan harus membuat persiapan secukupnya

antara lain laporan laporan awal yang sudah diasistensikan, tugas pendahuluan, bahan

bahan praktikum, cara cara percobaan dan teori yang berhubungan.

6. Suatu percobaan dapat dilakukan apabila telah diadakan responsi dan mendapat

persetujuan dari asisten praktikum.

7. Laporan awal maksimal diasistensikan tiga hari sebelum dilaksanakan praktikum

8. Dalam laboratorium, kebersihan, kerajinan, kerapian, kecakapan bekerja, efisiensi,

ketelitian, dan ketertiban sangat penting dan semuanya akan menentukan NILAI

PRAKTIKUM tiap praktikan.

9. Kecurangan kecurangan didalam percobaan dapat mengakibatkan praktikan dikeluarkan

dari laboratorium dan atau mendapatkan nilai pinalti.

10. Selama praktikum, praktikan tidak diperbolehkan keluar laboratorium tanpa seijin asisten

yang bersangkutan.

11. Praktikan harus menyelesaiakn semua percobaan dalam batas waktu yang telah

ditentukan.

12. Apabila ada kerusakan alat atau bahan Laboratorium yang disebabkan oleh praktikan,

maka praktikan wajib untuk melapor pada asisten dan Koordinator Praktikum Material

Polimer dan Komposit serat melapor pada Ka. Lab. Material Inovatif. Selain itu praktikan

wajib mengganti sesuai dengan instruksi dari Ka. Lab tersebut.

13. Pelanggaran terhadap tata tertib ini akan diberikan sanksi yang akan diputuskan oleh

Koordinator Praktikum Material Polimer dan Komposit

TATA TERTIB INI HARAP DIPATUHI DAN DILAKSANAKAN DENGAN BAIK

Surabaya, Desember 2013

Koordinator Praktikum Material Polimer dan Komposit

Amaliya Rasyida

PETUNJUK KESELAMATAN

Pelindung keselamatan yang harus dilengkapi dan digunakan oleh praktikan antara lain:

1. Pakaian keselamatan umum : jas lengan panjang

2. Pelindung mata : kacamata

3. Pelindung tangan : sarung tangan

4. Pelindung pernafasan : masker

5. Sabun cuci : cuci tangan setelah praktikum

MODUL A

PROSES MANUFAKTUR MATERIAL POLIMER THERMOPLASTIK DAN

KOMPOSIT

Pada bagian ini akan dibahas mengenai proses manufaktur polimer plastik dan

kompositnya. Tujuan diadakannya praktikum ini adalah agar praktikan mengerti secara garis

besar bagaimana proses manufaktur polimer thermoplastik dan komposit.

TUGAS PENDAHULUAN

1. Sebutkan dan jelaskan perbedaan material polimer thermoplastic dan thermosetting

2. Sebutkan dan jelaskan macam macam proses manufaktur polimer

3. Sebutkan dan jelaskan macam komposit berdasarkan penguatnya

METODOLOGI PRAKTIKUM

A.1 MANUFAKUR PELLET/ BIJI PLASTIK

Alat: LABOPLASTOMILL 4C150 TOYOSEIKI

Bahan: Polimer thermoplastik

1. Patikan main power sudah terhubung dengan alat, voltase AC 110 V

2. Nyalakan komputer untuk membuka program (LABOPLASTOMILL Ver.5), pilih

extruder test.

3. Tab utama akan muncul seperti pada gambar di bawah, kemudian pilih [C] untuk

melakukan kaliberasi

4. Setting temperatur ke empat part menjadi 180˚C untuk HDPE, kemudian ikuti petunjuk

selanjutnya.

5. Untuk kaliberasi torsi dan tekanan gunakan “by dummy signal”

6. Muncul perintah seperti display dibawah, pilih start untuk memulai kaliberasi sampai

zero adjust value menunjukkan angka 0 dan full adjust value menunjukkan angka 100.

7. Setelah proses kaliberasi selesai pilih [T] pada tool bar, dan pilih New untuk melakukan

proses

8. Akan muncul tab baru yang berisi penamaan sampel dll. Cek kembali temperaturnya,

setting 60 rpm, 20 menit, Torsi 100 N.m dan pressure 50 Mpa untuk HDPE dan

kompositnya

9. Ikuti petunjuk selanjutnya untuk menjalankan blank test (sebelum sampel di masukkan)

10. Setelah proses blank test selesai, kembali ke Tab utama dan pilih start untuk memulai

eksperimen

11. Masukkan sampel melalui feeder, ubah rpm manualnya menjadi 10 rpm

12. Tekan tombol start pada mesin

13. Setelah proses selesai, untuk menyimpan data pilih data pada tab utama

14. Untuk mengakhiri program, turunkan temperature terlebih dahulu menjadi temperature

kamar (25 - 28˚ C) dengan memilih [T] pada tab utama, kemudian merubah setting

temperatur.

15. Jika proses telah selesai pilih tombol END pada start scree laboplastomill Ver.5

Note: Pastikan semua sampel telah keluar dari extruder

Feeder

Rpm manual

A.2 MANUFAKTUR PRODUK

Alat: Hand truder Model PM-1, Toyoseiki

Material: Pellet thermoplastik

Proses:

1. Siapkan 15 gr pellet

2. Cek untuk memastikan bahwa semua kabel power telah terhubung dengan main power

unit dengan AC 110V

3. Pastikan kabel thermocouple moulding telah terhubung dengan box temperature control

4. Siapkan molder (2), piston (4), cleaning rod (6), connector piston (5), penutup molder (3),

dan kunci L

5. Pasang piston dan konektornya kemudian jepit pada main unit.

1

2

3

4

5

6

7

6. Setting box temperature control untuk silinder dan molder menjadi 180˚C untuk HDPE

7. Pasang molder (2) dan penutupnya (3), letakkan pada bagian tengah round handle (1)

dengan posisi tempat masuk resin berada di atas dan berjarak kurang lebih 7 cm dari

tempat keluar resin. (Note: putar round handle ke kanan untuk menaikkan dengan tetap

memegang mold, dan sebaliknya ke kiri untuk menurunkan)

8. Setelah temperature stabil masukkan pellet pada silinder sembari memberikan tekanan

hingga detektor pada “penggaris” menunjukkan angka ±110. Biarkan selama ±2 menit

agar semua pellet melting.

9. Beri tekanan untuk membuang sisa pengotor yang ada dalam silinder.

10. Buka penutup molder dan naikkan sehingga tempat keluar dan masuk resin terhubung.

11. Beri tekanan pada pellet hingga detektor “penggaris” menunjukkan angka ±10

12. Turunkan molder, setting temperatur molder ±80˚C, dan lakukan pendinginan pada

temperature ruang

13. Jika diperlukan pendinginan cepat, aliri udara dengan compressor melalui nozzle

pendingin (7)

14. Sambil menunggu proses pendinginan, ganti piston dengan cleaning rod yang dilapisi

kain, berikan tekanan untuk membersihkan sisa kotoran.

15. Tunggu hingga temmperatur molder stabil, kemudian buka molder.

16. Untuk mengulangi proses pembuatan, lakukan step 5 samapi dengan selesai.

MODUL B

KARAKTERISASI POLIMER THERMOPLASTIK DAN KOMPOSITNYA

Modul ini membahas mengenai karakterisasi material polimer dan komposit. Tujuannya adalah

agar praktikan mengetahui bagaimana cara mengkarakterisasi material polimer dan komposit

dengan beberapa pengujian (FTIR, TGA-DSC).

TUGAS PENDAHULUAN

1. Sebutkan dan jelaskan mengapa dilakukan pengujian FTIR dan TGA-DSC sertakan

metode kerja dari alat pengujian tersebut

2. Cari sebuah referensi mengenai pengaruh adanya penguat pada material polimer

komposit terhadap sifat komposit

METODOLOGI

B.1 FTIR

Sampel: ± 1 x 1 x 0.5 (p x l x t) cm3

Pengujian ini menggunakan standar ASTM E 1252-07

Proses:

1. Memasang detektor untuk spesimen solid

2. Memanaskan alat FTIR selama 30 menit

3. Menyalakan komputer dan mengaktifkan program OMNIC

4. Memasang tip pada detektor

5. Merekam spectrum gelombang tempat spesimen (background) dan menggunakannya

sebagai acuan

6. Meletakkan sampel di tempat sampel lalu ditekan dengan tip

7. Merekam spectrum gelombang sampel lalu simpan

8. Menganalisa jumlah dan panjang gelombang puncak puncak di grafik

9. Cetak grafik

10. Analisa jenis ikatan yang terdapat pada material polimer dan kompositnya

B.2 TGA-DSC

Alat: Thermoscientific AKX1100941

Spesimen: ±10 mg

Terdiri dari 3 proses : setting parameter, kaliberasi, dan pengujian

Setting parameter

1. Buka STAR e software

2. Pada Tab utama pilih session Method window

3. Pilih TA Technique TGA-DSC

4. Sampel holder: Alumina 70 ul

5. Kembali pada Tab utama segment Dynamic. Kemudian setting parameter dibawah:

Start temperature: 25˚C

End temperature: 900˚C

Heating rate 10˚C/min

6. Pilih miscellaneous pada tab utama substract blank curve save

Proses kaliberasi

1. Pada Tab utama pilih session Experiment window

2. TA Technique: TGA-DSC

3. Select method dari setting parameter yang telah disimpan centang Run Blank Curve

4. Pastikan berat sampel 10mg

5. Siapkan 2 krusibel (pan) (untuk referensi dan sampel)

6. Masukkan pan referensi dan pastikan beratnya 0

7. Masukkan krusibel sampel

8. Input data pan weight sesuai berat pada layar TGA pilih Module TGA/DSC1HT/1093

Send Experiment

Proses Pengujian

1. Kosongkan pan weight

2. Hilangkan centang pada Run Blank Curve

3. Beri nama pada sampel, ulangi proses kaliberasi 6

4. Ambil pan sampel isi sampel ulangi proses pada kaliberasi 7 dan 8

KETENTUAN LAPORAN TUGAS LAB

1. Tidak ada ketentuan pada format laporan (bebas, rapi, dan hemat kertas)

2. Isi :

I. HDPE dan Kompositnya

II. Proses pembuatan pellet dan Pencetakan produk

III. Karakterisasi

III.1. Pengaruh filler pada morfologi HDPE murni

III.2. Pengaruh filler pada perubahan Tm, Tg, dan Tc HDPE murni

IV. Kesimpulan

Demikian Buku Panduan Tugas Lab dibuat untuk dilaksanakan dan dimanfaatkan sebaik-

baiknya. Selamat berksperimen, jangan lupa berdoa dan utamakan K3 (Kesehatan dan

Keselamatan Kerja)

Surabaya, Desember 2013

Koordinator Praktikum Material Polimer dan Komposit

Amaliya Rasyida