Pengujian Retak Lentur Demattia

I. TUJUANSetelah melakukan praktikum diharapkan mahasiswa dapat : Mahasiswa dapat mengoprasikan alat Demattia flex Cracking

Mahasiswa dapa mengamati keadaan awal dan akhir sampel

II. ALAT DAN BAHANAlat yang digunakan :

Molding Press

Demattia Flex Cracking

Cetakan Compound Gunting Sarung Tangan Tang

Palu

Sekrap

Obeng

Oven Bahan yang digunakan :

Karet yang sudah di vulkanisasi

III. DASAR TEORIDemattia flex cracking merupakan suatu alat yang di gunakan untuk pengujian banding sampel dengan kecepatan yang konstan melalui beban yang digerakkan. Sampel pada bagian yang bergerak dan melemtur dengan konstan yang digunakan untuk mengetahui ketahanan karet (Resistance of Cracking) dari karet itu sendiri. Sampel yang dapat diuji pada percobaan ini adalah kulit, karet, kulit sintetis, sepatu karet, sol sepatu EVA, dan lain sebagainya.

Kompon Karet. Pembuatan dan pembentukan kompon karet merupakan tahap awal dalam produksi barang jadi karet. Pembuatan kompon dilakukan dengan cara pencampuran karet dengan bahan kimia didalam mesin pencampur dan pembentukan dilakukan didalam mesin pembentuk setelah terlebih dahulu dilunakkan. Peranan mesin pencampur dalam proses pembuatan kompon adalah mampu menghasilkan kompon yang homogen dengan cara memasukkan dan mendispersikan bahan-bahan pencampur kedalam karet sehingga mudah diolah pada pengolahan selanjutnya dan diperoleh hasil akhir yang memenuhi persyaratan antara lain mutu yang baik, biaya dan enrgi yang rendah. Pembuatan kompon pada umunya terdiri dari 10 unsur bahan baku utama diantaranya adalah polimer karet, belerang, karbon hitam, minyak, besi, dan kuratif lainnya.Dalam bentuk kompon, karet alam sangat mudah dilengketkan satu sama lain sehingga sangat disukai. Kompon karet dapat dibuat sesuai dengan formulasi yang dibutuhkan ,seperti kompon untuk karet vulkanisir ,kompon karet silikon dengan berbagai pilihan warna,ataupun kompon yang dikerjakan sesuai dengan kriteria akhir yang dibutuhkan.

Sifat mekanik suatu bahan kompon adalah khas dengan kelakuan viskoelastiknya yang dominan, sebagai contoh, pemelaran (creep) dan relaksasi mudah terjadi, dan pada pengujian tarik sifat-sifatnya sangat dipengaruhi oleh laju tarikan. Sifat-sifatnya juga berubah karena temperatur, oleh karena itu perlu diperhatikan beberapa hal sebelum bahan kompon digunakan .

Pengujian sampel bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat kompon yang dibuat, baik sifat fisis, sifat mekanik maupun sifat termal. Sampel yang diuji akan diketahui kelebihan dan kekurangannya, dan untuk mengetahui kadar kelayakan pemakaian serta kualitasnya. Adapun pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pengujian kepegasan pantul dengan standar CNS 3560, kepegasan pantul/LUPKE (rebound resilience ) ISO 4662 : 1983; ASTM D 1054 1991Syarat utama yang harus dimiliki oleh kompon adalah ketahanan, kelenturan, kekerasan, daya tarik, kondisi penyimpanan Berikut ini daftar standar uji kelayakan kompon yang ada pada Laboratorium Analisis dan Pengujian Karet (LAP Karet), Balai Penelitian Teknologi Karet Bogor.NoJenis ujiSatuanSyarat

1.Tegangan tarikN/mm2Min 5

2.Perpanjangan putus%Min 100%

3.KekerasanShore A55-75

4.Kekuatan sobekN/mm2Min 2,5

5.Perpanjangan tetap100%%Maks 10%

6.Bobot jenisgr/cm2Maks 1,5

7.Ketahanan kikis Graselimm3 /KgMaks 2,5

8.Ketahanan retak lentur 150 Kes-Baik tidak retak

9.Pengembangan dalam benzoil-Maks 225% volume

10.Kepegasan Pantul% 30%

(Sumber : SNI 12-0172-1987)Vulkanisasi KaretVulkanisasi merupakan proses kimiawi yang bersifat tidak dapat balik dengan menggunakan bahan pemvulkanisasi seperti sulfur, bahan yang mengandung sulfur dan peroksida organik. Tujuan vulkanisasi adalah membentuk ikatan silang pada molekul karet yang fleksibel sehingga menghasilkan jaringan tiga dimensi dan mengubah sifat karet mentah yang rapuh dan plastis menjadi produk yang lebih kuat.Vulkanisasi karet biasanya melibatkan pemanasan karet pada suhu 100 180o Morton (1959), menyatakan bahwa vulkanisasi karet alam dilakukan untuk mengurangi sifat karet alam yang rapuh pada suhu dingin dan lunak pada suhu panas.Dengan vulkanisasi, produk karet menjadi lebih fleksibel, stabil terhadap perubahan suhu, daya tahan meningkat dan penggunaan karet alam semakin luas.Pada dasarnya sistem vulkanisasi digolongkan menjadi dua macam, yaitu vulkanisasi dengan sulfur dan bukan sulfur.C dengan bahan pemvulkanisasi serta bahan pencepat dan bahan penggiat (Craig, 1969). Coran (1978) mendefinisikan vulkanisasi sebagai proses yang melibatkan pembentukan jaringan molekuler melalui ikatan kimia dari rantai-rantai molekul bebas. Proses ini meningkatkan kemampuan karet untuk kembali ke bentuk semula setelah dikenai gaya mekanik. Vulkanisasi, dengan demikian, merupakan reaksi intermolekuler yang meningkatkan elastisitas karet serta mengurangi sifat plastisitasnya. Sulfur merupakan bahan pemvulkanisasi yang umum digunakan. Atom sulfur terikat dengan atom karbon yang memiliki ikatan rangkap membentuk ikatan silang da lam struktur karet.Ikatan silang inilah yang memberikan sifat elastis pada karakteristik karetviskositas dan elastisitas yang bekerja secara serentak.Viskositas diperlukan untuk mengukur ketahanan terhadap aliran (deformasi). Terjadinya aliran pada karet yang disebabkan oleh adanya tekanan/ gaya disebabkan oleh dua hal, yaitu:

1. Terlepasnya ikatan di dalam atau antara rantai poli isoprena seperti terlepasnya benang-benang yang telah dirajut. Hal ini terjadi pada tekanan yang rendah

2. Terlepasnya seluruh ikatan rantai poli isoprena dan satu monomer dengan monomer yang lain saling tindih akan membentuk kristal.

Dengan demikian komponen viskositas adalah irreversible dan dihitung sebagai aliran dingin (cold flow) dari karet mentah, sedangkan elastisitas energi yang diukur segera dikembalikan oleh karet setelah diberikan input energi kepadanya. Konsep Dasar Ilmu Polimer

Makromolekul adalah molekul raksasa (Giant Molecul) dimana paing sedikit seribu atom terikat bersama oleh ikatan kovalen. Makromolekul ini mungkin rantai linier, bercabang, atau ajringan 3 dimensi. Maromolekul dibagi atas 2 material yaitu:a. Material biologis (Makromolekul Alam)

Contoh : Karet alam, wool, selulosa, sutra, dan asbes.

b. Matrial non logis (Makromolekul Sintetis)

Contoh : Plastik, serat sintetik, elastomer sintetik.

Material biologis dapat menunjang tersedianya pangan dan dibahas dalam biokimia sedangkan material non biologis mencakup bahan sintetik. Banyak makro, polimer molekul sintetik memiliki struktur yang realtif (unit struktural). Inilh sebabnya mereka disebut polimer. Polimer sangat penting karena dapat menunjang tersedianya pangan, sandang, transportasi, dan komunikasi (serat optik). Saat ini polimer telah berkembang pesat. Berdasarkan penggunaanya, polimer digolongkan atas :A. Polimer Komersial (Comodity Polymers)

Polimer ini dihasilkan di negara berkembang, dimana harganya murah dan banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Kegunaan sehari-hari dari polimer ini ditujukkan dalam tabel berikut.

Contoh dan kegunaan polimer komersial

Polimer KomersialKegunaan atau manfaat

Polietiena massa jenis rendah (LDPE)Lapisan pengemas, isolasi kawat dan kabel, barang mainan, botol yang lentur dan sebagai bahan pelapis.

Polietilena massa jenis tinggi (HDPE)Botol, pipa, drum, saluran, lembaran, film, isolasi kawat dan kabel.

Polipropilena (PP)Tali, anyaman, karpet, dan film.

Poli Vynil Klorida (PVC)Bahan bangunan, pipa tegar, bahan untuk lantai, isolasi kawat dan kabel.

Polistirena (PS)Bahan pengemas (busa), perabotam rumah, dan barang mainan.

B. Polimer Teknik (Engineering Polymers)Polimer ini sebagian dihasilkan di negara berkembang dan sebagian lagi di negara maju. Polimer ini cukup mahal dan canggih dengan sifat mekanik yang unggul dan daya ttahan yang lebih baik. Polimer ini banyak digunakan dalam bidang transportasi (mobil, kapal udara, truk), bahan bangunan (pipa ledeng), barang-barang listrik dan elektronik (mesin bisnis, komputer), mesin-mesin industri dan barang-narang konsumsi. Sebagai contoh nylon, polikarbonat, polisulfon, dan poliester.C. Polimer fungsional (Functional Polymers)Polimer ini dikembangkan dan dihasilkan di negara maju dan dibuat untuk tujuan khusus dengan produksinua dalam skala kecil. Contohnya kevlar, nomex, textura, polimer penghantar arus dan foton, polimer peka cahaya, membran, dan biopolar.IV.PROSEDUR KERJA1. Sebelum melakukan percobaan, menyiapkan ukuran sampel yang telah ditentukan.

2. Melumasi dengan oli bagian-bagian mesin yang bergerak.

3. Memutar pulley dengan tangan untuk meletakkan posisi penjepit pada bagian yang paling rendah.

4. Memastikan penjepit pada jarak pengujian dan sampel dijepit serta dikunci.

5. Memantapkan ujung penjepit yang lain dan dikunci juga.

6. Penghitung harus menunjukkan angka nol dan hidupkan power untuk memulai pengujian.

7. Memastikan power setelah waktu yang ditetapkan terpenuhi atau setelah diperiksa terdapat retak atau cacat pada bagian specimen pengujian.

V.DATA PENGAMATANPutaranPengamatan

0 7.500Terdapat retakan kecil yang tidak terlalu jelas pada bagian tengah sampel pengujian

7.500 15.000Terdapat retakan kecil yang jelas pada bagian tengah sampel pengujian

VI.ANALISA DATA

Berdasarkan percobaan retak lentur yang telah dilakukan, maka dapat dianalisa bahwa salah satu cara untuk menguji kualitas kompon karet adalah dengan cara menguji ketahanannya terhadap suatu hentakan atau bekukan-bekukan agar dapat diketahui daya tahannya berupa ketahanan retak lentur. Pengujian retak lentur ini dilakukan untuk mengetahui kualitas karet bagus atau tidak.

Pada percobaan ini, sebelum dilakukan percobaan, terlebih dahulu dilakukan pencetakan kompon karet dengan mesin molding press dan dilakukan proses vulkanisasi agar karet menjadi matang dan kenyal. Kompon karet dicetak sesuai dengan alat pengujian dengan bentuk persegi panjang dan di tengahnya terdapat sedikit lekukan yang berguna sebagai tempat terbekuknya karet saat diuji.

Setelah didapat hasil cetakan, maka karet hasil vulkanisasi diuji retak lenturnya pada mesin uji. Pengujian ketahanan retak lentur ini merupakan salah satu pengujian fisika dalam praktikum ini. Dalam uji ketahanan retak lentur, sampel dibekuk-bekuk berulang-ulang dengan kecepatan yang mantap melalui beban yang digerakkan sampel pada bagian bergerak dan melentur dengan konstan yang digunakan untuk mengetahi ketahanan retak (resistance of cracking) dan ketahanan lentur (flexing endurance).

Pada percobaan ini, jumlah putaran yang diberikan pada sampek yaitu sebesar 5.000, 10.000, 15.000, 20.000 dan 25.000. Setelah diuji pada sampel retakan awal yang terjadi sangatlah kecil, yaitu pada 15.000 kali putaran. Pada putaranselanjutnya, retakan sedikit melebar, namun tetap tidak terlalu lebar, bahkan hampir tidak terlihat. Hal ini menunjukkan bahwa kualitas kompon karet tersbut cukup bagus, karena dengan jumlah putaran 25.000 kali retakan yang terjadi sangatlah kecil, bahkan tidak terlihat.

Bila pengujian retak lentur dideskripsikan kehidupan sehari-hari, sebagai contoh adalah sepatu. Bila sepatu dipergunakan untuk berjalan dan berlari, maka ketahanan sol sepatu tersebut sampai terjadi retakan dapat diperkirakan melalui percobaan ini. Semakin lama pengujian dan hasil sampel tidak mengalami keretakan, maka semakin bagus kualitas karet atau sol tersebut.

Pada praktikum ini, diketahui bahwa sampel yang diuji terdapat sedikit retakan. Hal-hal yang dapat menyebabkan keretakan pada karet diantaranya adalah kadar kotoran, kadar abu, dan kekuatan ikatan antar atom Cnya. Kadar kotoran menjadi dasar pokok dan kriterium terpenting dalam spesifikasi, karena kadar kotoran sangat besar pengaruhnya terhadap ketahanan retak dan kelenturan barang karet. Adanya kotoran, yaitu benda asing yang tidak dapat melalui saringan 325 mesh, didalam karet yang relatif tinggi dapat mengurangi sifat dinamika yang unggul dari vulkanisat karet alam antara lain kalor timbul dan ketahanan retak lenturnya, serta mengganggu pada pembuatan vulkanis tipis.

Penyebab retak lentur selanjutnya adalah kadar abu (ash content) di dalam karet dimana dapat terjadi dari oksida, karbonat, dan fosfat dari kalium, magnesium, kalsium, natrium dan beberapa unsur lain dalam jumlah yang berbeda-beda. Abu dapat pula mengandung silikat yang berasal dari karet atau benda asing yang jumlah kandungannya bergantung pada pengolahan bahan mentah karet. Abu dari karet memberikan sedikit gambaran mengenai jumlah bahan mineral di dalam karet. Beberapa bahan mineral di dalam karet yang meninggalkan abu dapat mengurangi sifat dinamika yang unggul seperti kalor timbul dan ketahanan retak lentur dari vulkanisat karet alam.

Penyebab retak lentur yang ketiga adalah kekuatan ikatan antar atom C pada kompon karet. Jika kekuatan ikatan antar atom C pada kompon karet tinggi, maka ketahanan retak lenturnya akan baik, begitu juga sebaliknya. Oleh sebab itu, pada saat sampel diuji dengan diberikan bekukan-bekukan dan hentakan, ikatan antar atom C pada karet akan merenggang dan akhirnya terlepas sehingga menyebabkan retakan pada karet. Selain itu, daya elastisitas karet juga mempengaruhi ketahanan retak lentur kopon karet. Semakin elastis, maka akan semakin baik, dan juga sebaliknya.

Jadi, kompon karet karet yang tahan terhadap retak lentur yaitu karet yang tidak mengandung kadar kotoran dan abu, memiliki ikatan antar atom C yang kuat, dan memiliki sifat keelastisitasan yang baik.VII.KESIMPULANSetelah melakukan praktikum, dapat disimpulkan bahwa : Demattia flex cracking tester merupakan alat yang digunakan untuk pengujian retak lentur pada suatu sampel dengan memberikan hentikan dan bekukan yang berulang secara konstan.

Pengujian sampel yang bisa dipakai ialah karet, kulit, kulit sintetis, sepatu karet, sol sepatu EVA, dan lainnya.

Semakin lama retakan yang muncul pada karet, maka dapat dikatakan kualitas karet tersebut baik.

Faktor-faktor yang menurunkan ketahanan retak lentur pada karet yaitu ikatan antar atom C, kadar kotoran, dan kadar abu yang dimilikinya.

Kadar kotoran dan kadar abu bisa mengurangi sifat dinamika yang unggul dari vulkanisasi karet.

Semakin tinggi ikatan antar atom karbon (C) yang dimiliki karet maka kualitas yang dimiliki karet tergolong bagus dan sebaliknya.

Kompon karet yang tahan terhadap retak lentur adalah karet yang minim mengandung kadar kotoran, kadar abu, dan menandung ikata antar atom karbon (C) yang kuat.GAMBAR ALAT

LAPORAN TETAP PRATIKUM UJI MATERIAL

Disusun oleh :

1. Muhammad Abdul Jabbar

( NIM : 061440411735 )

2. Muhammad Aditya

( NIM : 061440411736 )

3. Muhammad Fadil Taufik

( NIM : 061440411737 )

4. Steven Raymon Maldhy S

( NIM : 061440411739 )

5. Yoga Suprayogi

( NIM : 061440411740 )

6. Rizka Perwita Sari

( NIM : 061440412036 )

Instruktur

: Ir.Sahrul Effend, M.TJudul Percobaan : PENGUJIAN RETAK LENTUR DEMATTIAKelas/kelompok : 2 EGD / 2 (DUA)JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI DIV TEKNIK ENERGI

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

2014 2015

1