PENGARUH FRAKSI VOLUME SERAT DAUN NANAS

PADA KOMPOSIT DENGAN PENGUJIAN IMPAK

TUGAS AKHIR

DIAJUKAN:

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik,

Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Malang

DISUSUN OLEH : ABDURRAHMAN HAKIM

NIM : 201310120311005

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESIN

2019

iii

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 psw. 128 Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI

TUGAS AKHIR

Nama : ABDURRAHMAN HAKIM

No. Induk : 201310120311005

No. ST. Pemb. TA : E.3.d / 89 / FT / UMM / III / 2017

Tgl ST. TA keluar : 21 September 2017

Judul : PENGARUH FRAKSI VOLUME SERAT DAUN NANAS

PADA KOMPOSIT DENGAN PENGUJIAN IMPAK

Pembimbing I : Drs. M. Jufri, ST. MT

No Tanggal Catatan Asistensi Tanda Tangan

Dosen

1 14-09-2018 Persetujuan judul TA & BAB I

2 01-10-2018 ACC BAB I

3 04-10-2018 Konsultasi BAB II

4 05-10-2018 ACC BAB II

5 15-12-2018 Konsultasi BAB III

6 16-12-2018 ACC BAB III

7 02-01-2019 Konsultasi BAB IV

8 03-01-2019 ACC BAB IV

9 04-01-2019 ACC BAB V

10 09-01-2019 Persiapkan artikel ilmiah

Mengetahui, Malang, 23 Maret 2019

Ketua Jurusan Teknik Mesin Dosen Pembimbing I

Murjito, ST. MT. Drs. M. Jufri, ST. MT.

NIP. 108.9404.0313 NIP. 1963111001990101001

iv

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 psw. 128 Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI

TUGAS AKHIR

Nama : ABDURRAHMAN HAKIM

No. Induk : 201310120311005

No. ST. Pemb. TA : E.3.d / 89 / FT / UMM / III / 2017

Tgl ST. TA keluar : 21 September 2017

Judul : PENGARUH FRAKSI VOLUME SERAT DAUN NANAS

PADA KOMPOSIT DENGAN PENGUJIAN IMPAK

Pembimbing II : Iis Siti Aisyah, ST. MT. PhD

No Tanggal Catatan Asistensi Tanda Tangan

Dosen

1 14-09-2018 Persetujuan judul TA & BAB I

2 14-09-2018 ACC BAB I

3 29-09-2018 Konsultasi BAB II

4 30-09-2018 ACC BAB II

5 15-10-2018 Konsultasi BAB III

6 16-10-2018 ACC BAB III

7 27-12-2018 Konsultasi BAB IV

8 28-12-2018 ACC BAB IV

9 05-01-2019 ACC BAB V

10 09-01-2019 Persiapkan artikel ilmiah

Mengetahui, Malang, 23 Maret 2019

Ketua Jurusan Teknik Mesin Dosen Pembimbing II

Murjito, ST. MT. Iis Siti Aisyah, ST. MT. PhD.

NIP.108.9404.0313 NIP.108.1503.0572

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena atas berkat dan

rahmatnya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini dilakukan

dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik

Mesin pada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah. Penulis menyadari

bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan

sampai pada masa penyusunan skripsi ini sangatlah sulit bagi penulis untuk

mrnyelesaiakn skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih

kepada :

1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat, bimbingan serta kemampuan dan

kesehatan sehingga terselesaikan laporan tugas akhir ini.

2. Terima kasih Kepada kedua orang tua saya yaitu : Bapak Drs. Supratman, ibu

Sri Rahayu, Prathayusi Tannoresa, dan semua keluarga tercinta, terima kasih

atas semua dorongan, nasehat, dukungan moril maupun materil dan doa yang

telah diberikan kepada penulis.

3. Bapak Drs. M. Jufri, ST. MT selaku dosen pembimbing I yang selalu sabar

meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membimbing penulis

menyelesaikan laporan ini serta mengoreksi segala kesalahan.

4. Ibu Iis Siti Aisyah, ST. MT. PhD selaku dosen pembimbing II yang selalu

memberikan saran, nasehat, semangat dan perbaikan selama penyusunan tugas

akhir ini.

5. Semua pihak-pihak yang membantu dalam pengerjaan laporan ini termasuk

jajaran dosen teknik mesin yang tidak mungkin disebutkan satu persatu.

6. Semua teman-teman mahasiswa di Jurusan Teknik saya juga banyak

mengucapkan terima kasih karena telah banyak sekali dalam memberi ilmu dan

motivasi.

7. Rekan-rekan kontrakan k3 bumiasri, rekan-rekan tuban, rekan-rekan malang,

rekan-rekan surabaya dan masih banyak lagi yang telah banyak membantu

dalam penyelesaian skripsi ini.

Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda kepada semuanya.

vi

Penulis menyadari bahwa kemampuan penulis dalam pembuatan dan

penyusunan laporan Tugas Akhir ini terbatas dan masih banyak kekurangan,

sehingga penulis menerima saran dan kritik yang sifatnya membangun.

Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan ini bisa

bermanfaat bagi pembaca.

Malang, Maret 2019

Abdurrahman Hakim

vii

DAFTAR ISI

Hal

LEMBAR JUDUL.....……………………………………………………………. i

POSTER ……...…...…………………………………………………………….. ii

LEMBAR PENGESAHAN ……...…………………………………………..…iii

LEMBAR ASISTENSI …………..…………………………………………......iv

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ………….………………...….. v

ABSTRAK ………………………………………………………………………vi

ABSTRACT ………………………...……………………………………….….vii

KATA PENGANTAR ………………………...…. …………………………...viii

DAFTAR ISI …………...………………………………………………...…….. ix

DAFTAR TABEL ...……………………………………………………….…. xiii

DAFTAR GAMBAR …..…………………………………………………….. xiv

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

1.1. Latar Belakang ……………………………………………………….1

1.2. Rumusan Masalah ……………………………………………………3

1.3. Tujuan ………………………………………………………………..3

1.4. Batasan Masalah ….….………………………………………………3

1.5. Manfaat Penelitian…….……………………………………………...4

BAB II DASAR TEORI ...............………………………………………………5

2.1. Komposit .....………………………………………………………….5

2.1.1 Pengertian Komposit ...................................................................5

2.1.2 Bahan Penguat (Reinforcement)..................................................6

2.1.3 Matrik (Resin)..............................................................................7

2.2. Serat Alam………………………………………….………………....9

2.3. Serat daun nanas…... .....................…………………………………...9

2.4. Kekuatan Impak………………….…….................…………………13

2.5. Kegagalan Komposit………..…...………………………………......15

2.6. Polyester………………………............…………..........................…15

viii

2.7. Bahan Tambahan Penyusun Komposit .......………………………...16

BAB III METODOLOGI ……………………………........…………...………18

3.1. Flow Chart………………………………………..........................….18

3.2. Metode Penelitian....….................…………...................................…20

3.3. Tempat Uji Coba……........................................………........…….…21

3.4. Persiapan Alat dan Bahan ……………......................................……21

3.5. Pengadaan Serat Daun Nanas....…….......………………..…............23

3.6. Pembuatan Spesimen Komposit..........................................................24

3.7. Pemotongan Spesimen sesuai ASTM.................................................26

3.8. Pengujian Impak ……………........……............................................27

3.9. Perhitungan Volume Serat dan Polyester ……………........……......28

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN..……………………34

4.1.Perhitungan Harga Impak………..................................................…...34

4.2.Data Hasil Pengujian Impak ..........…………………………….........38

4.3. Pembahasan.........................................................................................39

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……………………………………….45

5.1. Kesimpulan ………………………………………………………....45

5.2. Saran ………………………………………………………………...46

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Curriculum Vitae

Gambar Pengujian (Data Penelitian)

Naskah Publikasi (Model Jurnal)

Makalah Presentasi (Power Point)

ix

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1. Spesifikasi Resin Polyester Yukalac 157 BQTN-EX........................ 8

Tabel 2.2. Kekuatan Mekanik Serat Daun nanas................................................. 10

Tabel 2.3. Komposisi Unsur Kimia Serat Alam .................................................. 11

Table 4.1. Data Hasil Pengujian Impak............................................................... 38

Tabel 4.2. Nilai Harga Impak Rata-rata Komposit Serat Daun Nanas................ 39

Tabel 4.3. Bentuk Patahan Spesimen Uji Impak.................................................. 42

x

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1. Proses Perlakuan Alkali..................................................................12

Gambar 2.2. Pengujian Impak................................................................................14

Gambar 3.1. Orientasi Acak Serat Daun Nanas.....................................................20

Gambar 3.2. Timbangan Digital............................................................................21

Gambar 3.3. Alat Tambahan ................................................................................22

Gambar 3.4. Resin Yukalac 157 BQTN dan Katalis.............................................22

Gambar 3.5. Cairan NaOH.....................................................................................23

Gambar 3.6. Proses Penimbangan Serat .............................................................25

Gambar 3.7. Proses pengeringan spesimen............................................................25

Gambar 3.8. Spesimen setelah diamplas................................................................26

Gambar 3.9. Dimensi Uji Impak Berdasarkan ASTM D 265 ...............................26

Gambar 4.1. Grafik hubungan variasi fraksi volume terhadap harga impak rata-

rata pada komposit serat daun nanas.................................................40

Gambar 4.2. Bentuk patahan spesimen uji impak..................................................42

xi

DAFTAR PUSTAKA

Arif Nurudin 2011. Karakterisasi Kekuatan Mekanik Komposit Berpenguat Serat

Kulit Waru (Hibiscus Tiliaceus) Kontinyu Laminat Dengan

Perlakuan Alkali Bermatriks Polyester. Universitas

Muhammadiyah Cirebon. Cirebon

Aris Prasada 2015. Pengaruh Variasi Sudut Serat Sabut Kelapa Terhadap

Kekuatan Mekanik Komposit. Skripsi. Universitas

Muhammadiyah Malang. Malang

Basuki Widodo 2008. Analisa Sifat Mekanik Komposit Epoksi Dengan Penguat

Serat Pohon Aren (Ijuk) Model Lamina Berorientasi Sudut Acak

(Random). Institut Teknologi Nasional. Malang

Budha Maryanti 2011. Pengaruh Alkalisasi Komposit Serat Kelapa-Polyester

Terhadap kekuatan Tarik. Universitas Brawijaya. Malang

Delni Sriwita 2014. Pembuatan dan Karakteristik Sifat Mekanik Bahan Komposit

Serat Daun Nanas Polyester Ditinjau Dari Fraksi Massa dan

Orientasi Serat. Universitas Andalas. Padang

Hartomo.A.J. 1992. Memahami Polimer dan Perekat. Yogyakarta

I Gede Sudiarsa 2018. Pengaruh Fraksi Berat Serat Daun NanasTerhadap

Kekuatan Tarik dan Lentur Komposit Polyester. Universitas

Udayana. Bali

I Made Astika 2013. Sifat Mekanis Komposit Polyester Dengan Penguat Serat

Sabut Kelapa. Universitas Udayana. Bali

I Nyoman Pesek N. 2017. Karakterisasi Mekanis Komposit Polyester Berpenguat

Serat Waru Sebagai Alternatif Bahan Pembuatan Jukung di

Bali. Universitas Pendidikan Ganesha. Bali

Khoirul Anam 2015. Pengaruh Variasi Fraksi Volume Serat Daun Nanas dan

Ukuran Cetakan Terhadap Prosentase Penyusutan Komposit

Matriks Polyester Dengan Cetakan Silikon. Universitas

Brawijaya. Malang

Nurasmi 2015. Karakterisasi Struktur Mikro Komposit Al-ZrSiO4 dengan Scanning

Electron Microscopy (SEM) dan X-Ray Diffraction (XRD).

Universitas Negeri Makasar. Makasar

Romels. C.A. 2011. Komposit Hibrid Polyester Berpenguat Serbuk Batang dan

Serat Sabut Kelapa. Jurnal. Universitas Brawijaya. Malang

xii

Teguh Sulityo Hadi 2016. Analisa Teknis Penggunaan Serat Daun Nanas Sebagai

Alternatif Bahan Komposit Pembuatan Kulit Kapal Ditinjau

Dari kekuatan Tarik, Bending dan Impact. Universitas

Diponegoro. Semarang