1

Pengajuan Proposal Skripsi

Mahasiswa yang mengambil Skripsi, terlebih dahulu harus mengajukan proposal.

Waktu pengajuan proposal dapat dilakukan sepanjang semester berjalan. Tata cara

pengajuan proposal Skripsi adalah :

1. Telah mengisi mata kuliah Skripsi dalam Kartu Rencana Studi (KRS).

2. Menyerahkan proposal Skripsi dan Formulir pengajuannya ke Koordinator

Skripsi (orang yang ditunjuk oleh Kaprodi).

3. Pemeriksaan kelayakan judul berdasarkan state of the art yang digunakan, oleh

Koordinator Skripsi dan dibuktikan dengan lembar persetujuan judul yang

ditandatangani oleh Koordiantor Skripsi.

4. Jika proposal dinyatakan layak maka akan disetujui oleh kemudian

diseminarkan dalam seminar proposal Skripsi.

5. Proposal yang telah diseminarkan, direvisi berdasarkan saran-saran pada saat

seminar dan diterbitkan surat keputusan (SK) pembimbing Skripsi.

6. Apabila dalam penyusunan Skripsi memerlukan data penelitian yang

berhubungan dengan instansi tertentu, mahasiswa dapat meminta surat

pengantar permohonan pengambilan data ke Tata Usaha Fakultas Teknik.

2

Gambar 1. Flowchart Pengajuan Proposal Skripsi

Mahasiswa mencamtumkan Skripsi di

KRS yang sedang berjalan

Koordinator Skripsi mengecek

kelayakan proposal

Seminar Proposal

Terbit SK Pembimbing

Mahasiswa mengajukan proposal ke

Koordinator Skripsi

Selesai

Layak?

?

Mulai

Ya

Tidak

Ya

3

PROPOSAL SKRIPSI

Pengertian

Proposal Skripsi merupakan acuan kegiatan Skripsi yang akan dilaksanakan

oleh mahasiswa yang mengambil Skripsi.

Sistematika Proposal Skripsi

Proposal Skripsi tidak boleh meninggalkan pola pikir ilmiah, logika yang

dapat dipertanggungjawabkan dan waktu pelaksanaan. Walaupun terdapat variasi

sitematika, proposal Skripsi penelitian secara umum memuat hal-hal berikut: Judul

Skripsi, Pendahuluan (latar belakang, perumusan masalah, tujuan, keterbatasan dan

manfaat), Landasan Teori, Metodologi Penelitian, Jadwal Penelitian, dan Daftar

Pustaka.

1. Judul Skripsi

Judul Skripsi dibuat singkat, jelas, dan tidak mempunyai arti ganda. Panjang

judul Skripsi tidak dibenarkan terdiri lebih dari tiga baris atau lebih dari dua

puluh kata. Makin panjang judul Skripsi makin besar keungkinan akan terjadi

kekaburan. Dalam merumuskan judul Skripsi ada empat aspek yang harus

dipertimbangkan yaitu: masalah penelitian, jenis penelitian, variabel

penelitian, dan populasi penelitian.

2. Pendahuluan

Pendahuluan memuat latar belakang masalah, tujuan, keterbatasan, dan

manafaat Skripsi.

a. Latar belakang masalah

Berisi alasan-alasan mengapa mahasiswa memilih masalah tersebut. Bagian

ini juga memberikan gambaran tentang berbagai situasi yang terjadi saat itu

yang dapat mendorong hingga masalah yang telah ditetapkan tersebut perlu

dipecahkan. Masalah yang dapat dipilih setidak-tidaknya menarik,

bermanfaat, mengandung sesuatu hal yang baru, dapat dilaksnakan, dan

tidak melanggar etika.

4

b. Rumusan masalah

Rumusan yang akan dicari pemecahannya melalui penelitian yang akan

diajukan hendaknya dirumuskan dalam bentuk kalimat tanya yang tegas dan

jelas untuk menambah ketajaman masalah

c. Tujuan

Tujuan diturunkan dari rumusan masalah dan dinyatakan dalam bentuk

pernyatan. Tujuan memuat pernyataan keseluruhan yang akan diteliti dan

menunjukan uraian utama tentang suatu variabel atau uraian tentang

hubungan antar variabel.

d. Manfaat

Memuat penjelasan tentang manfaat Skripsi baik secara teoritis maupun

praktis. Manfaat teoritis harus bisa menegaskan apakah hasil penelitian yang

dilakukan bisa mendukung kebenaran teori yang sudah ada, memberikan

data empiris tambahan mengenai teoriyang sudah ada, atau menggugurkan

kebenaran teori yang ada. Manfaat praktis bertujuan memberikan bukti-

bukti empiris mengenai teori yang digunakan. Hasil-hasil empiris penelitian

bisa memberikan manfaat untuk pembaca, peneliti, ataupun masyarakat lain

yang bermanfat untuk kehidupan sehari-hari.

e. Batasan penelitian

Batasan penelitian dimaksudkan sebagai penjelasan mengenai variabel apa

yang akan diteliti. Batasan penelitian menguraikan mengenai apa yang akan

dilibatkan untuk diteliti. Selain itu, batasan dan jangkauan penelitian juga

menjelaskan dimana daerah penelitian dilakukan dan subjek apa yang akan

diteliti.

3. Landasan Teori

Memuat uraian tentang informasi yang relevan dengan masalah yang

dibahas. Informasi ini dapat diperoleh dari buku-buku, laporan penelitian,

karangan ilmiah, skripsi, thesis, disertasi, ensiklopedi, peraturan-peraturan,

ketetapan, atau sumber-sumber lain. Teori yang telah dikumpulkan pada studi

pustaka dan telah diuraikan, serta mengacu pada masalah penelitian, harus

dapat menghasilkan beberapa konsep. Hubungan antara berbagai konsep yang

5

didasarkan atas teori tersebut disebut kerangka konsep. Kerangka konsep

dapat digambarkan melalui bagan atau persamaan matematika. Kerangka

konsep yang digambarkan baik melalui bagan ataupun persamaan

matematika harus diberi penjelasan agar pembaca mudah memahaminya.

4. Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian berisi tentang uraian:

a. Prosedur Penelitian, berisi penjelasan tentang prosedur dan urutan langkah-

langkah penelitian yang disertai dengan bagan alir penelitian (flow chart).

b. Bahan atau materi, berisi uraian mengenai:

1) spesifikasi bahan yang digunakan.

2) Semua bahan/materi dikemukakan dengan jelas, penyiapannya (cara dan

prosedurpengambilan data), spesifikasi dan jumlah (populasi dan

sampel).

3) Bahan yang dimaksud disini adalah bahan utama yang dipakai untuk

penelitian dapat berupa data primer dan/sekunder.

c. Alat atau instrument

1) Mengumpulkan data diuaraikan dengan jelas, kalau perlu disertai

gambar.

2) Uraian mengenai alat yang digunakan bila perlu disertai dengan uraian

mengenai validitas alat yang dapat didasarkan atas hasil penelitian yang

dilakukan oleh peneliti sendiri atau orang lain.

3) Disamping itu perlu juga dikemukakan juga alasan untuk menggunakan

alat tersebut.

d. Analisa Data, berisi uraian tentang cara yang digunakan untuk menganalisis

data disertai dengan uraian tentang alasan penggunaan cara tersebut.

5. Jadwal skripsi

Berisi garis besar kegiatan yang akan dilaksanakan pada setiap tahap

pengerjaan Skripsi. Kegiatan skripsi dibagi menjadi 3 tahap:

a. Tahap persiapan.

b. Tahap pelaksanaan

c. Tahap penyusunan laporan

6

Agar lebih mudah dimengerti jadwal penelitian diasajikan dalam bentuk tabel

dengan cara penulisan seperti pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Contoh jadwal Skripsi

Tahap Kegiatan Bulan atau minggu 1 2 3 4 5 6 7 8

1. Persiapan a. b. dst

2. Pelaksanaan a. dst

3. Penyusunan laporan a. b. dst

6. Daftar Pustaka

Wajib disertakan didalam usulan penelitian. Pemilihan cara penulisan

didasarkan atas efisiensi dan konsistensi.

7

Contoh Proposal

PROPOSAL SKRIPSI

ANALISIS PENGARUH WAKTU SINTERING TERHADAP

SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LDPE-PVC-SBR

DENGAN METODE SERBUK

Diajukan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar sarjana teknik program

pendidikan Strata Satu

Oleh:

MUHAMAD RAMADHAN

41187001140123

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ISLAM “45”

BEKASI

20XX

8

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Penggunaan dan pemanfaatan material komposit sekarang ini

semakin berkembang, seiring dengan meningkatnya penggunaan bahan

tersebut yang semakin meluas. Pemanfaatan material komposit mulai dari

yang sederhana seperti alat-alat rumah tangga sampai sektor industri baik

industri skala kecil maupun industri skala besar. Komposit mempunyai

keunggulan tersendiri dibandingkan dengan bahan teknik alternatif lain

seperti kuat, ringan, tahan korosi, ekonomis dan sebagainya.

Sustainable waste Indonesia (SWI) 2018 mengungkapkan sebanyak

24% sampah di Indonesia masih tidak terkelola dengan baik. Dan persoalan

pengelolaan sampah masih menjadi pekerjaan rumah besar bagi Indonesia.

Ini artinya, sekitar 65 juta ton sampah yang diproduksi di Indonesia setiap

hari, sekitar 15 juta ton mengotori ekosistem dan lingkungan karena tidak

ditangani. Sedangkan 7% sampah didaur ulang dan 69% sampah berakhir di

Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Dari laporan itu diketahui juga jenis

sampah yang paling banyak dihasilkan adalah sampah organik sebanyak

60%, sampah plastik 14%, diikuti sampah kertas 9%, metal 4,3%, kaca, kayu

dan bahan lainya 12,7% (CNN Indonesia). 14% plastik diklasifikasi menjadi

7 jenis yaitu: Polyethelyene Terephthalate (PET), High Density Polyethylene

(HDPE), Polyvinyl Cloride (PVC), Low Density Polyethylene (LDPE),

Polypropylene (PP), Polystyrene (PS), Other (O). Penelitian kali ini akan

menggunakan LDPE dan PVC.

Plastik PVC merupakan polimer termoplastik urutan ketiga dalam hal

jumlah pemakaian di dunia setelah polietilena dan polipropilena diseluruh

dunia lebih dari 50% PVC yang diproduksi dipakai dalam konstruksi. PVC

adalah polimer yang menggunakan bahan baku minyak bumi terendah

diantara polimer lainnya, dan plastik LDPE termasuk dalam kategori

9

thermoplastik, karena memiliki ikatan antar molekul yang linier sehingga

dapat mengalami pelunakan atau perubahan bentuk, dengan kata lain meleleh,

jika dikenai panas sedangkan karet adalah polimer. (Formela, 2015) meneliti

campuran plastik LDPE dan karet ban bekas, dengan variasi campuran 50%

: 50% dan dikompresi sebesar 4,9 Mpa pada beberapa temperatur

menunjukan sifat mekanik terbaik.

Jumlah limbah ban bekas di Indonesia terus bertambah dikarenakan

produksi ban kendaraan setiap tahun terus meningkat. DKR (Dewan Karet

Indonesia, 2012) menginformasikan bahwa produksi ban mobil di Indonesia

tahun 2010 dan 2011 mencapai 14,4 dan 15,4 juta unit. Jumlah 149 yang

demikian besar tersebut berpotensi menimbulkan limbah ban bekas yang

dapat berdampak buruk terhadap lingkungan. Beberapa upaya pemanfaatan

ban bekas telah dilakukan. Berbagai penelitian dan kajian dilakukan untuk

pemanfaatan limbah plastik dan karet. Di negara maju, ban bekas

dimanfaatkan sebagai campuran aspal pelapis jalan setelah dihancurkan atau

digunakan sebagai campuran semen (Formela, 2015).

Metode teknologi serbuk menjadi salah satu alternatif untuk membuat

paduan atau komposit dengan bahan dasar plastik dan karet. Teknologi ini

telah lama digunakan untuk membentuk produk dengan ukuran kecil dan

berasal dari bahan yang sulit diproses melalui pemesinan, teknologi ini

mempersyaratkan bahan dasar berupa serbuk dengan melalui tahap:

pencampuran, kompaksi dan sintering. Keuntungan teknik kompaksi untuk

material plastik adalah mampu mempertahankan bentuk produk sesuai

cetakan (Jati, 2007). Dengan kata lain, pressured sintering tidak

menyebabkan distrosi dimensi (Tutuko, 2007).

Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan bahan yang terbuat dari

teknologi serbuk antara lain adalah: ukuran partikel serbuk, besarnya tekanan,

temperatur sintering, lamanya waktu penahanan sintering, volume zat

pengikat (German, 1994). Lamanya waktu sintering akan menentukan

kuatnya ikatan antar partikel. Namun demikian akan terdapat waktu sintering

yang optimal dalam pembentukan ikatan komposit plastik-karet.

10

Berdasarkan uraian di atas, memungkinkan untuk membuat komposit

plastik dengan karet. Setelah mengetahu nilai temperatur dan komposisi yang

ideal untuk proses pencampuran plastik dan ban bekas. Pengaturan waktu

sintering saat proses pembuatan komposit sangat menentukan sifat-sifat

komposit yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan menaikkan waktu sintering

belum tentu meningkatkan sifat-sifat yang dihasilkan. Oleh karena itu, perlu

dilakukan studi eksperimental mengenai pengaruh waktu sintering terhadap

sifat mekanik komposit plastik LDPE, PVC dan SBR (Styrene Butadine

Rubber). 1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang diuraikan maka didapat rumusan

masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh waktu sintering terhadap sifat mekanik kekuatan

impak dan uji densitas terhadap material komposit campuran LDPE,

PVC dan SBR.

2. Bagaimana pengaruh waktu sintering terhadap struktur mikro pada

material komposit campuran LDPE, PVC dan SBR.

1.3 Tujuan Penelitian

Berdasarkan masalah yang telah dirumuskan dibuatlah beberapa

tujuan Penelitian. Berikut ini merupakan tujuan dari pelaksanaan penelitian :

1. Mengetahui pengaruh waktu sintering terhadap sifat mekanik material

komposit campuran plastik LDPE, PVC dan SBR.

2. Mengetahui pengaruh waktu sintering terhadap struktur mikro material

komposit campuran plastik LDPE, PVC dan SBR.

1.4 Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat

sebagai berikut:

1. Mengurangi volume sampah plastik dan SBR.

2. Menghasilkan material yang relatif baru dan dapat diterima secara teknik

serta ekonomis.

11

3. Mengurangi permasalahan sampah, terutama sampah plastik dan SBR,

dengan penerapan salah satu dari prinsip 3R, yaitu recycle.

1.5 Batasan Masalah

Agar permasalahan dalam penelitian ini tidak terlalu melebar dari

tujuan yang ingin dicapai maka perlu ditentukan batasan masalah, adapun

batasan masalah adalah sebagai berikut:

1. Bahan penelitian yang digunakan adalah LDPE, PVC dan SBR

2. Variasi waktu : 5 Menit, 10 Menit , 15 Menit dan 20 Menit

3. Ukuran screening 60 mesh

4. Komposisi yang digunakan SBR 70% LDPE 20% PVC 10%

5. Temperature yang digunakan 170°C

6. Tekanan 1,013 bar

7. Penelitian difokuskan pada uji impak, uji densitas, dan uji SEM

(Scanning Electron Microscopy)

12

2 BAB II

LANDASAN TEORI 2.1 Komposit

Komposit adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri

dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu

sama lainnya baik itu sifat kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam

hasil akhir bahan tersebut (bahan komposit). Dengan adanya perbedaan dari

material penyusunnya maka komposit antar material harus berikatan dengan

kuat, sehingga perlu adanya penambahan wetting agent.

1. Beberapa definisi komposit sebagai berikut :

a. Tingkat dasar: pada molekul tunggal dan kisi kristal, bila material

yang disusun dari dua atom atau lebih disebut komposit (contoh

senyawa, paduan, polymer dan keramik).

b. Mikrostruktur: pada kristal, phase dan senyawa, bila material disusun

dari dua phase atau senyawa atau lebih disebut komposit (contoh

paduan Fe dan C).

c. Makrostruktur: material yang disusun dari campuran dua atau lebih

penyusun makro yang berbeda dalam bentuk dan/atau komposisi dan

tidak larut satu dengan yang lain disebut material komposit (definisi

secara makro ini yang biasa dipakai).

2. Tujuan pembuaan matrial komposit

a. Memperbaiki sifat mekanik dan/atau sifat spesifik tertentu

b. Mempermudah design yang sulit pada manufaktur

c. Keleluasaan dalam bentuk/design yang dapat menghemat biaya

d. Menjadikan bahan lebih ringan

13

3. Penyusun komposit

Komposit pada umumnya terdiri dari 2 fasa :

1. Matriks

Matriks adalah fasa dalam komposit yang mempunyai bagian

atau fraksi volume terbesar (dominan). Matriks mempunyai fungsi

sebagai berikut :

a. Mentransfer tegangan ke serat.

b. Membentuk ikatan koheren, permukaan matrik/serat.

c. Melindungi serat.

d. Memisahkan serat.

e. Melepas ikatan.

f. Tetap stabil setelah proses manufaktur.

2. Reinforcement atau Filler atau Fiber

Salah satu bagian utama dari komposit adalah reinforcement

(penguat) yang berfungsi sebagai penanggung beban utama pada

komposit. Gambar 2.1 penyusun komposit meliputi 4 jenis yaitu:

1. Matriks (penyusun dengan fraksi volume terbesar)

2. Fiber (Penahan beban utama)

3. Interphase (pelekat antar dua penyusun)

4. interface (permukaan phase yang berbatasan dengan phase

lain).

Gambar 2.1 Penyusun Komposit

14

Secara struktur mikro material komposit tidak merubah material

pembentuknya (dalam orde kristalin) tetapi secara keseluruhan

material komposit berbeda dengan material pembentuknya karena

terjadi ikatan antar permukaan antara matriks dan filler. Syarat

terbentuknya komposit: adanya ikatan permukaan antara matriks dan

filler. Ikatan antar permukaan ini terjadi karena adanya gaya adhesi

dan kohesi dalam material komposit gaya adhesi-kohesi terjadi

melalui 3 cara utama:

a. Interlocking antar permukaan adalah ikatan yang terjadi karena

kekasaran bentuk permukaan partikel.

b. Gaya elektrostatis adalah ikatan yang terjadi karena adanya gaya

tarik-menarik antara atom yang bermuatan (ion).

c. Gaya vanderwalls adalah ikatan yang terjadi karena adanya

pengutupan antar partikel.

Kualitas ikatan antara matriks dan filler dipengaruhi oleh

beberapa variabel antara lain:

a. Ukuran partikel

b. Rapat jenis bahan yang digunakan

c. Fraksi volume material

d. Komposisi material

e. Bentuk partikel

f. Kecepatan dan waktu pencampuran

g. Penekanan (kompaksi)

h. Pemanasan (sintering)

4. Klasifikasi komposit

Berdasarkan matrik, komposit dapat diklasifikasikan kedalam tiga

kelompok besar seperti terlihat di Gambar 2.2 yaitu:

a. Komposit Matrik Polimer (KMP), polimer sebagai matrik

b. Komposit Matrik Logam (KML), logam sebagi matrik

c. Komposit Matrik Keramik (KMK), keramik sebagai matrik

15

Sumber: Yudi, 2011

Gambar 2.2 Klasifikasi Komposit

5. Komposit Matriks Polimer – polimer matriks composite (PMC)

1. Komposit ini bersifat :

a. Biaya pembuatan lebih rendah

b. Dapat dibuat dengan produksi massal

c. Ketangguhan baik

d. Tahan simpan

e. Siklus pabrikasi dapat dipersingkat

f. Kemampuan mengikuti bentuk

g. Lebih ringan

2. Keuntungan dari PMC

a. Ringan

b. Specific stiffness tinggi

c. Specific strength tinggi

d. Anisotropy

3. Pengaplikasian PMC yaitu:

a. Matrik berbasis poliester dengan serat gelas

1. Alat-alat rumah tangga

2. Panel pintu kendaraan

3. Lemari perkantoran

4. Peralatan elektronika.

b. Matrik berbasis termoplastik dengan serat gelas

16

1. Kotak air radiator

c. Matrik berbasis termoset dengan serat carbon

1. Rotor helicopter

2. Komponen ruang angkasa

3. Rantai pesawat terbang

Komposit bisa terbuat dari bahan – bahan :

1. Metal matriks composite (MMC)

a. Ferro

b. Non ferro

2. Ceramic matriks composite (CMC)

a. Pasir

b. Silika

3. Polimer matriks composite

a. Karet

b. Plastik

2.2 Karet

Karet adalah polimer dari satuan isoprena (politerpena) yang tersusun

dari 5000 hingga 10.000 satuan dalam rantai tanpa cabang. Diduga kuat, tiga

ikatan pertama bersifat trans dan selanjutnya cis. Senyawa ini terkandung

pada lateks pohon penghasilnya. Pada temperatur normal, karet tidak

berbentuk (amorf). Pada temperatur rendah ia akan mengkristal. Dengan

meningkatnya temperatur, karet akan mengembang, searah dengan sumbu

panjangnya. Penurunan temperatur akan mengembalikan keadaan

mengembang ini. Inilah alasan mengapa karet bersifat elastis. Ada dua jenis

karet, yaitu:

2.2.1 Karet Alam

Karet alam mempunyai sifat daya elastisitas dan daya lentur baik,

plastis tidak mudah panas, dan tidak mudah retak. Berbagai jenis karet alam

yaitu:

a. Bahan olah karet

17

Bahan olah karet yaitu bahan mentah yang digunakan untuk pengolahan

dipabrik. Terdiri dari lateks kebun, lembar angina, lapisan (slab) tipis,

gumpalan (lumb) segar. Semuanya berasal langsung dari pohon karet

atau telah mengalami proses pengolahan yang minimal oleh penyadap.

b. Karet alam konvensional

Karet alam konvensional yaitu karet yang diolah dari bahan lateks alami

secara garis besar terdiri dari atas 2 golongan yaitu lembaran dan

lembaran tebal (crepe). Dalam Green Book Rubber Quality and Packing

Conference ada beberapa jenis :

1. Ribbed smoked sheet

2. White crepe dan pale crepe

3. Estate crepe

4. Thin browncrepe remils

5. Plat brake crepe

6. Pure smoked blanked crepe

7. Off crepe

c. Lateks pekat

Biasanya merupakan bahan untuk pembuatan barang yang tipis dan

bermutu tinggi.

d. Karet bongkah

Berasal dari karet remah yang dikeringkan dan dikilang menjadi

bendela-bendela dengan ukuran yang ditentukan.

e. Karet spesifikasi teknis (crumb rubber)

Merupakan karet yang dibuat secara khusus, sehingga mutu teknisnya

terjamin yang penetapannya distandarkan pada sifat-sifat teknis. Karet

ini dikemas dalam bongkah-bongkah kecil dengan berat dan ukuran

yang seragam.

f. Karet ban (tyre rubber)

Karet ban merupakan karet setengah jadi, sehingga bisa langsung

digunakan oleh konsumen.

18

g. Karet reclaim

Karet reclain adalah karet yang di daur ulang dari karet bekas, seperti

bekas roda-roda karet berjalan pabrik, bekas ban mobil.

2.2.2 Karet Sintetis

Salah satu kelebihan dari karet sintesis dibandingkan karet alam,

yaitu tahan minyak, kelebihan dari karet ini banyak digunakan untuk

pembuatan pipa karet untuk minyak, bensin, seal, gasket. Karet CR

(chloroprene rubber) mempunyai kelebihan tahan api biasa digunakan

untuk pembuatan pipa karet, pembungkus kabel, seal gasket, sabuk ban

berjalan. Berdasarkan fungsi nya karet sintesis dibaagi menjadi 2 yaitu:

a. Karet sintetis untuk kegunaan umum

1. Styrene Butadine Rubber (SBR)

2. Butadiene Rubber (BR)

3. Polybutadiene Rubber (PR)

4. Isoprene Rubber (IR)

b. Karet sintetis untuk kegunaan khusus

Seperti karet yang memiliki ketahanan terhadap minyak, oksidasi,

panas/suhu tinggi, dan kedap gas diantaranya :

1. Isobutane Isoprene Rubber (IIR)

2. Nytrite Butadine Rubber (NBR)

3. chloroprene rubber (CR)

4. Etylene Propylene Rubber (EPR)

2.2.3 Karet Styrene Butadine Rubber

Pada penelitian ini jenis karet yang digunakan adalah karet SBR.

Jenis karet SBR merupakan yang paling banyak dipakai yaitu mencapai

75% dari pemakaian total karet sintetis. SBR tersusun dari 68-70% butadine

dan 30-32% styrene.

Karet SBR termasuk dalam kategori elastomer yang merupakan

bagian dari material polimer, selain plastik. Sifat yang membedakan antara

plastik dengan elastomer adalah jika ditekan diatas temperatur glass

transition, elastomer akan menjadi elastis. Sedangkan pada plastik pada

19

temperatur tersebut akan mengalami kristalisasi untuk mencapai stabilitas

bentuk. Karet jenis SBR banyak digunakan dalam aplikasi otomotif,

khususnya dalam pembuatan ban, belt, cover kawat, kabel dll. Karet SBR

dapat diproses melalui calendering, coating, compression molding, mixing,

vulcanization. (Gambar 2.3)

Gambar 2.3 Karet Ban Bekas

Sifat-sifat khusus karet adalah sebagai berikut (goerge wypych, 2016)

1. Density = 0.91-0.96 g cm-3

2. Tensile Strength = 13-28.5 MPa

3. Tear Strength = 20.4-43 kNm-1

4. Decomposition Point = 1800C

5. Water Absorption = 5%

6. Autoignition Temperature = 3200C

2.3 Plastik

Plastik adalah polimer rantai panjang atom mengikat satu sama lain.

Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang, atau "monomer".

Plastik yang umum terdiri dari polimer karbon saja atau dengan oksigen,

nitrogen, chlorine atau belerang di tulang belakang (beberapa minat

komersial juga berdasar silikon). Tulang belakang adalah bagian dari rantai

dijalur utama yang menghubungkan unit monomer menjadi kesatuan.

Mengeset properti plastik grup molekuler berlainan "bergantung" dari tulang-

belakang biasanya "digantung" sebagai bagian dari monomer sebelum.

20

Polimer memiliki titik leleh yang berbeda (Tm : melting temperatur)

dan tititk glass transisis temperatur (Tg : glass temperatur) yang berbeda.

Banyak plastik yang dibentuk dengan pemaasan sampai menjadi fleksibel/

lembut/ rubbery menyerupai karet, dan kemudian dibentuk dengan cetakan,

compression forming, vacum forming, stamping, atau dengan cara lainnya.

Sulit untuk melakukan hal ini secar manual, karena membutuhkan instrumen

yang dapat menggontrol temperatur dan harus didapatkan temperatur yang

merata pada semua sisi bagian plastik.

Pengetahuan titik leleh plastik biasanya digunakan untuk proses

manufacture plastik yang dibuat melalui bijih plastik yang dicetak dalam die

cat molding, sedangkan pengetahuan Tg biasanya akan dimanfaatkan untuk

proses pembentukan plastik dari bentuk semifinished (lembaran plastik) ke

dalam oven untuk mengikuti bentuk molding baik secara vacuum forming

maupun compression forming.

Sebuah komunitas industri plastik yang terdiri dari perusahaan –

perusahaan yang bergerak dalam bidang plastik di Amerika Seikat yaitu

Society Of Plastic Industry (SPI) pada tahun 1988 mengembangkan suatu

sistem untuk mengklasifikasi berbagai jenis plastik dan cara daur ulang

plastik tersebut berdasarkan bahan mentah pembuatan plastik. Sistem

pengklasifikasian jenis – jenis plastik tersebut ini dikenal dengan nama Resin

Identification Code (IRC).

SPI kemudian bekerjasama dengan American Standard Testing And

Material (ASTM) internasional agar kode identifikasi resin ini digunakan

sebagai standar yang harus ditaati oleh semua produsen plastik di dunia.

ASTM adalah organisasi internasional yang melakukan standarisasi teknik

untuk material, jasa, produk dan sistem. Kode identifikasi resin tersebut

direvisi pada tahun 2013 menjadi ASTM D7611 – Standard Practice For

Coding Plastic Manufactured.

Berdasarkan kode identifikasi resin tersebut, plastik diklasifikasi

menjadi 7 jenis yaitu: Polyethelyene Terephthalate (PET), High Density

21

Polyethylene (HDPE), Polyvinyl Cloride (PVC), Low Density Polyethylene

(LDPE), Polypropylene (PP), Polystyrene (PS), Other (O).

2.3.1 Low Density Polyethylene

Plastik LDPE seperti pada Gambar 2.4 termasuk dalam kategori

thermoplastik, karena memiliki ikatan antar molekul yang linier sehingga

dapat mengalami pelunakan atau perubahan bentuk, dengan kata lain

meleleh, jika dikenai panas. Sedangkan pada beberapa jenis plastik yang

lain (misalkan poliester dan epoxy) ikatan antar molekulnya terjadi

bersilangan (crosslink). Bentuk ikatan seperti itu memiliki ketahanan suhu

yang tinggi, sehingga plastik jenis ini tidak dapat mengalami pelelehan jika

dikenai peningkatan suhu. Plastik seperti ini disebut thermosetting.

Sifat-sifat plastik LDPE secara umum adalah tahan terhadap zat

kimia (misalkan minyak, deterjen), ketahanan impak cukup baik, memiliki

ketahanan terhadap suhu, tidak tahan terhadap sinar matahari. LDPE dapat

diproses melalui blow film extrusion, cast film extrusion, coating,

coextrusion, extrusion, injection molding, molding, lamination, rotational

molding.

Gambar 2.4 Botol Plastik LDPE

Sifat-sifat khusus plastik LDPE adalah sebagai berikut (Goerge Wypych,

2016)

1. Density = 0.915-0.929 g cm3

2. Tensile strength = 10-20 Mpa

3. Tensile modulus = 130-348 Mpa

22

4. Flexural strength = 7.5 Mpa

5. Melting point = 105-1150C

6. Water absorption = 0.005-0.015%

7. Charpy impact strength = 18.2 Kj m2

8. Pressure of polymerization = 150-300 Mpa

2.3.2 Polyvinyl Chloride

Plastik PVC merupakan polimer termoplastik urutan ketiga dalam

hal jumlah pemakaian di dunia, setelah polietilena dan polipropilena. Di

seluruh dunia, lebih dari 50% PVC yang diproduksi dipakai dalam

konstruksi. PVC diproduksi dengan cara polimerisasi monomer vinil

klorida (𝐶𝐻!=CHCl). Karena 57% massanya adalah klor, PVC adalah

polimer yang menggunakan bahan baku minyak bumi terendah di antara

polimer lainnya.

Pada dasar wadah tertera logo daur ulang (terkadang berwarna

merah) dengan angka 3 di tengahnya, serta tulisan V. V itu berarti PVC,

yaitu jenis plastik yang paling sulit didaur ulang. Plastik ini bisa ditemukan

pada plastik pembungkus (cling wrap), dan pipa saluran air seperti Gambar

2.5. Dimana PVC ini mengandung diethylhydroxylamine (DEHA) yaitu

senyawa kimia yang dapat bereaksi dengan makanan yang dikemas dengan

plastik berbahan PVC ini pada saat bersentuhan langsung dengan makanan

tersebut karena sifat DEHA ini lumer pada temperatur -15oC.

Gambar 2.5 Plastik PVC

Sifat mekanik plastik PVC adalah sebagai berikut (Dwi Wahini Nurhajati

Sri, 2012):

23

1. Density = 12,174.10-5 g/c𝑚"

2. Tensile strength =44,4𝑀𝑃𝑎

3. Tensile modulus = 2,75𝐺𝑃𝑎

4. Melting point = 160°𝐶 − 180°𝐶

5. Kekuatan Dielektrik = 181 #$

6. Kerapatan = 1,4 %&$!

2.4 Metode Serbuk

Metalurgi serbuk adalah metode yang terus dikembangkan dari proses

manufaktur yang dapat mencapai bentuk komponen akhir dengan

mencampurkan serbuk secara bersamaan dan dikompaksi dalam cetakan, dan

selanjutnya disinter di dalam furnace (tungku pemanas).

Langkah-langkah yang harus dilalui dalam metalurgi serbuk, antara lain:

1. Preparasi material

2. Pencampuran (mixing)

3. Penekanan (kompaksi)

4. Pemanasan (sintering)

a. Proses pemanasan yang dilakukan harus berada di bawah titik leleh

serbuk material yang digunakan.

b. Setiap proses dalam pembuatan metalurgi serbuk sangat

mempengaruhi kualitas akhir produk yang dihasilkan.

c. Material komposit yang dihasilkan dari proses metalurgi serbuk

adalah komposit.

d. Keuntungan proses metalurgi serbuk, antara lain:

1. Mampu melakukan kontrol kualitas dan kuantitas material

2. Mempunyai presisi yang tinggi

3. Selama pemrosesan menggunakan suhu yang rendah

4. Kecepatan produk tinggi

5. Sangat ekonomis karena tidak ada material yang terbuang

selama pemrosesan

24

e. Faktor yang mempengaruhi metalurgi serbuk

1. Ukuran partikel

2. Rapat jenis bahan yang digunakan

3. Fraksi volume material

4. Komposisi material

5. Bentuk partikel

6. Kecepatan dan waktu pencampuran

7. Penekanan (kompaksi)

8. Pemanasan (sintering)

2.4.1 Pencampuran (Mixing)

Ada 2 macam pencampuran, yaitu:

1. Pencampuran basah (wet mixing)

Yaitu proses pencampuaran dimana serbuk matrik dan filler

dicampur terlebih dahulu dengan pelarut polar. Metode ini dipakai

apabila material (matriks dan filler) yang digunakan mudah mengalami

oksidasi. Tujuan pemberian pelarut polar adalah untuk mempermudah

proses pencampuaran material yang digunakan dan untuk melapisi

permukaan material supaya tidak berhubungan dengan udara luar

sehingga mencegah terjadinya oksidasi pada material yang digunakan.

2. Pencampuran kering (dry mixing)

Yaitu proses pencampuran yang dilakukan tanpa menggunakan

pelarut untuk membantu melarutkan dan dilakukan di udara luar.

Metode ini dipakai apabila material yang digunakan tidak mudah

mengalami oksidasi.

Faktor penentu kehomogenan distribusi partikel, antara lain:

a. Kecepatan pencampuran

b. Lamanya waktu pencampuran

c. Ukuran partikel

d. Jenis material

e. Temperatur

25

f. Media pencampuran

Semakin besar kecepatan pencampuran, semakin lama waktu

pencampuran, dan semakin kecil ukuran partikel yang dicampur, maka

distribusi partikel semakin homogen. Kehomogenan campuran sangat

berpengaruh pada proses kompaksi, karena gaya tekan yang diberikan

pada saat kompaksi akan terdistribusi secara merata sehingga kualitas

ikatan antar partikel semakin baik.

2.4.2 Penekanan (Kompaksi)

Kompaksi merupakan proses pemadatan serbuk menjadi sampel

dengan bentuk tertentu sesuai dengan cetakannya.

Ada 2 macam metode kompaksi, yaitu:

1. Cold compressing, yaitu penekanan dengan temperatur kamar. Metode

ini dipakai apabila bahan yang digunakan mudah teroksidasi, seperti

Al.

2. Hot compressing, yaitu penekanan dengan temperatur di atas

temperature kamar. Metode ini dipakai apabila material yang

digunakan tidak mudah teroksidasi.

Pada proses kompaksi, gaya gesek yang terjadi antar partikel yang

digunakan dan antar partikel komposit dengan dinding cetakan akan

mengakibatkan kerapatan pada daerah tepi dan bagian tengah tidak merata.

Untuk menghindari terjadinya perbedaan kerapatan, maka pada saat

kompaksi digunakan lubricant/pelumas yang bertujuan untuk mengurangi

gesekan antara partikel dan dinding cetakan. Dalam penggunaan

lubricant/bahan pelumas, dipilih bahan pelumas yang tidak reaktif terhadap

campuran serbuk dan yang memiliki titik leleh rendah sehingga pada proses

sintering tingkat awal lubricant dapat menguap. Terkait dengan pemberian

lubricant pada proses kompaksi, maka terdapat 2 metode kompaksi, yaitu:

1. Die-wall compressing adalah penekanan dengan memberikan lubricant

pada dinding cetakan

2. Internal lubricant compressing adalah penekanan dengan

mencampurkan lubricant pada material yang akan ditekan

26

Pada proses kompaksi ada 3 kemungkinan model ikatan yang

disebabkan oleh gaya vanderwals:

1. Pola ikatan bola-bola

Terjadi bila besarnya gaya tekan yang diberikan lebih kecil dari yield

strength (ys) matriks dan filler sehingga serbuk tidak mengalami

perubahan bentuk secara permanen atau mengalami deformasi elastis

baik pada matriks maupun filler sehingga serbuk tetap berbentuk bola.

2. Pola ikatan bola-bidang

Terjadi bila besarnya gaya tekan yang diberikan diantara yield

strength dari matriks dan filler. Penekanan ini menyebabkan salah satu

material (matriks) terdeformasi plastis dan yang lain (filler) terdeformasi

elastis, sehingga berakibat partikel seolah-olah berbentuk bola-bidang.

3. Pola ikatan bidang-bidang

Terjadi bila besarnya gaya tekan yang diberikan lebih besar pada

dari yield strength matriks dan filler. Penekanan ini menyebabkan kedua

material (matriks dan filler) terdeformasi plastis, sehingga berakibat

partikel seolah-olah berbentuk bidang-bidang.

2.4.3 Pemanasan (Sintering)

Pemanasan pada temperatur di bawah titik leleh material komposit

disebut dengan sintering. Diantara langkah-langkah untuk meningkatkan

ikatan antar partikel setelah kompaksi adalah dengan disintering.

Parameter sintering:

a. Temperatur b. Waktu c. Kecepatan pendinginan d. Kecepatan pemanasan e. Atmosfer sintering f. Jenis material

Sintering adalah suatu metode pembuatan objek dari serbuk dengan

pemanasan sehingga terbentuk ikatan antar partikel. Istilah sintering berasal

27

dari bahasa Jerman, “ sinter” dalam bahasa Inggris seasal dengan kata

“cinder” yang berarti: bara. Sintering adalah pengikatan bersama antar

partikel pada suhu tinggi. Sintering dapat terjadi di bawah suhu leleh

(melting point) dengan melibatkan transfer atomik pada kondisi padat.

Sintering juga bisa terjadi pada fase cair, bahkan sekitar 70 % dari proses

sintering melibatkan fase cair (German, 1994). Pada skala mikrostruktural

mekanisme sintering adalah berupa pengikatan yang terjadi sebagai

pertumbuhan neck pada daerah kontak antar partikel. Pertumbuhan neck

terjadi karena adanya perpindahan massa serbuk berupa bulk transport dan

surface transport. Mekanisme surface dan bulk transport terskema pada

Gambar 2.6

Sumber: German, 1994

Gambar 2.6 Mekanisme perpindahan massa serbuk

Proses sintering melalui pergerakan atom akan mengurangi energi

permukaan (surface energy) antar partikel. Energi permukaan perunit

volume berbanding terbalik dengan diameter partikel. Sedangkan energi

permukaan tergantung dari luas permukaan. Oleh karena itu, partikel serbuk

dengan ukuran partikel kecil dengan luas permukaan spesifik besar

memiliki energi yang lebih besar dan lebih cepat terjadi sintering. Luas

permukaan spesifik adalah luas permukaan serbuk dibagi dengan massa

serbuk (German, 1994).

28

Sumber: German, 1994

Gambar 2.7 Skema penyusutan rongga-rongga selama proses sintering

Gambar 2.7 menerangkan skema penyusutan rongga- rongga selama proses

sintering yaitu:

1. Initial Stage

Pada tahap ini mana akan terjadi peningkatan area kontak antar

partikel, berkurangnya rongga dan meningkatnya “neck”. Pada tahap ini

terjadi mekanisme aliran massa berupa surface transport dimana

mekanisme tidak berperan terhadap terjadinya shrinkage (German,

1994).

2. Intermediate Stage

Pada tahap ini terjadi mekanisme aliran massa berupa bulk transport

yang berperan terhadap terjadinya shrinkage, selain itu surface transport

juga masih berlangsung. Porus berkurang karena terjadi difusi porus

sebagai akibat meningkatnya neck ratio, kemudian porus bergerak

menuju grain boundary membentuk saluran rongga (open chanels),

kemudian akan terlokalisir pada sudut butir dan menjadi lebih smooth.

Pada tahap ini densitasnya bisa mencapai 90 %.

3. Final Stage

Pada tahap ini porus akan terisolasi dan grain boundary berdifusi

(menyatu), jika proses terus dilanjutkan akan terjadi pertumbuhan butir.

Terisolasinya porus menyebabkan tidak akan terjadi densifikasi lanjut.

Titik kontak antar partikel tumbuh menjadi daerah neck. Setelah

tahap awal yang ditandai dengan terjadinya neck growth yang besar,

sintering dilanjutkan dengan pembentukan batas butir dan penyusunan

29

pola rongga-rongga. Pada awal intermediate stage, geometri rongga

tampak sangat kusut dan terletak pada interface batas butir membentuk

open chanel. Hal ini akan mengakibatkan rongga akan terlokalisir pada

sudut butir dan berbentuk lebih halus (smooth). Pada sintering tahap

akhir, geometri dari rongga mencapai bentuk bola (sphere) artinya telah

terjadi densifikasi yang sempurna dengan mekanisme pengurangan

ukuran radius rongga. Pada sintering tahap akhir densifikasi dan

pengurangan radius porus terisolasi berlangsung sangat lambat.

Kekuatan material teknologi serbuk berasal dari kekuatan ikatan

antar serbuk, selain itu dipengaruhi pula oleh densitas, porositas, bentuk

pori, ukuran partikel. Material dengan porositas yang lebih besar

memiliki kekuatan yang rendah. Porositas yang besar menyebabkan luas

efektif material dalam menahan beban menjadi lebih sedikit, selain itu

juga akan meningkatkan perambatan retak. Pori merupakan initial crack

pada suatu material. Proses perambatan retak bisa dilihat pada Gambar

2.8.

Sumber: German, 1994

Gambar 2.8 Crack propagation pada material berpori

Dampak proses kompaksi terhadap hasil sintering adalah

berkurangnya rongga-rongga, serta menambah luas area kontak antar

partikel, sehingga sifat material hasil proses sintering akan mengalami

peningkatan kekuatan, densitas, serta berkurangnya shrinkage saat

proses sintering.

30

Sumber: German, 1994

Gambar 2.9 Penyusutan (shrinkage) material setelah sintering

Pada Gambar 2.9 tampak bahwa sintering hasil injection molding

akan mengalami penyusutan yang relatif seragam. Hal ini dikarenakan

tekanan yang diberikan pada material terjadi saat proses sintering,

sehingga menghasilkan tekanan yang relatif seragam di setiap bagian

material. Sedangkan pada sintering hasil kompaksi cenderung akan

mengalami penyusutan yang tidak seragam. Hal ini terjadi karena

tekanan yang diterima material saat kompaksi cenderung lebih besar

pada bagian tepi atau ujung-ujung cetakan.

2.5 Pengujian - Pengujian Sifat Mekanik

Untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu material, maka

yang harus dilakukan adalah melakukan pengujian terhadap material tersebut.

Ada beberapa uji mekanik yang bisa dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat

material, antara lain :

1. Pengujian Impact

Pengujian impak atau impact toughness pada sample uji

bertujuan untuk mengetahui ketahanan material terhadap beban kejut

dan untuk mengukur kegetasan atau keuletan dari sebuah material

dengan pembebanan secara tiba-tiba. Untuk mengetahui ketangguhan

impak maka pengujian dapat dilakukan dengan 2 metode, yaitu metode

impak charpy dan metode impak izod.

31

Usaha yang dilakukan pendulum atau usaha yang diserap benda uji

sampai patah dapat di ketahui dengan menggunakan Persamaan 2.1 dan

2.2 :

𝑊' = 𝐺. ℎ' (2.1)

Atau

𝑊' = 𝐺. 𝜆(1 − cos 𝛼) (2.2)

Sedangkan sisa usaha setelah mematahkan benda uji dapat diketahui

dengan menggunakan Persamaan 2.3 dan 2.4:

𝑊! = 𝐺. ℎ! (2.3)

Atau

𝑊! = 𝐺. 𝜆(1 − cos 𝛽) (2.4)

Dan besarnya usaha yang diperlukan untuk memukul patah benda uji

dapat diketahui dengan menggunakan Persamaan 2.5 dan 2.6:

𝑊 =𝑊' −𝑊! (2.5)

Atau

𝑊 = 𝐺. 𝜆(cos 𝛽 − cos 𝛼) (2.6)

Besarnya harga impak dapat diketahui dengan menggunakan Persamaan

2.7:

𝐾 = ()"

(2.7)

Keterangan:

W = usaha yang diperlukan untuk mematahkan benda uji (kg.m)

W1 = usaha yang dilakukan (kg.m)

W2 = sisa usaha setelah mematahkan benda uji (kg.m)

G = berat pendulum (kg)

λ = jarak lengan pengayun (m)

cos α = sudut posisi awal pendulum

cos β = sudut posisi akhir pendulum

K = nilai impak (kg.m/mm2)

Ao = luas penampang dibawah takikan (mm2)

32

2. Pengujian Tarik

Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji

kekuatan suatu bahan/matrial dengan cara memberikaan beban gaya

yang sesumbu. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat

penting untuk merekayasa teknik dan desain produk karena

menghasilkan data kekuatan matrial. Pengujian uji tarik, benda uji diberi

beban gaya tarik sesumbu yang bertambah secara kontinyu.

3. Pengujian Densitas

Pengujian densitas pada semple uji bertujuan untuk mengetahui

kerapatan material dalam berat material. Besaran massa jenis dapat

membantu menerangkan mengapa benda yang berukuran sama

memiliki berat yang berbeda. Untuk mengetahui kerapatan material

maka pengujian yang dilakukan menggunakan alat uji densitas.

Untuk densitas dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.8 :

𝜌 = $*

(2.8)

Keteragan :

𝜌 = massa jenis (kg/m3) atau (g/cm3)

𝑚 = massa (kg atau g)

𝑣 = volume (m3 atau cm3)

4. Pengujian Bending

Uji bending atau uji lengkung merupakan salah satu bentuk

pengujian untuk menentukan suatu mutu matrial secara visual. Selain

itu uji bending juga digunakan untuk mengukur kekuatan matrial akibat

pembebanan dan kekenyalan/kelenturan suatu matrial yang di uji.

5. Pengujian Kekerasan

Uji kekerasan merupakan pengujian yang paling efektif. Karena

kita dapat dengan mudah mengetahui gambaran sifat mekanis suatu

matrial. Meskipun pengukuran hanya dilakukan pada suatu titik, atau

daerah tertentu saja. Nilai kekerasan cukup valid untuk menyatakan

kekuatan suatu matrial. Dengan melakukan uji kekerasan, matrial dapat

dengan mudah digolongkan sebagai matrial ulet atau getas.

33

3 BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

3.2 Tempat Penelitian

Pembuatan serbuk dilakukan di Workshop Teknuk Mesin Universitas

Islam “45” bekasi dan Proses sintering dan kompaksi dilakukan di Workshop

karet bertempat diperumahan Bekasi Timur regensi dan pengujian matrial

dilakukan di Sentra Teknologi Polimer - BPPT dan Laboraturium SEM

Institut Teknologi Bandung.

3.3 Alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Grinda duduk

2. Jangka sorong

3. Sarung tangan

4. Termometer tembak

5. Mixer

6. Screening (saringan)

7. Stopwatch

8. cetakan

9. Mesin press

3.4 Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. SBR

2. Pelastik LDPE

3. Pelastik PVC

Gambar 3.2 (a) SBR, (b) Plastik LDPE, (c) Plastik PVC

C A B

3.5 Variabel Penelitian

Adapun variabel yang ditentukan dalam penelitian ini adalah:

1. Variabel tidak tetap, berupa variasi waktu sintering:

5 menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit

2. Variabel tetap:

a. Campuran polimer SBR 70% LDPE 20% PVC 10%

b. Temperature = 170oC

c. Tekanan = 1,013 bar

d. Ukuran material 60 mesh.

3.6 Spesimen Penelitian

Gambar 3.3 (a) spesimen uji impak; (b) spesimen uji densitas

Gambar 3.3 Spesimen yang digunakan dipenelitian ini yaitu material

karet ban, plastik LDPE dan plastik PVC yang dijadikan spesimen komposit.

Pada penelitian ini sampel berjumlah 4 dengan jenis komposisi yang sama dan

temperatur yang sama tetapi dengan penahanan waktu yang berbeda, antara

lain:

a. Spesimen 1 dengan penahanan waktu 5 menit.

b. Spesimen 2 dengan penahanan waktu 10 menit.

c. Spesimen 3 dengan penahanan waktu 15 menit.

A B

d. Spesimen 4 dengan penahanan waktu 20 menit.

3.7 Prosedur penelitian

Prosedur penelitian dimulai dari pemilihan bahan baku, pembersihan

bahan baku dari kotoran, kemudian masuk ke dalam proses pembuatan bahan

baku menjadi serbuk, setelah itu bahan baku dipisahkan berdasarkan ukuran

mesh 60 dengan saringan, bahan dicampur dengan dimixing dengan blender

listrik, tahap selanjutnya adalah proses pencetakan dengan temperatur

sintering sebesar 1700C. Proses pengujian berupa uji impak, uji densitas dan

foto SEM dilakukan dengan sampel masing-masing, uji impak 5 sempel, uji

densitas 4 sampel dan foto SEM 4 sampel. Prosedur meliputi beberapa

tahapan yaitu:

3.7.1 Proses Pembuatan serbuk

Proses pembuatan serbuk diawali dengan pengumpulan bahan baku

yaitu pipa saluran air bekas (PVC), botol bekas obat (LDPE), serta karet ban

bekas bagian luar. Awalnya semua bahan baku ini dilakukan proses

pembersihan, untuk pipa saluran air bekas serta botol bekas obat dibersihkan

terlebih dahulu. Kemudian ban dan plastik dipotong ukuran kecil untuk

memudahkan dalam proses penggerindaan seperti terlihat pada Gambar 3.4.

Tahap selanjutnya adalah penggerindaan setiap bahan baku sampai ukuran

serbuk cukup kecil.

Gambar 3.4 (a) proses pembuatan serbuk; (b) serbuk

A B

3.7.2 Proses Screening

Proses screning dilakukan untuk memisahkan ukuran material agar

material serbuk bisa seragam dalam ukuran dan untuk menghindari

terjadinya rongga-rongga karena perbedaan ukuran dalam proses kompaksi

seperti terlihat pada Gambar 3.5, screening juga bermanfaat untuk

menyaring kotoran yang terjadi saat proses penggerindaan material.

Screnning bubuk memakai mesh berukuran 60 mesh dan untuk alat screning

nya itu sendiri disini berukuran tinggi 5 cm lebar nya 20 cm.

Gambar 3.5 (a) proses penyaringan serbuk; (b) serbuk yang telah disaring

3.7.3 Mixing Bahan Dasar

Agar mendapatkan sistem material serbuk yang homogen, memiliki

distribusi partikel yang baik serta menghilangkan segregasi maka proses

mixing (dry mixing) perlu dilakukan. Pada penelitian ini komposisi dari

serbuk gabungan adalah 20 % LDPE, 10 % PVC, serta 70 % karet. Proses

mixing dilakukan dengan mesin mixer.

3.7.4 Proses Pencetakan dan Kompaksi

Bahan serbuk yang telah dicampur, kemudian dicetak didalam dies

dengan dimensi cetakan sebagai berikut panjang 150 mm, lebar 20 mm dan

tinggi 15 mm untuk pengujian impak dan panjang 200 mm, lebar 20 mm

dan tinggi 15 mm untuk pengujian densitas.

A B

Kompaksi dicapai dengan memutar ulir sampai tekanan maksimal

dan dilakukan penahanan dengan pertimbangan untuk menghindari

penyusutan jika dilakukan dengan waktu penahanan yang lebih lama.

Gambar 3.6 (a) proses pencetakan untuk uji impak; (b) proses pencetakan untuk uji densitas

3.7.5 Proses Sintering

Pemanasan serbuk dicapai dengan elemen pemanas yang

ditempatkan pada punch dan dies. Suhu dalam cetakan diatur sampai dengan

1700C. Holding time diatur selama 5 menit, 10 menit, 15 menit dan 20

menit. Setelah waktu penahanan sintering tercapai. Pendinginan setelah

sintering dilakukan dengan mengeluarkan spesimen dari cetakan dan

membiarkannya diudara bebas.

Gambar 3.7 (a) proses pemanasan sintering; (b) proses pengecekan temperatur

sintering

A B

A B

3.8 Pengujian Sifat Mekanik

Untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu material, maka yang

harus dilakukan adalah melakukan pengujian terhadap material tersebut. Ada

beberapa uji mekanik yang bisa dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat

material, antara lain :

3.8.1 Uji Impak

Pengujian impak menggunakan metode charpy dan menggunakan

standar ISO 179. Berdasarkan standar ISO 179 sample uji memiliki dimensi

T: 4 mm, L: 10 mm dan P: 80 mm.

Berikut ini adalah prosedur pengujian kekuatan impak metode

charpy :

1. Sebelum diuji spesimen akan diproses Conditioning chamber

2. Atur posisi hammer pada sudut 700 dengan lock hammer.

3. Letakan spesimen pada anvil spesimen.

4. Lepaskan lock hammer sehingga mengayun dan mematahkan

specimen.

5. Catat hasil impak dengan melihat layar hasil

Gambar 3.8 Alat Uji Impak

3.8.2 Uji Densitas

Pengujian densitas menggunakan standar ASTM D1622.

Berdasarkan standar ASTM D1622 sample uji memiliki dimensi T: (13 ±

16) mm, L: (15 ± 17) mm, P: (20 ± 27) mm.

Berikut ini adalah prosedur pengujian densitas :

1. Sebelum diuji spesimen akan diproses Conditioning chamber

2. Mengukur volume spesimen.

3. Mengukur massa spesimen dengan cara ditimbang.

4. Menghitung hasil pengukuran volume dan massa spesimen.

Gambar 3.9 Alat Uji Densitas

3.8.3 Uji SEM dan EDS

Pengujian SEM pada semple uji bertujuan untuk mengamati apa

yang terjadi di dalam spesimen antara bahan dan lapisan oksida, dan

pengujian EDS bertujuan untuk mengetahui komposisi apa saja yang

terkandung di dalam spesimen. Untuk mengetahui hasil SEM dan EDS

maka pengujian yang dilakukan menggunakan alat uji SEM. Adapun

pengujian SEM dan EDS menggunakan Alat JEOL-JSM-6510LA dengan

variasi pembesaran 5X hingga 300000X. Sample uji memiliki dimensi T: (5

± 10) mm, L: (5 ± 10) mm, P: (5 ± 10) mm. Berikut ini adalah prosedur

pengujian SEM dan EDS :

1. Letakan sampel di atas specimen holder mengarah vertikal ke

atas.

2. Pistol elektron memproduksi sinar elektron dan dipercepat

dengan anoda.

3. Lensa magnetik memfokuskan elektron menuju ke sampel.

4. Sinar elektron yang terfokus memindai (scan) keseluruhan

sampel dengan diarahkan oleh koil pemindai.

5. Ketika elektron mengenai sampel maka sampel akan

mengeluarkan electron baru yang akan diterima oleh detektor

dan dikirim ke monitor.

Gambar 3.10 Alat Uji SEM dan EDS

DAFTAR PUSTAKA

Destyanto, Fendy, 2007, Studi Eksperimental Pengaruh Suhu Sintering Terhadap

Sifat Fisik dan Mekanik Komposit Plastik (HDPE-PET)- Karet Ban Bekas,

Skripsi, Program Sarjana, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Formela, Krzysztof., Jozef, Haponiuk., dan Mohammad, Reza, Saeb., 2015,

“Interfacially modified LDPE/GTR composites with non-polar elastomers:

From microstructure to macro-behavior”, Journal Polymer Testing, Vol 4:

89-98, http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2015.01.003.

German M Randall, 1994, Introduction to Powder Metallurgy Science, The

Pensylvania State University, New Jersey.

Ibnuwibowo, Agung, 2012, Pengaruh Waktu Sintering Terhadap Karakteristik

Mekanik Komposit HDPE-Sampah Organik, Skripsi Teknik Mesin –

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Jati W, 2007, Studi Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap Sifat Komposit Plastik-

Karet Dengan Menerapkan Teknologi Serbuk Konvensional, Skripsi, Teknik

Mesin.

Nurhanjati, Sri Dwiwahini, Brotoningsih, 2012, Pengaruh Nano-Preciptated

Calcium Carbonate Terhadap Kualitas Komposit Polivinil Klorida,’’Jurnal

Riset Industri Vol. VI No. 2, 2012, Hal. 129-136

Sulardjaka, M.S. Rahman, C. Wahyudianto, 2013, Pengaruh Waktu Dan

Temperatur Sinter Terhadap Densitas Dan Porositas Komposit Aluminium

yang diperkuat Limbah Geothermal, Jurnal Teknik Mesin FT – Universitas

Diponogoro

Tutuko SW, 2007, Studi Pengaruh Waktu Sintering pada Komposit Plastik HDPE-

Karet, Skripsi, Teknik Mesin FT – UNS.

Yafie, Mohammad Safrudin, Widyastuti, 2012, Pengaruh Variasi Temperatur

Sintering dan Waktu Tahan Sintering Terhadap Densitas dan Kekerasan

pada Mmc W-Cu Melalui Proses Metalurgi Serbuk, Jurnal Teknik Matrial

dan Metalurgi, Fakultas Teknologi Industri – ITS

Yudi, 2011, Aplikasi Biokomposit Pada Bidang Otomotif:

https://yudiprasetyo53.wordpress.com/2011/12/04/aplikasi-biokomposit-

pada-bidang-otomotif/