Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi...
-
Upload
christopher-balalembang -
Category
Documents
-
view
242 -
download
0
Transcript of Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi...
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
1/55
ANALISIS PENGUJIAN KEKERASAN RESIN
DENGAN CAMPURAN BAHAN DAN UJI MODULUSPATAH TERHADAP KOMPOSISI BAHAN
NAMA KELOMPOK : D3
ANGGOTA :
CHRISTOPHER NEHEMIA BALALEMBANG 120606796
INDRA OCTAVIANTO 120606780
DESY MARIA MANOLONG 121406863
CLARA VERANITA NUGROHO 121406935
LABORATORIUM MATERIAL TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA
2013
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
2/55
1
DAFTAR ISI
Cover Depan
DAFTAR ISI ............................................ 1
BAB 1 TUJUAN .......................................... 3
BAB 2 ISI
2.1. Dasar Teori................................ 42.2. Macam Macam Pengujian Bahan.............. 82.3. Teknik Teknik Pengujian
Kekerasan Polimer.......................... 16
2.4. Modulus Patah.............................. 192.5. Alat dan Bahan............................. 212.6. Cara Kerja................................. 222.7.
Prosedur Pengoperasian Mesin ASKERRubber-Hardness Tester..................... 24
BAB 3 DATA DAN ANALISIS DATA
3.1 Data ...................................... 263.2 Gambar Bahan Uji Setelah Pembelahan........ 263.3 Analisis Data.............................. 27
BAB 4 ISI
4.1 Penjelasan Kegiatan Praktikum.............. 334.2 Analisis Hasil Pengujian................... 374.3 Analisis Bentuk Patahan Benda Uji.......... 384.4 Manfaat Uji Kekerasan Resin................ 394.5 Manfaat Uji Modulus Patah.................. 40
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
3/55
2
4.6 Kelebihan Dan Kekurangan Mesin ASKERRubber-Hardness Tester dan Praktikum
Uji Kekerasan Resin........................ 41
4.7 Kendala dalam Kegiatan PraktikumUji Kekerasan Resin dan Uji
Modulus Patah.............................. 42
BAB 5 KESIMPULAN ...................................... 44
DAFTAR PUSTAKA ........................................ 47
LEMBAR PENGAMATAN 1 ................................... 48
LEMBAR PENGAMATAN 2 ................................... 49
LAMPIRAN .............................................. 50
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
4/55
3
BAB I
TUJUAN
- Mengetahui konsep pengujian kekerasan- Menentukan kekerasan bahan uji polimer- Mengetahui hubungan antara luka tekan dengan
kekerasannya
- Mengetahui hubungan antara komposisi bahan dengankekerasannya.
- Mampu menggambar dan membandingkan grafik kekerasan.- Mampu menjalankan mesin ASKER Rubber-Hardness Tester.- Mengetahui besarnya modulus patah dari suatu bahan uji
polimer.
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
5/55
4
BAB 2
ISI
2.1Dasar TeoriPengujian kekerasan adalah salah satu dari
sekian banyak jenis pengujian bahan yang ada.
Pengujian ini mempunyai keuntungan yaitu dapatdilaksanakan pada benda uji yang kecil tanpa
mengalami kesukaran mengenai spesifikasinya.
Pengertian kekerasan secara umum didefinisikan
sebagai kriteria untuk menyatakan intensitas tahanan
suatu bahan terhadap deformasi yang disebabkan oleh
objek lain. Ada beberapa teknik yang dikenal dalam
pengujian kekerasan bahan yaitu penggoresan,
penekanan, dan pemantulan.
Pada pengujian kekerasan kali ini, bahan uji yang
digunakan difokuskan pada bahan dari resin (polimer)
baik murni maupun campuran dengan bahan lain.
Polimer atau kadang-kadang disebut sebagai
makromolekul, adalah molekul besar yang dibangun
oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan
sederhana. Kesatuan-kesatuan berulang itu setara
dengan monomer, yaitu bahan dasar pembuatan
polimer.
Akibatnya molekul-molekul polimer umumnya
mempunyai massa molekul yang sangat besar. Polimer
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
6/55
5
alami (yang diperoleh dari hewan dan tumbuhan) telah
digunakan selama berabad-abad. Material-material itu
meliputi kayu, karet, kapas, wol, bulu, dan sutra.
Polimer alami lainnya seperti protein, enzim, zat
tepung, dan serat adalah zat-zat penting dalam
proses biologi dan psikologi hewan dan tumbuhan.
Kebanyakan plastik, karet dan material fiber yang
biasa kita gunakan adalah polimer sintetis atau yang
juga biasa disebut resin. Polimer sintesis dapat
diproduksi dengan biaya rendah dan sifat mereka
dapat diatur dalam tingkatan kemiripannya dengan
polimer alami. Dalam beberapa aplikasi, logam dan
kayu telah digantikan oleh plastik yang memiliki
sifat yang lebih memuaskan dan dapat diproduksi
dengan biaya yang lebih rendah.
Sifat Sifat Mekanik Polimer
1.Kekuatan (Strength)Kekuatan merupakan salah satu sifat mekanik dari
polimer. Ada beberapa macam kekuatan dalam
polimer, diantaranya yaitu sebagai berikut:
a.Kekuatan Tarik (Tensile Strength)Kekuatan tarik adalah tegangan yang dibutuhkan
untuk mematahkan suatu sampel. Kekuatan tarik
penting untuk polimer yang akan ditarik,
contohnya fiber, harus mempunyai kekuatan tarik
yang baik.
b.Compressive Strength
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
7/55
6
Adalah ketahanan terhadap tekanan. Beton
merupakan contoh material yang memiliki
kekuatan tekan yang bagus. Segala sesuatu yang
harus menahan berat dari bawah harus mempunyai
kekuatan tekan yang bagus.
c.Flexural StrengthAdalah ketahanan pada bending (flexing).
Polimer mempunyai Flexural Strength jika dia
kuat saat dibengkokkan.
d.Impact StrengthAdalah ketahanan terhadap tegangan yang datang
secara tiba-tiba. Polimer mempunyai kekuatan
impak jika dia kuat saat dipukul dengan keras
secara tiba-tiba seperti dengan palu.
2.ElongationElongasi merupakan salah satu jenis deformasi.
Deformasi merupakan perubahan ukuran yang terjadi
saat material diberi gaya. Persentase Elongasi
adalah panjang polimer setelah di beri gaya (L)
dibagi dengan panjang sampel sebelum diberi gaya
(Lo) kemudian dikalikan 100%. Elongation To-
Break (Ultimate Elongation) adalah regangan pada
sampel pada saat sampel patah.
3.ModulusModulus diukur dengan menghitung tegangan dibagi
dengan elongasi. Satuan modulus sama dengan satuan
kekuatan (N/cm2)
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
8/55
7
4.Ketangguhan (Toughness)Ketangguhan adalah pengukuran sebenarnya dari
energi yang dapat diserap oleh suatu material
sebelum material tersebut patah.
Menurut Surdia dan Saito (2000), sifat-sifat khas
bahan polimer pada umumnya adalah sebagai berikut:
Mampu cetak adalah baik Produk yang ringan dan kuat dapat dibuat Banyak diantara polimer bersifat isolasi listrik
yang baik
Baik sekali dalam ketahanan air dan ketahananzat kimia
Produk-produk dengan sifat yang cukup berbedadapat dibuat tergantung pada cara pembuatannya
Umumnya bahan polimer lebih murah Kurang tahan terhadap panas Kekerasan permukaan sangat kurang Kurang tahan terhadap pelarut Mudah termuati listrik secara elektrostatik Beberapa bahan tahan abrasi dan mempunyai
koefisien gesek yang kecil.
Faktor-faktor yang memperngaruhi nilai kekerasan
bahan resin:
Kuat lemahnya ikatan antar molekulTinggynya KristalinitasIkatan silang maupun struktur 3 dimensi;
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
9/55
8
2.2 Macam-Macam Pengujian BahanCara pengujian bahan dibagi dalam dua kelompok
yaitu pengujian dengan merusak (destructive test)
dan pengujian tanpa merusak ( non destructive test).
Pengujian dengan merusak dilakukan dengan cara
merusak benda uji dengan cara pembebanan/ penekanan
sampai benda uji tersebut rusak, dari pengujian ini
akan diperoleh informasi tentang kekuatan dan sifat
mekanik bahan. Pengujian tanpa merusak dilaksanakan
memberi perlakuan tertentu terhadap bahan uji atau
produk jadi sehinga diketahui adanya cacat berupa
retak atau rongga pada benda uji atau produk
tersebut.
Pengujian dengan merusak (destructive test)
terdiri dari:
1. Pengujian Tarik (Tensile Test)
2. Pengujian Tekan (Compressed Test)
3. Pengujian Bengkok ( Bending Test)
4. Pengujian Pukul ( Impact Test )
5. Pengujian Puntir ( Torsion Test)
6. Pengujian Lelah (Fatique Test)
7. Pengujian Kekerasan ( Hardness Test).
Pengujian tanpa merusak ( non destruktive test)
terdiri dari:
1. Dye Penetrant Test
2. Electro Magnetic Test
3. Ultrasonic Test
4. Sinar Rongent
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
10/55
9
Pengujian tersebut diatas memerlukan piranti
keras maupun piranti lunak yang baku dan terstandar,
sehingga hasil pengujian dapat diterima berbagai
kalangan dan dapat dijadikan acuan sebagai data
dalam perancangan sistem maupun produk.
1.Pengujian TarikTujuan : Mengetahui kekuatan tarik maksimum/
tegangan maksimum bahan (Ultimate Tensile
Strenght/ UTS). Setelah dilakukan pengolahan
data hasil pengujian tarik dapat diketahui
pula Tegangan lumer (Yield strenght), Tegangan
Putus (Fracture Streng), Regangan (Strain)).
Secara kasar dapat pula diketahui
apakah logam tersebut termasuk liat, keras,
atau lunak, setelah kita menganalisa grafik
pengujian tarik yang terekam dan bekas patahan
benda uji tersebut. Pelaksanaan pengujian
tarik dilakukan pada mesin uji tarik dengan
kekuatan hidrolik sampai 20 Ton (20 KN). Benda
uji tarik standar ditempatkan pada alat
pencekam di kedua ujungnya, pembebanan tarik
dilukan searah sumbu benda uji tarik, laju
pembenanan diatur melalui panel kontrol
hidrolik, panarikan dilakukan sampai benda uji
putus. Data hasil pengujian akan terekam pada
grafik hasil uji tarik, berupa besar
pembebanan, pertambahan panjang (elongation),
Pengecilan Penampang (Reduction of area) dan
elastisitas bahan.
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
11/55
10
2.Pengujian PukulPengujian Pukul bertujuan untuk mengetahui
ketahanan bahan menerima energi pukulan secara
tiba-tiba. Prinsip pengujian pukul adalah
dengan memberikan energi pukulan dihasilkan
dari ayunan palu pemukul yang dtumbukan
tehadap benda uji standar sampai patah. Energi
ayunan yang mematahkan benda uji merupakan
enerji yang diterima, energi inilah yang
kemudian dipakai untuk menentukan ketahanan
pukul benda uji, dihitung dengan dibagi luas
penanmpang benda uji, ketahanan pukul tsb.
Disebut Impact Strenght (IS). Impact Strenght
(IS) merupakan kemampuan bahan
menahan/meredam energi pukulan untuk tiap
satuan luas penempang bahan.
Pengujian Pukul ada dua metoda yaitu metoda
Charpy dan metoda Izod. Kedua Metoda ini dapat
memakai mesin yang sama, tetapi cara
penjepitan (Clamping) benda uji yang berbeda.
Pada Metoda Charpy benda kerja dijepit/ditumpu
pada kedua ujungnya, posisi benda uji
mendatar, pukulan diarahkan pada bagian tengah
panjang benda uji. Pada metoda Izod benda uji
dijepit pada salah satu ujungnya, benda uji
posisi tegak, pukulan diarahkan pada ujung
benda uji yang bebas/tidak dijepit.
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
12/55
11
3.Pengujian KekerasanKekerasan adalah kemampuan bahan menahan
penetrasi/penusukan/goresan dari bahan lainya
( biasanya bahan pembanding standar:/ intan),
sampai terjadi deformasi tetap.
a.Pengujian Kekerasan Metoda BrinellPengujian kekerasan Brinell dilaksanakan
oleh alat uji Brinell, dengan memakai
penetrator (identor) Bola Baja yang
dikeraskan. Bola Baja tsb ditekan terhadap
benda uji dengan beban standar, sampai
menimbulkan bekas/tapak penekanan yang
tetap. Ukuran kekerasan Brinell dihitung
dengan cara beban yang diberikan dibagi
luas tapak tekan.
Pengujian Brinell diperuntukan menguji
bahan-bahan logam lunak, non ferro atau
baja lunak /mild steel, jangan dipakai
untuk logam keras ( diatas 400 BHN) sebab
akan merusak identor. Untuk menghasilkan
pengujian yang akurat , harus tepat dalam
memilih identor dan pembebanan serta
memperhatikan syarat syarat tertentu.
b.Pengujian VickersPrinsip Pengujian Vickers sama seperti
Pengujian Brinell. Dimana Identor
ditusukan/ditekan terhadap benda uji dengan
beban tertentu, sampai menghasilkan
tapak/bekas penekanan yang permanen,
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
13/55
12
identor yang dipakai adalah piramida intan
dengan sudut puncak 1360. Bekas tapak tekan
diukur diagonalnya , untuk dipakai
menghitung luasnya.Kekeransan Vickers
dihitung dengan cara beban dubagi oleh luas
penampang tapak tekan. Untuk menghasilkan
tapak tekan yang akurat , pembebanan
ditahan 15 detik untuk logam keras, dan 30
detik untuk logam lunak/ulet. Pengujian
Vikers dapat dipakai untuk segala jenis
bahan logam dan berbagai ketebalan,
pembebanan dapat dipilih mulai 1 Kg sampai
120 Kg, tetapi yang sering dipakai adalah
30 Kg, 50 Kg dan 120 Kg. Pemilihan beban
harus memperhatikan ketebalan bahan uji dan
kekerasannya. Pada dasarnya makin keras
bahan uji makin besar beban dan untuk bahan
uji tipis lebih ringan beban.
c.Pengujian RockwellPengujian Rokwell berbeda prinsip dengan
pengujian kekerasan Brinell dan Vickers.
Pada pengujian Rockell kekerasan bahan
ditentukan berdasarkan dalamnya penembusan
yang terjadi akibat penekanan identor.
Dalamnya penembusan tersebut kemudian
diterjemahkan sebagai kekerasan bahan
menurut skala Rockwell, setelah
dimanipulasi dengan bilangan tertentu.
Identor yang dipakai yaitu bola baja yang
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
14/55
13
dikeraskan dengan dia. 1/16 inci dan
Kerucut intan dengan sudut puncak 1200.
Kedua Identor ini dipakai untuk menguji
Berbagai jenis bahan dengan ketentuan yang
diatur oleh skala yang berjumlah 16. Akan
tetapi yang paling banyak dipakai hanya
tiga skala saja yakni skala A,B dan C.
Sehingga masing-masing disebut Pengujian
Rockwell A, B dan Rockwell C, ketiganya
dianggap sudah dapat mewakili keseluruhan
skala yang ada.
d.Pengujian Skleroskop ShorePrinsip Pengujian kekerasan dengan
Skleroskop Shore adalah dengan cara
mengukur tinggi pantulan bobot seberat 1,5
gram (baja yang beujung intan), yang
dijatuhkan dari ketinggian tertentu ( kira-
kira 20 CM) terhadap permukaan benda uji.
Tinggi pantulan dibaca melalui tabung kaca
yang diberi garis-garis skala ukuran
kekerasan. Cara ini cocok dilakukan untuk
menguji kekerasan benda uji tipis atau baja
hasil pengerasan kulit atau menguji
kekerasan hasil pelapisan khrom. Pengujian
ini juga tidak meinggalkan
bekas/cacat,sehingga tidak merusak tampilan
produk jadi.
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
15/55
14
e.Pengujian Poldi Hammer (Palu Poldi)Prinsip Pengujian Poldi Hammer adalah
dengan cara menumbukan bola baja kecil (1,5
mm) memakai kekuatan pegas terhadap
permukaan benda uji, pada benda uji akan
meninggalkan bekas tumbukan. Ukuran
diameter bekas tumbukan tersebut kemudian
diukur dan dirujuk terhadap tabel standar
untuk menetukan kekerasan bahan yang diuji.
Alat ini ukurannya kecil sehingga dapat
dibawa dengan mudah, dan dapat dipakai
menguji kekerasan komponen /alat yang masih
terpasang dalam suatu konstruksi.
4.Pengujian Bengkok (Bending Test)Tujuan pengujian bengkok adalah mengetahui
ketahanan bengkok suatu bahan. Pengujian dapat
dilakukan terhadap logam keras/getas seperti
besi cor atau terhadap logam liat/ulet. Benda
uji berbentuk penempang bulat, 20mm atau 30 mm
,sepanjang 450 mm atau 650 mm ,ditumpu pada
kedua ujungnya dengan jarak tumpu 400 mm atu
600 mm, kemudian pada tengah batang uji
tersebut diberi beban dengan tekanan alat
penekan hidrolik, beban bertembah secara
teratur. Pelaksanaan pengujian logam
keras/getas dilakukan sampai benda uji patah,
kemudian dihitung ketahanan bengkoknya,
sedangkan untuk logam liat pengujian
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
16/55
15
dilaksanakan samapi benda uji bengkok mencapai
sudut tertentu ( biasanya 30,60 atau 900) atau
sampai benda uji benbentuk U. Pada kondisi
pembengkokan seperti diatas benda uji tidak
boleh retak atau patah.
5.Pengujian Lelah (Fatigue Test)Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui
kekuatan bahan menahan pembebanan dinamis,
ketahanan bahan diukur terhadap jumlah siklus
yang mampu ditahan benda uji sampai benda uji
tersebut patah, setara dengan berapa lama
bahan tersebut mampu bertahan merima
pembebanan dinamis. Beban yang diterima benda
uji dibedakan atas beban tarik , beban
lengkung, lengkung yang berputar dan puntiran.
Berdasarkan penelitiannya, Wohler menemukan
bahwa, untuk memperoleh usia pakai yang lebih
panjang, maka pebebanan dinamis harus lebih
rendah dari tegangan lumer bahan
6.Pengujian Rangkak (Creep Test)Pengujian rangkak bertujuan mengetahui
perubahan regangan bahan akibat pengaruh
panas. Pelaksanaannya benda uji diberi beban
tarik dalam keadaan panas (konstan/tetap)
dalam rentang waktu tertentu. Besar beban yang
diberikan sebesar beban lumer bahan yang
bersangkutan atau lebih kecil, temperatu benda
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
17/55
16
uji untuk baja berkisar 3500 C, waktu
penarikan 100 jam dan kelipatannya, sampai
100.000 jam. Setelah selesai dan benda kerja
dingin diukur berapa reganganya.
2.3Teknik-Teknik Pengujian Kekerasan PolimerUji Shore telah digunakan sejak 1907 untuk
menentukan kekerasan dari berbagi karet dan plastik
yang bersifat lembut. Awalnya hanya ada 4 skala yang
berbeda untuk karet. Namun, sekarang ada 12 skala
untuk memungkinkan pengujian berbagai bahan, bahkan
lebih luas lagi dari cincin karet kecil hingga untuk
produk busa yang sangat lembut.
Pengujian dengan tes Shore, biasa disebut sebgai
durometer dan hasilnya sering disebut kekerasan
Durometer. Dengan penecualian dari penguji skala M,
semua durometer dapat digunakan baik sebagai sebuah
unit portable atau dalm unit yang tetap(tidak
portable). Fleksibilitas ini menambah besar terhadap
kegunaan skala Shore.
Standar
Cara uji Shore didefinisikan dalam standar berikut:
ASTM D-2240 (Test methode for rubber property,durometer hardness)
DIN 53 505 ISO 7619 bagian 1 JIS K 6301*
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
18/55
17
Asker C-SRIS-0101*Catatan: Standar JIS sangat mirip dengan standar
ASTM D-2240.
Namun, ada sedikir perbedaan yang berarti.
Uji Shore menggunakan indentor yang telah
dikeraskan, sebuah pegas yang akurat dan telah
dikalibrasi, indikator kedalaman, dan kaki Presser
datar. Indentor ini dipasang di tengah-tengah kaki
Presser dan memanjang 2.5 mm dari permukaan kaki.
Dalam posisi bebas ( tidak digunakan untuk menguji)
akan menampilkan indikator 0. Ketika indentor
ditekan bahkan dengan permukaan kaki Presser itu,
akan menampilkan indikator 100. Oleh karena itu,
setiap titik Shore sama dengan 0.0025mm penetrasi
(skala M adalah 0.00125 mm).
Dalam penggunaaannya benda uji ditempatkan pada
meja kerja dan indentor tegak lurus terhadap
permukaan benda uji.
Pegas akan mendorong indentor ke benda uji dan
indikator menunjukkan ke dalam penetrasi. Semakin
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
19/55
18
dalam indentasi maka semakin lembut bahan dan
semakin rendah pembacaan indikatornya.
Skala Shore terdiri dari A, B, C, D, DO, E, F,
O, OO, OOO, OOO-S dan R dibuat dengan menggunakan 7
bentuk indikator yang berbeda, 5 macam pegas yang
berbeda, 2 eksistensi indentor yang berbeda yang 2
spesifikasi Presser stand yang berbeda. Skala A dan
D adalah yang paling umum digunakan. Skala M
menggunakan gaya pegas yang sangat rendah dan
dikembangkan untuk memungkinkan penguian pada
komponen yang sangat kecil seperti bentuk cincin O
yang tidak dapat diuji dalam skala A normal. Karena
penggunaan skala yang berbeda pada bahan yang
berbeda, maka tidak ada korelasi antara skala-skala
tersebut.
Perhitungan konversi nilai kekerasan rockwell M
ke shore D mengikuti rumus berikut : = 2,529 128,6Y = nilai kekerasan rockwell M
X = nilai kekerasan shore D
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
20/55
19
2.4Modulus PatahModulus patah/ Modulus of Ruptur(MOR) merupakan
tegangan lengkung maksimum yang mampu ditahan suatu
benda agar tidak patah. Tegangan bending (S) adalah
tegangan yang diterima benda uji sampai mengalami
deformasi. Modulus elastisitas (E) adalah tegangan
dibagi regangan. Gaya patah adalah gaya yang di
terima material sampai mengalami permukaan yang
retak atau patah sedangkan tegangan patah adalah
gaya patah per luas permukaan.
= 32 = 23
Lever handle
Speed adjustment
knob
Up down
mechanism CL 150
Series Stand
Flexiel joint
for heavy load
Table for the
test spesimen
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
21/55
20
= . =
= 4Dimana : S = tegangan bending (kg/cm2)
m = Beban patah (kg)
F = Gaya patah (N)
l = Lebar spesimen (cm)
t = Tebal spesimen (cm)
L = Jarak pisau tumpu (cm)
E = Modulus elasitisitas (N/cm2)
T = Slope tangent pada kurva beban defleksi
(N/mm)
Prinsip kerja alat modulus patah adalah
pemberian gaya terhadap benda uji (spesimen) dengan
cara memberi beban sedikit demi sedikit secara
kontinyu maksimum. Pada alat modulus patah, keadaan
yang mula-mula seimbang, ditambahkan beban secara
sedikit demi sedikit sehingga spesimen akan mengalami
gaya tekan akibat dari tekanan angin saat tuas dipompa
sehingga pisau penahan akan turun sesuai dengan gaya
tekan dan menekan spesimen sehingga mengalami patah.
Beban kejut merupakan gaya yang disebabkan
karena adanya penambahan beban yang terlalu cepat.
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
22/55
21
Apabila tuas hidrolik dipompa terlalu cepat sehingga
menghasilkan gaya yang lebih besar dari gaya yang
seharusnya. Dan apabila pada saat itu benda uji
mengalami patah, maka hasil yang didapatkan menjadi
kurang akurat.
Keseimbangan adalah keadaan dimana beban
mengalami keadaan setimbang yaitu saat gaya-gaya yang
bekerja dalam benda sling meniadakan sehingga
resultan gaya pada benda sama dengan nol. Jika dilihat
dalam sistem alat uji modulus patah, kesetimbangan
adalah keadaan dimana pisau pematah menempel pada
benda uji yang telah diletakan diatas penumpu, namun
tidak ada tekanan pada benda uji tersebut.
Penyeimbangan sebelum melakukan percobaan
bertujuan untuk menyeimbangkan posisi pisau pematang.
Beban penyeimbang berfungsi untuk melawan torsi yang
ditimbulkan oleh gaya berat tuas. Selain itu, agar
resultan gaya awal yang bekerja pada benda atau sample
adalah nol (tidak ada tekanan awal pada spesimen).
Apabila pada percobaan tidak dilakukan penyeimbangan
maka hasil nilai modulus patah kurang akurat karena
adanya tekanan awal pada spesimen.
2.5 Alat dan Bahan1. Alat
a) Asker Rubber-Hardness Testerb) Mesin Uji Modulus patahc) Neraca Ohauss
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
23/55
22
d) Jangka Soronge) Cetakan (terbuat dari tempat kartu nama)f) Gelas takar dan pengadukg) Penggaris 100 cmh) Kain majun/kain percai) Kikir dan amplasj) Spidol
2. Bahana)Resinb)Talkc)Katalisatord)Pewarna kimia
2.6 Cara Kerja1. Membuat cariasi bahan uji yang terdiri dari
resin dan talk, dengan perbandingan yang
berbeda-beda. Adapun urutan pembuatan bahan
uji adalah sebagai berikut :
a)Cetakan dioles menggunakan pastewax hinggamerata diseluruh sisinya.
b)Talk ditakar menggunakan neraca ohausssesuai dengan perbandingan yang ditentukan
sebelumnya
c)Resin ditakar menggunakan neraca ohhausssesuai dengan perbandingan yang ditentukan
sebelumnya
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
24/55
23
d)Talk dan resin dicampur dalam gelas takar /gelas air mineral
e)Pewarna kimia dimasukan dalam campuransambil terus diaduk
f)Katalisator dimasukan ke dalam campuransambile terus diaduk
g)Campuran dimasukan ke dalam cetakan,usahakan merata dan sedapat mungkin hindari
terjadinya bubbling
h)Langkah-langkah diatas diulangi kembaliuntuk membuat bahan uji kedua dengan
perbandingan komposisi yang berbeda
i)Campuran dibiarkan dalam suhu ruangan danterhindar dari cahaya matahari langsung
hingga mengering dan keras.
j)Setelah kering dan keras, bahan ujidikeluarkan dari dalam cetakan.
k)Permukaan bahan uji dihaluskan denganmenggunakan kikir dan amplas hingga layak
untuk dilakukan pengujian kekerasan
2. Menguji kekerasan masing masing benda ujidengan mesin ASKER Rubber Hardness Tester
3. Pengujian dilakukan pada 5 ttik yang berbedadengan jarak antar titik berkisar 3-5 kali
diameter luka tekan dipermukaan benda uji.
4. Mengukur dimensi benda uji5. Menandai titik tengah benda uji.
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
25/55
24
6. Atur benda uji sehingga titik tengah benda ujitersebut berada pada skala 20 cm penggaris
pengukur.
7. Atur jarak pisau penumpu pada posisi seimbang.8. Atur pisau pematah pada titik tengah benda uji.9. Pastikan posisi jarum perak pada angka nol.10. Pompa tuas hidrolik pada sisi kanan alat sampai
benda uji patah.
11. Catat tegangan patah dengan membaca posisi jarumperak terakhir.
12. Amati bentuk patahan yang dihasilkan dari ujimodulus patah.
2.7 Prosedur Pengoperasian Mesin ASKER Rubber-HardnessTester.
1.Rakit mesin ASKER Rubber-Hardness Tester sesuaipetunjuk dan ketentuan.
2.Tentukan skala pengujian yang digunakan,kemudian pasang indenter sesuai dengan pengujian
yang digunakan. Usahakan pemasangan tegak lurus.
3.Letakan bahan uji pada landasan alat uji.4.Dekatkan ujung indenter hingga hampir menyentuh
permukaan bahan uji, kemudian kunci dan pastikan
indenter tidak turun. Dapat dibantu dengan
cincin antara.
5.Pasang beban tekan sesuai skala pengujian.6.Turunkan indenter dengan menggerakan tuas searah
jarum jam.
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
26/55
25
7.Baca skala yang ditunjukan oleh jarum penunjuk.
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
27/55
26
BAB 3
DATA DAN ANALISIS DATA
3.1 DataHasil Pengujian
No.
Komposisi
Nilai KekerasanResin Talk
1. 52 - 50 47 32 36 302. 40 20 20 20 20 20 21
Hasil Pengujian
Komposisi 1 Komposisi 2
Panjang
(cm)
8,8 9,85
Lebar (cm) 5,9 6,45
Tebal (cm) 0,9 1,2
Jarak
Penumpu
(cm)
6.9 6,9
S (kg/cm) 7 7,2
Bentuk
Patahan
3.2 Gambar bahan uji setelah pembelahan3.2.1. Gambar Bahan uji 1
Bubble
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
28/55
27
3.2.2. Gambar bahan Uji 2
3.3 Analisis Data3.2.1. Bahan uji Komposisi 1
Jumlah Data (n) = 5 Nilai Rata-Rata (Xr)
= = 1955 = 39
Standar Deviasi (Sd)
= (XiXr)
1 = 3244 = 9
Spesimen Uji I
Xi (Xi-Xr) (Xi-Xr)2
50 11 121
47 8 64
32 -7 49
36 -3 9
30 -9 81
195 0 324
Bubble
Talk
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
29/55
28
Standar Deviasi Rata-Rata (Sdr)
=
= 95=4,0249 Deviasi Relatif (Dr)
= 100%
= 4,024939 100%= 10,3203%
Konversi Nilai Kekerasan Shore D ke RockwellM
=2,529 () 128,6
=2,529 (39) 128,6
= 29,9690
Nilai Kekerasan = ( Dr)=29,9690 0,103203
Kedalaman Luka Tekan = ()0.0025 () = ( ) 0.0025= (100 (-29,9690)x 0,0025
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
30/55
29
= 0,3249
Tegangan Bending (S) = 7 kg/cm Beban Patah (m)
= 23 = 2. 7. 5,9 .0,813 . 6,9 =3.2322
Gaya Patah (F) = . = 3,2322 .10=32,322 Slope Tangent pada kurva beban defleksi (T)
=
= 32,3226,9
=4,6843 Modulus Elastisitas (E)
= 4 = 4,6843 . (6,9)4. 5,9 . (0,9) =89,4444
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
31/55
30
3.2.2. Bahan uji Komposisi 1Spesimen Uji II
Xi (Xi-Xr) (Xi-Xr)2
20 -19 361
20 -19 361
20 -19 361
20 -19 361
21 -18 324
101 -94 1768
Jumlah Data (n) = 5 Nilai Rata-Rata (Xr) =
= 1015 = 20,2 Standar Deviasi (Sd)
= (XiXr)
1
= 17684 =0,4472
Standar Deviasi Rata-Rata (Sdr)=
= 0,44725 =0,2 Deviasi Relatif (Dr)
= 100%
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
32/55
31
= 0,2
20,2 100%
= 0,9901
Konversi Nilai Kekerasan Shore M ke RockwellM
=2,529 () 128,6=2,529 (20,2) 128,6= 77,5142
Nilai Kekerasan = ( Dr)=77,5142 0,009901
Kedalaman Luka Tekan
= ()0.0025 () = ( ) 0.0025= (100 (-77,5142)x 0,0025
= 0,4438 mm
Tegangan Bending (S) = 7,2 kg/cm Beban Patah (m)
= 2
3 = 2.7,2 .6,45 . 1,443 . 6,9 =6,4612
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
33/55
32
Gaya Patah (F)
= .
= 6,4612 .10=64,612 Slope Tangent pada kurva beban defleksi (T)
= = 64,6126,9 =9,3641
Modulus Elastisitas (E) = 4 = 9,3641 . (6,9)4. 6,45 . (1,2) = 6 9 , 0
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
34/55
33
BAB 4
ISI
4.1 Penjelasan Kegiatan PraktikumPengujian kekerasan resin adalah salah satu dari
sekian banyak jenis pengujian bahan yang ada.
Pengujian kekerasan dapat dilakukan pada benda uji
yang kecil dan tanpa meninggalkan bekas luka atau
merusak bahan uji. Menyiapkan bahan uji adalah
salah satu langkah yang perlu di perhatikan dalam
pengujian ini. Bahan uji harus memiliki kualitas
yang baik agar pengujian menjadi lebih akurat.
Bahan uji yang digunakan adalah resin dan talk.
Pembuatan spesimen bahan uji dilakukan seminggu
atau lebih sebelum dilakukan pengujian kekerasan.
Langkah awal dalam membuat bahan uji yaitu
menyiapkan bahan bahan, resin dan talk. Kemudian
bahan bahan tersebut ditimbang menggunakan neraca
OHAUSS. Neraca OHAUSS harus dipastikan nol sebelum
bahan uji ditimbang, kemudian bahan bahan yang
akan di timbang dimasukan kedalam gelas plastik
kemudian ditimbang. Spesimen uji I komposisinya 52
gr resin. Spesimen uji II komposisinya 40 gr resin
+ 20 gr talk. Kemudian tutup penutup neraca OHAUSS
dan tunggu hingga terdapat tanda bintang. Tanda
tersebut merupakan berat dari bahan uji yang
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
35/55
34
ditimbang. Setelah itu semua bahan uji ditimbang
dan didapat hingga komposisi yang diperlukan.
Langkah selanjutnya untuk spesimen uji I resin
yang telah ditimbang seberat 52 gr dicampurkan
dengan sedikit katalis. Pencampuran resin bertujuan
untuk mempercepat proses pengerasan resin. Kemudian
diaduk hingga merata. Setelah diaduk, bahan uji
dicetak kedalam cetakan yang terbuat dari tempat
kartu nama berbahan dasar plastik. Usahakan tidak
terjadi bubbling pada saat penuangan dan
pencampuran bahan uji.
Untuk spesimen uji II, resin yang telah ditimbang
seberat 40 gr dicampurkan dengan talk 20 gr,
kemudian diaduk hingga merata dan dicampurkan
dengan sedikit katalis. Kemudian diaduk lagi dan
dicetak kedalam cetakan yang terbuat dari tempat
kartu nama.
Bahan uji kemudian disimpan di dalam suhu ruangan
dan usahakan tidak terkena sinar matahari langsung.
Setelah seminggu, spesimen yang telah kering
dikeluarkan dari cetakan kemudian dikikir dan
diamplas untuk meratakan bagian atas dan bawah
bahan uji. Permukaan bahan uji dapat mempengaruhi
hasil bahan uji, usahakan permukaan menjadi serata
mungkin sehingga meminimalisasikan tingkat
kesalahan mesin dalam mengukur tingkat
kekerasannya.
Setelah bahan uji siap, langkah selanjutnya
adalah penyiapan alat uji. Langkah pertama adalah
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
36/55
35
memasang CL 150 HW berat 150 gram sebagai beban
dan CL 150 LJ sebagai indentornya. Skala yang
digunakan adalah 0 100 durometer. CL 150 LW
dipasang diatas dember untuk mengatur kecepatan
penurunan indentor. Skala yang ada untuk mengatur
kecepatan indentor adalah 0 9. Semakin besar
skala yang digunakan, maka kecepatan penurunan
indentor akan semakin lambat, demikian sebaliknya
apabila skala yang digunakan semakin kecil, maka
kecepatan penurunan indentor akan semakin cepat.
Pada praktikum kali ini, skala yang digunakan
adalah 9, agar mengurangi resiko kesalahan
pengukuran dan meningkatkan tingkat ketelitian
dalam pengukuran.
Bahan uji yang sudah disiapkan kemudian
diletakan di atas permukaan landasan bahan uji pada
mesin uji ASKER Rubber-Hardness Tester. Putar tuas
pada bagian kanan mesin uji ke arah atas untuk
menurunkan indentor. Usahakan indentor berada pada
posisi tegak lurus dengan permukaan spesimen saat
diturunkan. Amati skala yang ditunjuk pada bagian
indentor, kemudian catat hasil pengukuran yang
ditunjuk. Pengukuran dilakukan sebanyak 5 kali
dengan jarak antara titik sekitar 3 5 kali
diameter luka tekan. Lakukan pengukuran dengan cara
yang sama untuk bahan uji selanjutnya.
Pengujian selanjutnya adalah pengujian modulus
patah dari kedua spesimen. Alat yang digunakan
adalah mesin uji modulus patah. Mesin ini dapat
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
37/55
36
mengukur tegangan bending sampai dengan 10 kg/cm2.
Sebelum melakukan pengujian, spesimen ditandai
menggunakan spidol menjadi 2 bagian sama besar pada
bagian tengahnya. Spesimen yang telah ditandai
kemudian diletakan pada bagian atas pisau penumpu
yang sebelumnya telah diatur sehingga titik tengah
spesimen tersebut pada skala 20 cm penggaris
pengukur. Kemudian catat jarak penumpu (L) yang
digunakan pada lembar pengamatan. Pisau pematah
yang digunakan harus di luruskan sehingga lurus
pada titik tengah bahan uji.
Pastikan posisi jarum perak menunjukan angka nol
sebelum pengujian dilakukan. Kemudian pompa tuas
hidrolik pada sisi kanan alat, perhatikan dengan
baik jarum pada saat pemompaan dilakukan. Proses
pemompaan dilakukan hingga bahan uji patah,
kemudian catat tegangan patah dengan membaca posisi
jarum perak terakhir. Lakukan langkah pengujian
dengan cara yang sama untuk spesimen kedua.
Bahan uji yang telah patah, diamti dan dan
digambar pada lembar pengamatan. Hal yang perlu
diamati dan digambar adalah apakah terjadi bubbling
pada spesimen uji tersebut, dan amati juga talk
yang ada pada patahan spesimen uji tersebut. Untuk
bahan uji yang tidak menggunakan resin, pengamatan
menjadi lebih sedikit sulit karena patahan yang
dihasilkan dari uji modulus patah kecil dan banyak
sehingga sulit dikumpulkan dan diamati. Sedangkan
untuk bahan uji yang menggunakan talk, patahan
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
38/55
37
tidak terlalu sulit untuk dikumpulkan dan diamati
karena hanya patah menjadi 2 bagian.
4.2 Analisis Hasil PengujianDalam percobaan ini terdapat 2 spesimen
yang berbeda beda. Pada spesimen 1 terdapat
komposisi resin 52 gram dan tanpa talk. Pada
spesimen 2 terdapat komposisi 40 gram resin dan
20 gram talk. Dari hasil perhitungan data,
didapatkan hasil sebagai berikut :
Dari hasil pengujian kekerasan menggunakan
ASKER Rubber-Hardness Tester, didapatkan bahwa
spesimen 1 lebih keras dibandingkan dari
spesimen 2. Hal ini nampak dari nilai kekerasan
dan kedalaman luka tekan antara kedua spesimen.
Spesimen yang menggunakan resin saja, lebih
keras dari pada spesimen yang menggunakan
campuran talk. Nilai kekerasan spesimen 1 yang
tanpa menggunakan talk adalah -29,9690 sedangkan
nilai kekerasan dari spesimen 2 yang menggunakan
Spesimen 1 Spesimen 2
Nilai kekerasan -29,9690 -77,5142
Kedalaman Luka Tekan 0,3249 0,4438
Tegangan Bending (S) 7 7,2
Beban Patah (m) 3,2322 6,4612
Gaya Patah (F) 32,322 64,612
Slope Tangen (T) 4,6843 9,3641
Modulus Elastisitas
(E) 89,4444 69,0
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
39/55
38
talk adalah -77,5142. Kedalaman luka tekan dari
spesimen 1 lebih dangkal dari pada spesimen 2,
yairu 0,3249 mm pada spesimen 1 dan 0,4438 mm
pada spesimen 2. Semakin dangkal luka tekan yang
dialami oleh suatu bahan uji, maka tingkat
kekerasannya menjadi lebih keras.
Modulus elastisitas dari spesimen 1 lebih
besar dari pada spesimen 2, yaitu 89,4444 pada
spesimen 1 dan 69,0 pada spesimen 2. Hal ini
membuktikan bahwa spesimen uji 1 lebih keras dan
getas dari pada spesimen uji 2, karena semakin
besar nilai modulus patah suatu bahan uji maka
semakin rendah tingkat keelastisan dari bahan
uji tersebut.
Nilai kekerasan dari suatu bahan uji
berbanding lurus dengan nilai modulus patah.
Spesimen yang memiliki nilai kekerasan
lebih tinggi, maka tingkat keelastisannya akan
semakin tinggi. Demikian juga sebaliknya,
spesimen yang nilai kekerasannya lebih rendah,
maka tingkat keelastisannya akan semakin rendah.
4.3 Analisis Bentuk Patahan Benda UjiDari kedua bahan uji yang diuji modulus
patahnya, diperoleh data sebagi berikut :
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
40/55
39
1.Gambar Patahan Spesimen 1
2.Gambar Patahan Spesimen 2
Pada gambar patahan spesimen 1 (52 gram
resin), diperoleh patahan yang tidak simetris.
Patahan yang diperoleh dari pengujian modulus
patah menjadi kecil-kecil dan banyak. Dan dapat
disimpulkan bahwa tingkat keelastisan dari
spesimen 1 tinggi, sehingga kegetasannya tidak
terlalu tinggi.
Pada gambar patahan spesimen 2 (40 gram
resin + 20 gram talk), diperoleh patahan yang
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
41/55
40
simetris. Patahan yang dihasilkan terbagi
menjadi 2 bagian. Sehingga spesimen uji 2 tingkat
kegetasannya lebih tinggi dari pada spesimen 1.
4.4 Manfaat Uji Kekerasan Resin1.Menentukan kekerasan bahan uji polimer2.Dapat mengetahui konsep pengujian kekerasan3.Mampu menggambarkan grafik kekerasan dan
membandingkannya
4.Mengetahui hubungan antara luka tekan dankekerasannya
5.Mampu mengoperasikan mesin ASKER Rubber-Hardness-Tester
4.5 Manfaat Uji Modulus Patah1.Dapat menggunakan mesin modulus patah2.Mengetahui besarnya modulus patah dan benda uji3.Mengetahui dan dapat menggambarkan bentuk
patahan dari bahan uji
4.Mengetahui cara menghitung modulus elastisitas5.Dapat menentukan elastisitas bahan uji6.Mengetahui hubungan antara bebean patah dan gaya
patah
7.Mengetahui keseimbangan dan sifat dari bahan uji
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
42/55
41
4.6 Kelebihan Dan Kekurangan Mesin ASKER Rubber-Hardness Tester dan Praktikum Uji Kekerasan Resin
1.Kelebihan Mesin ASKER Rubber-Hardness-tester Biaya relative murah Mesin ASKER Rubber-Hardness Tester mudah
digunakan
Mesin ini dapat menyesuaikan kemiringan darispesimen
Non destruktif atau tidak merusak bahan uji
2.Kelebihan Praktikum Uji Kekerasan Resin Dapat mengoperasikan mesin ASKER Rubber-
Hardness-Tester
Praktikan dapat membuat bahan ujinya sendiri Dapat mengetahui hubungan antara luka tekan
dan kekerasannya
Dapat diaplikasikan untuk menguji spesimenyang kecil tanpa mengalami kerusakan pada
spesifikasinya
Dapat menentukan kekerasan bahan uji polimer
3.Kekurangan Mesin ASKER Rubber-Hardness-Tester Adanya waktu dwell yang dapat menyebabkan
pembacaan menjadi kurang akurat
Tekanan yang tidak konsisten dikaki pressermenyebabkan kesalahan
Kesulitan menjaga indentor tegak lurus
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
43/55
42
Permukaan benda uji harus cukup besar untukmendukung kaki presser
Angka pada indentor tidak membaca secaraotomatis
4.Kekurangan Praktikum Uji Kekerasan Resin Alat yang digunakan terbatas Spesimen yang dibuat susah dikeluarkan dari
cetakan
Hasil pengujian praktikum tergantung padapembuatan spesimen
Kemungkinan kegagalan pada saat pengujiancukup besar
Spesomen mebutuhkan waktu yang lama untukmengeras
4.7 Kendala Dalam Kegiatan Praktikum Uji KekerasanResin Dan Uji Modulus Patah
1. Neraca ohausse hanya terdapat satu buahsehingga harus bergantian untuk memakainya
2. Pada saat pengeleman cetaka kurang teiti3. Kesulitan pada saat mengeluarkan spesimen dari
cetakan4. Mesin ASKER Rubber-Hrdness-Tester hanya ada
satu buah sehingga harus mengantri suntuk
memakainya
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
44/55
43
5. Pemasangan indentor,praktikan mengalamikesulitan
6. Mesin modulus patah hanya satu,sehingga harusbergantian
7. Angka yang terdapat pada skala bending tidakmembaca secara otomatis
8. Pada alat modulus patah mengeluarkan oli saattuas dipompa
9. Tidak ada tempat yang tersedia untuk menampunghasil patahan
10.Pecahan bahan uji terpencar-pencar,sehinggaharus mencari dan mengumpulkan bahan uji
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
45/55
44
BAB 5
KESIMPULAN
1. Pengujian kekerasan adalah salah satu dari sekianbanyak jenis pengujian bahan yang ada, pengertian
kekerasan secara umum didefinisikan sebagai kriteria
untuk menyatakan intensitas tahanan suatu bahanterhadap deformasi yang disebabkan oleh objek lain.
2. Modulus patah adalah tegangan lengkung maksimum yangmampu ditahan suatu benda agar benda tersebut tidak
patah.
3. Sifat Sifat Mekanik Polimer :a. Kekuatan
Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Compressive Strength Flexural Strength Impact Strength
b. Elongationc. Modulusd. Ketangguhan (Toughness)
4. Menurut teori, bahan uji yang mengunakan campuran talkakan lebih keras dibandingkan dengan bahan uji yang
tidak menggunakan talk. Namun dalam hasil pengujian,
bahan uji komposisi 1 (tanpa talk) lebih keras
dibandingkan dengan bahan uji komposisi 2 (menggunakan
talk).
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
46/55
45
5. Faktor-faktor yang dapat mengakibatkan kesalahanperhitungan:
a.Tingkat kekeringan dari spesimen (bahan uji).b.Kesalahan pengoperasian dari mesin uji.c.Kesalahan pembacaan skala dan hasil pengujian.d.Bahan material yang digunakane.Kesalahan perhitungan data dan analisis.
6. Semakin keras suatu bahan uji, maka semakin dangkalpenetrasi indentornya dan semakin tinggi nilai
kekerasannya.
7. Nilai kekerasan dari suatu bahan uji berbanding lurusdengan nilai modulus patah.
8. Semakin besar nilai modulus patah suatu bahan uji makasemakin rendah tingkat keelastisan dari bahan uji
tersebut.
9. Spesimen yang memiliki nilai kekerasan lebih tinggi,maka tingkat keelastisannya akan semakin tinggi.
Demikian juga sebaliknya, spesimen yang nilai
kekerasannya lebih rendah, maka tingkat keelastisannya
akan semakin rendah.
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
47/55
46
10.Data hasil pengujian dan perhitungan
11.Berdasarkan hasil percobaan, bahan uji yang memilikitingkat keelastisan paling tinggi adalah bahan uji yang
memiliki nilai kekerasan dan nilai modulus elastisitas
paling tinggi.
Spesimen 1 Spesimen 2
Nilai kekerasan -29,9690 -77,5142
Kedalaman Luka Tekan (mm) 0,3249 0,4438
Tegangan Bending (S) 7 7,2
Beban Patah (m) 3,2322 6,4612
Gaya Patah (F) 32,322 64,612
Slope Tangen (T) 4,6843 9,3641
Modulus Elastisitas (E) 89,4444 69,0
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
48/55
47
DAFTAR PUSTAKA
Asisten Lab. Material Teknik,Tim. 2012. Buku Petunjuk
Praktikum Fisika Dasar dan Material Teknik.
Yogyakarta : Laboratorium Material Teknik Program
Studi Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri
Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
Surdia,Tata. 1999. Pengetahuan Bahan Teknik Cetakan Kedua.Jakarta : PT.Pradnya Paramitha
Van Mack,Lawrence H. Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu Logam
dan Bukan Logam). Terjemahan: Ir. Sriati Djaprie
M.E,N.Met .1991.Penerbit Erlangga : Jakarta
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
49/55
48
LEMBAR PENGAMATAN 1
PENGUJIAN KEKERASAN RESIN DENGAN ASKERRUBBER-HARDNESS TESTER
Hasil Pengujian
NoKomposisi
Nilai Kekerasan
Resin Talk
1 52 gram - 50 47 32 36 30
2 40 gram 20 gram 20 20 20 20 21
Struktur patahan spesimen uji 1
Struktur patahan spesimen uji 2
Bubble
Bubble
Talk
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
50/55
49
LEMBAR PENGAMATAN 2
PENGUJIAN MODULUS PATAH
Hasil Pengujian
Komposisi 1 Komposisi 2
Panjang (cm) 8,8 9,85
Lebar (cm) 5,9 6,45
Tebal (cm) 0,9 1,2Jarak
Penumpu
(cm)
6.9 6,9
S (kg/cm) 7 7,2
Bentuk
Patahan
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
51/55
50
LAMPIRAN
5047
32
36
30
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5
NILAIKEKERA
SAN
PERCOBAAN KE-
GRAFIK NILAI KEKERASAN BAHAN UJI 1
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
52/55
51
20 20 20 20
21
19.4
19.6
19.8
20
20.2
20.4
20.6
20.8
21
21.2
1 2 3 4 5
NILAIKEKERASAN
PERCOBAAN KE-
GRAFIK NILAI KEKERASAN BAHAN UJI 2
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
53/55
52
Gambar Mesin Uji Kekerasan Resin
Gambar Indenter
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
54/55
53
Gambar Bentuk Patahan Spesimen 1 (52 gram Resin Tanpa
Talk)
Gambar Bentuk Patahan Spesimen 2
(40 gram resin + 20 gram talk)
-
7/22/2019 Analisis Pengujian Kekerasan Resin Dengan Campuran Bahan Dan Uji Modulus Patah Terhadap Komposisi Bahan
55/55
Gambar Mesin Uji Modulus Patah