Efek siklus thermal terhadap ketangguhan impak komposit sandwich serat aren dengan core serbuk kayu sengon laut

Oleh :
Anton Purnomo - I1405015 - Fak. Teknik

Tujuan penelitian ini adalah menyelidiki efek siklus thermal (siklus panas) dan pengaruh banyaknya jumah siklus terhadap ketangguhan impak komposit sandwich serat aren dengan core serbuk gergaji kayu sengon laut. Bahan utama yang digunakan adalah serat aren (acak), serbuk gergaji kayu sengon laut, larutan alkali (NaOH), resin unsaturated polyester type 157 BQTN dan urea formaldehide. Spesimen dibuat dengan metode press mold (cetak tekan). Komposit sandwich tersusun dari dua lamina komposit sebagai skin dengan core ditengahnya. Core yang digunakan adalah serbuk gergaji kayu sengon laut dengan ketebalan 10 mm sedangkan skin yang digunakan adalah serat aren perlakuan alkali (5 % NaOH) serat selama 4 jam dengan ketebalan 2 mm. Perlakuan siklus panas dilakukan pada variasi suhu 50oC, 75oC, 100oC dan 125oC masing-masing sebanyak 50 kali sedang variasi jumlah siklus dilakukan dengan variasi masing-masing 25 kali, 50 kali, 75 kali, 100 kali dan 125 kali dengan suhu 50oC , setelah perlakuan siklus panas kemudian dilakukan pengujian impak pada spesimen dengan mengacu pada standart ASTM D5942. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata ketangguhan impak komposit sandwich mengalami penurunan seiring dengan peningkatan temperatur dan jumlah siklus panas, yaitu sebesar 13,49%, 22,05%, 34,26%, 54,17% dan 7,06%, 13,49%, 15,84%, 22,05%, 31,90%. Pola kegagalan yang terjadi pada pengujian ketangguhan impak setelah mengalami perlakuan siklus panas ini didominasi oleh gagal core, hal ini disebabkan ikatan bahan serbuk gergaji kayu yang digunakan sebagai core dengan pengikat bahan urea formaldehide menjadi sangat menurun, selain itu peningkatan suhu dan jumlah variasi siklus suhu menyebabakan kekuatan ikatan antara serat dan matrik pada bagian skin menurun. The objective of research is to investigate the effect of thermal cycle and its effect on the impact strength of sugar palm-fiber sandwich composite with wood sawdust of sengon laut as core. The main material used was sugar palm fiber (random), wood sawdust of sengon laut, alkali (NaOH) solution, type 157 BQTN unsaturated polyester resin and formaldehyde urea. The specimen was prepared use press mold method. Sandwich composite was composed of two composite laminas as the skin with the core in the centre. The core used was wood sawdust of sengon laut with 10 mm thickness while the skin used was sugar palm fiber with fiber alkali treatment (5% NaOH) for 4 hours with 2 mm thickness. The thermal cycle treatment was done in temperature variations of 50oC, 75oC, 100oC, and 125oC, with 50 repetitions respectively, while the cycle number variations were 25, 50, 75, 100 and 125 times at 50oC, after the thermal cycle treatment, the impact test was done to the specimen referring to ASTM D5942 standard. The result of research shows that the mean impact strength of sandwich composite declines with the increased temperature and the thermal cycle, amounts are 13,49%, 22,05%, 34,26%, 54,17% and 7,06%, 13,49%, 15,84%, 22,05%, 31,90%. The failure pattern occurring in impact strength test after the thermal cycle treatment is dominated by core failure, it is because the binding between the wood sawdust material used as the core and the urea formaldehyde material binder be decreased, in addition, the increased temperature and the number of temperature cycle variations cause the strength of binding between the fiber and matrix in skin part decreased.