PENGARUH FRAKSI VOLUME SERAT TERHADAP SIFAT MEKANIS KOMPOSIT MATRIKS POLIMER POLYESTER DIPERKUAT SERAT AGAVE SISAL

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui fraksi volume terbaik dari sifat mekanik komposit matriks polimer polyester yang diperkuat serat alam agave sisal. Sifat mekanik yang dimaksud adalah kekuatan impak dan mikrografi. Desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah penelitian eksperimen dengan metode single factor repeated measures design. Pembuatan sampel komposit matriks polimer polyester yang diperkuat serat alam agave sisal menggunakan metode hand lay up. Variasi fraksi volume serat yang digunakan adalah 0%, 20%, 40%, dan 60%. Setiap fraksi volume serat yang diuji, dibuatkan masing-masing 10 (sepuluh) buah spesimen. Data-data yang diperoleh dalam penelitian ini di dapat dari energi serap (Es) pengujian impak yang selanjutnya diolah dan dianalisa menggunakan Anava As. Hasil penelitian menunjukkan bahwa : (1) Fraksi volume serat terbaik dalam pengujian impak adalah fraksi volume serat 40% dengan kekuatan impak sebesar 4.092,00818 J/m2, sedangkan fraksi volume serat terendah adalah fraksi volume serat 0% dengan kekuatan impak sebesar 604,50120 J/m2; (2) Berdasarkan hasil pengujian mikrografi dari patahan hasil pengujian impak menunjukkan bahwa secara umum pola patahan yang terjadi pada komposit adalah kombinasi dari patahan getas (brittle fracture) dan pull-out fibers fracture atau dikenal dengan patahan sikat (brush fracture). Kesimpulan dari penelitian ini adalah fraksi volume serat 40% memiliki sifat mekanik terbaik dibandingkan dengan fraksi volume serat lainnya sehingga dapat dijadikan sebagai salah satu bahan baku alternatif pengganti serat gelas, dimana kekuatan impak yang dihasilkan sebesar 4.092,00818 J/m2. Dilihat dari hasil pengujian mikrografi, secara umum dikategorikan memiliki pola patahan sikat (brush fracture).
Kata Kunci : komposit, matriks polimer polyester, serat alam agave sisal, sifat mekanis

This research aims to know the best fiber volume fraction on mechanical properties of agave sisal natural fiber which is reinforced by polyester matrix composites. Those mechanical properties are the impact strength and the micrographic. The research design used in this research is an experimental research with single factor repeated measures design method. The manufacture of agave sisal natural fiber which is reinforced by polyester matrix composites specimens used hand lay-up methods. The variations of the fiber volume fraction used were 0%, 20%, 40% and 60%. There are 10 (ten) pieces of specimens for each tested fiber volume fraction. The research data was obtained from specimens absorbed energy (Es). Then, they were processed and analyzed by using Anova As. The result of this research showed that: (1) the best fiber volume fraction during impact testing is 40% with 4.092,00818 J/m2 of the impact strength. Meanwhile, the worst fiber volume fraction is 0% with 604,50120 J/m2 of the impact strength; (2) based on the micrographic test, the fractures from the impact test showed that the pattern of those fractures generally consists the combination of brittle fractures and pull-out fiber fractures. This combination is known as brush fractures. The conclusion of this research is the 40% of fiber volume fraction has the best mechanical properties compared to the other fiber volume fraction. Thus, it can be used as the alternative raw material for fiberglass. The impact strength produced was 4.092,00818 J/m2. Based from the micrographic test, the fraction is categorized as the brush fractures pattern.
keyword : agave sisal natural fiber, composite, material properties, polyester polymer matrix