OPTIMASI PROSES GURDI PADA MATERIAL KOMPOSIT SERAT RAMI

Penelitian ini bertujuan untuk (1) menganalisis perilaku kerusakan yang diakibatkan oleh parameter pemesinan yang diberikan pada material komposit berbasis serat alam rami (Boehmeria nivea), (2) memperoleh rekomendasi parameter pemesinan yang optimal untuk material komposit yang diperkuat serat rami. Studi ini dilatar belakangi oleh kebutuhan mendapatkan geometri akhir yang presisi dari produk komposit di mana proses perakitan dan pemesinan akan diperlukan, seperti mesin pemotong tepi dan mesin gurdi. Namun masih ditemukan banyak kesulitan dalam proses pemesinan lebih lanjut seperti pada proses gurdi dan milling. Kesalahan dalam menentukan parameter, geometri pahat dan material akan meningkatkan “rate of rejection” pada tahap akhir perakitan. Penelitian ini diawali dengan pembuatan spesimen material komposit yang diperkuat rami tenunan dengan menggunakan metode hand lay-up. Tenunan ini dipintal dari benang tipe 12S/3 yang mengandung 100% serat rami. Sebagai matrik dalam komposit ini menggunakan resin poliester tak jenuh merek YUKALAC @157 BQTN-EX produk PT. Justus Kimiaraya. Proses gurdi dilakukan dengan variasi parameter pemesinan seperti (1) feed rate dari 0.1, 0.18 dan 0.24 mm/rev, (2) kecepatan spindel yaitu 93, 443 dan 1420 rpm, (3) diameter pahat gurdi yaitu 4, 6, 8 dan 10 mm. Selama proses gurdi berlangsung didapatkan data gaya dorong (thrust force). Kemudian dilakukan analisis terhadap perilaku kerusakan dengan mengamati kerusakan delaminasi yang terjadi pada permukaan lubang gurdi. Metode analisis Taguchi dan ANOVA dilakukan untuk mengoptimalkan hasil pengamatan terhadap kerusakan delaminasi. Selanjutnya dilakukan pengujian tarik open hole untuk mengetahui kekuatan tarik sisa pada material setelah proses gurdi. Pengujian dilakukan dengan mengacu pada ASTM D 5766/D 5766M – 02. Pengamatan Scanning Electron Microscope (SEM) dilakukan untuk melengkapi analisis terhadap perilaku kerusakan material komposit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan diameter pahat secara signifikan, diikuti oleh peningkatan gaya dorong (thrust force). Secara umum, terjadi peningkatan faktor delaminasi seiring peningkatan feed rate dan peningkatan kecepatan spindel, hal ini terlihat di sisi masuk dan sisi keluar lubang gurdi. Peningkatan diameter lubang gurdi (notched) terlihat berpengaruh terhadap menurunnya residual tensile strength material komposit yang diperkuat rami tenunan. Sehingga bisa disimpulkan bahwa kerusakan delaminasi sangat erat kaitannya dengan kekuatan tarik sisa material komposit yang telah mengalami proses penggurdian.