Analisis Sifat Mekanis dan Sifat Fisis pada Komposit Serat Sabut Kelapa Serat Bambu Matriks Epoxy sebagai Material Bumper Mobil
Reynaldi Saputra * , Kardiman, Deri Teguh Santoso dan Al Ichlas Imran Program Studi Teknik Mesin, Universitas Singaperbangsa Karawang Jl. HS.Ronggo Waluyo, Puseurjaya, Kabupaten Karawang, Jawa Barat, Indonesia 41361 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Halu Oleo Kampus Hijau Bumi Tridharma, Anduonohu, Kec. Kambu, Kota Kendari, Sulawesi Tenggara 93232
*Email: haloreynaldi10@gmail.com
Diterima: 12-10-2021; Direvisi: 01-11-2021; Dipublikasi: 30-04-2022

## Abstrak
Material komposit merupakan material yang tersusun dari dua gabungan atau lebih material, yang mana menghasilkan suatu material baru dengan sifat-sifat material yang lebih baik dari material dasar sebelumnya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis sifat mekanis dan sifat fisis serat sabut kelapa serat bambu matriks epoxy sebagai material bumper mobil. Komposit dibuat menggunakan lima variasi fraksi volume yaitu 5% serat sabut kelapa: 15% serat bambu: 80% matriks,  10%  serat  sabut  kelapa:  10%  serat  bambu:  80%  matriks,  15%  serat  sabut  kelapa:  5%  serat  bambu:  80% matriks, 0% serat sabut kelapa : 20% serat bambu : 80% matriks dan 20% serat Sabut kelapa: 0% serat bambu: 80% matriks dan karakteristik sifat fisis meliputi data densitas, swelling , dan serapan air. Hasil pengujian sifat fisis komposit pada swelling ,  dan  serapan  air  menunjukkan  bahwa  komposit  yang  dibuat  telah  memenuhi  klasifikasi  JIS  A5908, sedangkan  densitas  komposit  masih  belum  memenuhi  klasifikasi  JIS  A5908.  Hasil  pengujian  tarik  pada  komposit menunjukkan bahwa nilai kekuatan tarik maksimal yang paling besar diperoleh pada fraksi 20% serat bambu : 0% serat Sabut kelapa : 80% matriks dengan nilai 95,578 MPa, yang mana diikuti penurunan kekuatan tarik pada fraksi volume 5% serat sabut kelapa: 15% serat bambu: 80% matriks, 10% serat sabut kelapa: 10% serat bambu: 80% matriks, 15% serat sabut kelapa: 5% serat bambu: 80% matriks, dan 20% serat  sabut kelapa: 0% serat bambu: 80% matriks Komposit yang dianalisis masih layak digunakan sebagai material pembuat bumber mobil karena kekuatan tariknya tidak kurang dari standar bumper mobil yaitu 8,09 MPa.
Kata kunci: komposit; hand lay-up; epoxy; serat alam

## Abstract
Composite material is a material composed of two or more materials combined, which produces a new material with better material properties than the previous base material. This study aims to analyze the mechanical and physical properties of coco fiber, bamboo fiber, epoxy matrix as a car bumper material. The composition was made using five variations of the volume fraction, namely 5% coco fiber: 15% bamboo fiber: 80% matrix, 10% coco fiber: 10% bamboo fiber: 80% matrix, 15% coconut coir fiber: 5% bamboo fiber: 80 % matrix, 0% coco fiber: 20% bamboo fiber: 80% matrix and 20% coco fiber: 0% bamboo fiber: 80% matrix and physical characteristics include data density, swelling, and  air  absorption.  The  results  of  testing  the  physical properties  of  the composite  on swelling,  and  air  absorption indicate that the composites made have met the JIS A5908 classification, while the composite density still does not meet the JIS A5908 classification. The results of the composite tensile test showed that the maximum maximum tensile strength was obtained at the fraction of 20% bamboo fiber: 0% coconut fiber: 80% matrix with a value of 95,578 MPa, which was followed by a decrease in tensile strength in the volume fraction of 5% coconut fiber: 15 % bamboo fiber: 80% matrix, 10% coco fiber: 10% bamboo fiber: 80% matrix, 15% coco fiber: 5% bamboo fiber: 80% matrix, and 20% coco fiber: 0% bamboo fiber: 80% of the analyzed Composite matrix is  still suitable for use as a car bumper material because its tensile strength is not less than the standard car bumper, which is 8.09 MPa.

## Keywords: composite; hand lay-up; epoxy; natural fiber

## 1. Pendahuluan
Berkembangnya teknologi industri didalam bidang otomotif saat ini mendorong penggunaan material yang memiliki sifat kuat dan ringan seperti halnya dari material komposit [1] . Material komposit merupakan material yang terbentuk dari beberapa material yang tetap terpisah, yang mana menghasilkan suatu material baru dengan sifat-sifat lebih baik dari bahan  dasar  penyusunnya.  Material  komposit  pada  saat  ini  banyak  digunakan  sebagai  komponen spare  part otomotif
salah satunya untuk pembuatan bumper mobil, dan lain sebagainya. Faktor utama yang mendorong penggunaan material komposit yaitu memiliki densitas yang rendah, sifat mekanik spesifik yang tinggi dan mudah untuk dipabrikasi [2] .
Bumper mobil yang pada umumnya terbuat dari logam ringan seperti paduan alumunium atau plat baja ringan yang tipis.  Seiring  perkembangan  teknologi  otomotif  pada  bumper  mobil  saat  ini  banyak  yang  terbuat  dari  komposit  yang diperkuat  serat  alam [3] .  Saidah,  dkk  (2018)  dalam  penelitiannya  menyatakan  bahwa  karakteristik  standar  bumper didapatkan dengan beberapa pengujian mekanik yaitu uji tarik, uji impak dan uji bending. Salah satunya pengujian tarik yang mengacu pada standar Society of Automotive Engineering (SAE) J1717 [4] .
Material  komposit  yang  diperkuat  serat  alam,  selain  memiliki  keunggulan  harga  yang  murah,  ringan  dan  ramah lingkungan  juga  mempunyai  kelamahan  yang  mana  kekuatan  tarik  spesifik  dan  beratnya  tergantumg  pada  jenis  serat, anyaman dan proses penyiapan serat alam tersebut [5] . Pemanfaatan serat alam dalam pembuatan komposit salah satunya yaitu serat bambu, tanaman bambu memiliki kekuatan yang cukup tinggi dan sifat biodegradable atau ramah lingkungan untuk diaplikasikan pada material komposit [6] . Agung Setiawan dan Dwi (2018) melakukan penelitian pengembangan komposit polimer epoxy berpenguat serat bambu dan serat Sabut kelapa untuk aplikasi running boards dilakukan dengan metode hand lay-up, yang  mana hasil penelitian  menunjukkan bahwa modulus elastis  optimum komposit sebesar 214 MPa dengan fraksi serat 10% perbandingan serat 50:50 [7] . Kadar holoselulosa (selulosa dan hemiselulosa) pada bambu juga tinggi yaitu 83,8%. Selulosa pada serat bambu yang tinggi mengindikasikan serat yang kuat, warna pulp lebih putih, relatif tahan terhadap bahan kimia dalam pemisahan dan pemurniannya serta tidak larut dalam pelarut organik netral dan air [8] .
Serat  Sabut  kelapa  dapat  juga  digunakan  dalam  pembuatan  komposit  yang  memiliki  keunggulan  dibandingkan dengan  fiber  glass  ataupun  serat  karbon,  yang  mana  serat  Sabut  kelapa  mudah  didapat,  dan  lebih  ramah  lingkungan. Gopinath.  Ajith,  dkk  (2018)  menyatakan  dalam  penelitiannya,  komposit  berbahan  dasar  serat  sabut  kelapa  dapat digunakan  sebagai  penguat  untuk  meningkatkan  kekuatan  tarik  dan  lentur  pada  komposit [9] .  Menurut  penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Ekhlas Aboud Osman Al-Bahadly (2013) menyatakan, bahwa dengan matriks epoxy memiliki sifat mekanik yang baik yaitu dengan modulus young sebesar 3-6 GPa, tensile strength mencapai 35-100 MPa, tensile elongation 1-6 %, density 1,2-1,4 g/cm 3 , serta memiliki thermal yang baik dengan temperatur 140-220 o C [10] .
Pada pembuatan komposit serat alam dengan matriks resin, serat terlebih dahulu melalui proses alkalisasi yang akan meningkatkan sifat  mekanik dari serat yang  akan digunakan [11] .  Selama perlakuan alkali serat alam,  sebagian unsur penyusun pada serat dapat larut dalam larutan alkali tersebut. Unsur lignin dan hemiselulosa serta zat-zat lain seperti lilin, abu, dan kotoran lain dapat  terbuang karena perlakuan alkalisasi  terhadap serat. Rafael, dkk (2015) melakukan penelitian pengaruh  alkali  serat  Sabut  kelapa  dengan  matriks  polyester,  hasil  alkalisasi  yang  dilakukan  dengan  perendaman  5% NaOH selama 2 jam memiliki kekuatan tarik optimal dengan nilai 21,075 MPa [12] .
Berdasarkan uraian diatas maka penulis menganalisis sifat mekanis dan fisis komposit serat sabut kelapa serat bambu matriks epoxy sebagai  bahan pembuat  bumper  mobil,  dengan variasi fraksi volume  5% serat  Sabut kelapa: 15% serat bambu: 80% matriks, 10% serat Sabut kelapa: 10% serat bambu: 80% matriks, 15% serat Sabut kelapa: 5% serat bambu: 80% matriks, 0% serat Sabut kelapa : 20% serat bambu : 80% matriks dan 20% serat Sabut kelapa: 0% serat bambu: 80% matriks, serta melakukan alkalisasi pada serat dengan perendaman 5% NaOH selama 2 jam.

## 2. Material dan metodologi
Pembuatan komposit dilakukan di Laboratorium Produksi Fakultas Teknik Universitas Singaperbangsa Karawang dan pengujian sifat mekanik komposit yaitu berupa uji tarik dilaksanakan di Balai Besar Bahan dan Barang Teknik (B4T) Bandung.

## 2.1. Alat dan bahan
Kaca alat yang digunakan dalam proses pencetakan komposit merupakan alat yang sebelumnya sudah dibentuk dan dihitung dimensinya sesuai dengan standar uji tarik ASTM D638 dan standar uji fisis JIS A5908, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Alat cetakan kaca.
Gambar 1. Cetakan Kaca (a) Cetakan Komposti Uji Tarik, dan (b) Cetakan Uji Fisis
Adapun bahan baku yang digunakan pada penelitian ini antara lain: serat bambu seperti yang ditunjukkan Gambar 2.(a), serat sabut kelapa seperti yang ditunjukkan Gambar 2.(b), resin epoxy type A dan hardener dari PT. Justus Kimiaraya seperti  yang  ditunjukkan  Gambar  2.(c)  sedangkan  bahan  yang  lainnya  adalah  larutan  NaOH,  aquades,  dan wax  mold release .
Gambar 2. (a) Serat Bambu, (b) Serat Sabut Kelapa, dan (c) Resin Epoxy

## 2.2. Perlakuan serat
Serat bambu dan serat sabut kelapa yang sudah dipotong dengan ukuran rata-rata ± 18cm, serat yang sudah dipotong kemudian serat direndam kedalam 1 liter larutan NaOH selama 2  jam. Serat yang sudah direndam lalu dibilas dengan aquades untuk menghilangkan kandungan alkali NaOH pada serat kemudian ditiriskan dan dikeringkan pada suhu ruang selama 7 hari.
(a) (b) (a) (b) (c)

## 2.3. Pembuatan komposit
Proses pencetakan komposit menggunakan metode hand lay-up dengan klasifikasi bentuk serat dan matriks, yang mana  memiliki  orientasi  serat  yang  teratur  dan  disusun  searah  ( continuous  fibre ).  Serat  ditimbang  menggunakan timbangan digital serta matriks ditakar sesuai perbandingan fraksi volume. Salah satu faktor penting yang menentukan karakteristik  dari  material  komposit  adalah  perbandingan  serat  dan  matriks,  karena  kandungan  serat  yang  digunakan mempengaruhi kekuatan material komposti itu sendiri. Fraksi volume yang digunakan dalam pembuatan komposit dapat dilihat lebih jelasnya pada Tabel 1.
Tabel 1. Fraksi volume yang digunakan dalam pembuatan komposit, antara lain:
No Sampel Uji Komposisi serat Sabut kelapa (%) Komposisi serat bambu (%) Komposisi resin (%) 1 I 5 15 80 2 II 10 10 80 3 III 15 5 80 4 IV B 0 20 80 5 IV K 20 0 80
Dalam  menghitung  fraksi  volume  parameter  yang  perlu  diketahui  adalah  volume  cetakan  dan  massa  jenis  serat. Pembuatan  komposit  menggunakan  cetakan  kaca  dengan  dimensi  (180 × 30 × 4)  mm.  Gambar  3.12(b)  merupakan cetakan uji fisis dengan dimensi (100 × 100 × 5) mm. Massa jenis serat bambu yaitu 0,60 g/cm 3 dan massa jenis serat Sabut kelapa yaitu 1,15 g/cm 3 .
Tahap pencetakan papan komposit diawali dengan mempersiapkan serat bambu dan serat Sabut kelapa yang telah melalui proses pencucian dan alkalisasi, lalu mempersiapkan resin epoxy murni. Proses pencetakan papan komposit ini menggunakan metode hand lay-up dengan klasifikasi bentuk  serat dan matriksnya yaitu serat yang memiliki orientasi tertentu  yang  teratur  dan  disusun  searah  ( continuos  fibre ).  Metode hand  lay-up merupakan  metode  pembuatan  papan komposit dengan cara menyusun komponen material komposit perlayer dan diletakkan pada cetakan lalu diratakan dengan kuas atau spatula. Serat ditimbang menggunakan timbangan digital dan matriks ditakar menggunakan gelas takar dengan beberapa perbandingan fraksi volume sesuai dengan Tabel 1.
Pada proses pencetakan resin epoxy yang sudah dicampur hardener dengan perbandingan 2:1 sesuai fraksi volume yang diinginkan dimasukkan kedalam cetakan kaca yang sudah dilapisi Wax Mold Release , penuangan campuran resin dan hardener ini bertujuan untuk melapisi permukaan awal agar serat dapat menyatu dengan campuran resin dan hardener. Selanjutnya masukkan serat bambu dan serat Sabut kelapa yang sudah ditimbang sesuai fraksi volume yanng diinginkan secara  searah  dan  teratur,  lalu  masukkan  campuran  resin  dan  hardener  kembali  kedalam  cetakan  agar  serat  terendam sempurna.  Kemudian  dilakukan  perataan  menggunakan  spatula  dan  kape  bertujuan  untuk  menghilangkan  void  / gelembung udara yang terjebak diantara serat dan matriks. Setelah diratakan lalu cetakan ditutup dengan tutup kaca lalu cetakan kaca dijepit menggunakan jepitan buku. Keringkan pada suhu ruang selama 3 hari, lalu setelah kering keluarkan bahan komposit dari cetakan kaca. Pembuatan papan komposit ini dilakukan pengulangan sebanyak 20 kali yang mana 15 sampel untuk uji tarik dan 5 sampel untuk uji fisis.
Komposit yang  sudah kering  lalu  dikeluarkan  dari cetakan  untuk dipotong dan  dibentuk  sesuai standar  uji Tarik ASTM D638  dengan  ukuran  13  mm × 100 mm  ditunjukkan  pada  Gambar  3(a),  sedangkan  untuk  uji fisis  JIS  A5980 dengan ukuran 100 mm × 100 mm ditunjukkan pada Gambar 3(b).
Gambar 3. (a) Sampel Uji Tarik, dan (b) Sampel Uji Fisis
Sampel uji fisis direndam kedalam air selama 24 jam dengan ketinggian air 30 mm dari permukaan sampel uji, lalu diukur  kembali  menggunakan vernier  caliper untuk  mengetahui  pertambahan  panjang  serta  menggunakan outside micrometer untuk mengukur ketebalan komposit. Sampel uji tarik di uji dengan alat uji tarik tensilon, lalu hasil uji tarik nanti  akan  tervisualisasi  kedalam  bentuk  grafik  pada  komputer  yang  terhubung  langsung  ke  mesin  uji  tarik.  Data pengujian  tarik  yang  sudah  terekam  dikomputer  selanjutnya  diolah  untuk  mengatahui  hasil  kekuatan  tarik  ( tensile strength ).

## 3. Hasil dan pembahasan
Hasil dan pembahasan dalam penelitian ini menyangkut mengenai hasil pencetakan komposit serat bambu dan serat Sabut kelapa dengan matriks epoxy yang mana selanjutnya dilakukan pengujian fisis komposit dan uji tarik komposit.

## 3.1. Pencetakan komposit
Serat hasil alkalisasi yang ditunjukkan pada Gambar 4 (a), terlihat ukuran serat menjadi kecil dengan berkurangnya komponen non selulosa pembungkus serat. Serat yang sudah dilakukan alkalisasi selanjutnya dicetak menjadi komposit menggunakan metode hand lay-up . Gambar 4 (b) menunjukkan hasil pencetakan komposit yang mana terdiri dari sampel I, sampel II, sampel III, sampel IV B dan sampel IV K.
Pada Gambar 4 (b.I) menunjukkan hasil pencetakan papan komposit uji tarik, dengan fraksi 5% serat Sabut kelapa: 15% serat bambu: 80% matriks. Pada Gambar 4 (b.II) menunjukkan hasil pencetakan papan komposit dengan fraksi 10% serat Sabut kelapa: 10% serat bambu: 80% matriks. Pada Gambar 4 (b.III) menunjukkan hasil pencetakan papan komposit dengan  fraksi  15%  serat  Sabut  kelapa:  5%  serat  bambu:  80%  matriks.  Pada  Gambar  4  (b.IVB)  menunjukkan  hasil pencetakan papan komposit dengan fraksi 0% serat Sabut kelapa: 20% serat bambu: 80% matriks. Pada Gambar 4 (b.IVK) menunjukkan hasil pencetakan papan komposit dengan fraksi 20% serat Sabut kelapa: 0% serat bambu: 80% matriks. Pada  papan  komposit  masing-masing  memiliki  dimensi  yaitu  180  mm × 30  mm  dengan  ketebalan  4  mm.  Setelah pencetakan papan komposit, papan komposit dibentuk menjadi sampel untuk pengujian tarik sesuai dengan Gambar 3.(a).
Gambar 4 (b.I), Gambar 4 (b.II), Gambar 4 (b.III)  dan Gambar 4 (b.IVK) terlihat serat Sabut kelapa mengalami fiber pullout yang diakibatkan karena serat tidak menyatu sempurna dengan matriks dan serat tidak mudah diatur pada saat  pencetakan  papan  komposit,  yang  mana  hal  tersebut  mengakibatkan  serat  terlihat  menjutai  keluar  setelah  papan
(a) (b)
komposit  selesai  dicetak.  Sedangkan  Gambar  4  (b.IVB)  terlihat  tidak  mengalami  fiber  pullout  pada  papan  komposit, papan komposit tersebut menggunakan serat bambu sebagai pengisinya yang mana serat bambu memiliki bentuk yang memanjang dan mudah diatur, ini mengakibatkan serat dapat terikat dengan matriks secara optimal [7].
Gambar 4. (a) Serat Hasil Alkalisasi dan (b) Hasil Pencetakan Komposit
Pada Gambar 4 (b.a) menunjukkan hasil pencetakan papan komposit uji fisis, dengan fraksi 5% serat sabut kelapa: 15% serat bambu: 80% matriks. Pada Gambar 4 (b.b) menunjukkan hasil pencetakan papan komposit dengan fraksi 10% serat Sabut kelapa: 10% serat bambu: 80% matriks. Pada gambar 4 (b.c) menunjukkan hasil pencetakan papan komposit dengan fraksi 15% serat Sabut kelapa: 5% serat bambu: 80% matriks. Pada gambar 4 (b.d) menunjukkan hasil pencetakan papan komposit dengan fraksi 0% serat Sabut kelapa: 20% serat bambu: 80% matriks. Pada gambar 4 (b.e) menunjukkan hasil  pencetakan  papan  komposit  dengan  fraksi  20%  serat  Sabut  kelapa:  0%  serat  bambu:  80%  matriks.  Pada  papan komposit masing-masing memiliki dimensi yaitu: 100 mm × 100 mm dengan ketebalan 5 mm.
3.2. Pengujian fisis
Hasil  pengujian  fisis  terhadap  komposit  serat  bambu  dan  serat  Sabut  kelapa  dengan  matriks  resin epoxy pada penelitian  mengahasilkan  densitas  (kerapatan),  persentase  pengembangan  tebal  ( swelling )  dan  persentase  serapan  air. Spesimen pengujian fisis komposit sesuai pada  Gambar 3 (b). Adapun hasil pengujian fisis terhadap serat bambu dan serat Sabut kelapa matriks resin epoxy ditunjukkan pada Tabel 2.
Densitas pada komposit yaitu menunjukkan jumlah massa bahan yang terkandung dalam setiap cm 3 volume pada papan  komposit.  Semakin  banyak  massa  bahan  maka  densitas  bahan  semakin  tinggi  [13].  Hasil  pengukuran  densitas papan komposit untuk sampel I, sampel II, sampel III, sampel IV B, sampel IV K ditunjukkan pada tabel 2. Setelah itu data yang didapatkan dilakukan perhitungan densitas, dimana nilai yang didapatkan ditunjukkan pada Gambar 5.
(a) (b) d e c b a
Tabel 2. Hasil pengujian fisis komposit
Gambar 5. Grafik hubungan antara densitas terhadap nomor papan komposit
Gambar 5 menujukkan hasil perhitungan dan data densitas dari kelima papan komposit pada penelitian ini dapat diklasifikasikan  menurut  JIS  A5908  yaitu  kelima  papan  komposit  tersebut  masih  belum  memenuhi  standar  kerapatan medium  dengan  nilai  kerapatan  antara  0.40  g/cm 3 –  1.0  g/cm 3 [14].  Tingginya  densitas  papan  komposit  disebabkan tingginya massa jenis serat dan matriks, yang mana akan meningkatkan massa setiap volumenya [13].
Swelling merupakan persentase pengembangan tebal yang dilakukan dengan mengamati perubahan dimensi papan komposit  yang  direndam  selama  24  jam.  Kualitas  papan  komposit  akan  semakin  baik  jika  pengembangan  tebalnya semakin kecil [13]. Hasil pengukuran swelling papan komposit untuk sampel I, sampel II, sampel III, sampel IV B, sampel IV  K  ditunjukkan  pada  tabel  2.  Setelah  itu  data  yang  didapatkan  dilakukan  perhitungan swelling ,  dimana  nilai  yang didapatkan ditunjukkan pada Gambar 6. Hasil tersebut menunjukkan bahwa komposit dalam penelitian ini layak untuk dipakai karena persentase pengembangan tebal berada dibawah batas maksimum yang diperbolehkan dalam standar JIS A5908 yaitu dibawah 12% [14].
Dilihat  pada  Gambar  6  penyebab  perbedaan  hasil  pengembangan  tebal  papan  komposit  yaitu  adanya  void  atau gelembung udara yang terjebak didalam celah antara serat dengan matriks, maka tingkat absorsi air oleh papan partikel akan meningkat. Semakin kecil persentase swelling pada komposit yang dihasilkan maka semakin baik [13].
1.092 1.062
1.076 1.094 1.058 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 1.100 1.200 1.300 1.400 I II III IV B IV K Densita s (g /c m3) Nomor papan komposit Sampel
Awal Akhir Swelling (%) Serapan air (%) P (mm) L (mm) T (mm 3 ) V (mm 3 ) m (g) Densitas (g/cm 3 ) T (mm) m (g) I 103.38 100.70 5.01 52182.0 57.00 1.092 5.07 57.57 1.10 1.00 II 103.71 100.88 6.08 63610.6 67.53 1.062 6.15 68.30 1.19 1.14 III 103.54 101.18 6.24 65397.5 70.34 1.076 6.52 71.25 4.37 1.29 IV B 103.42 100.52 5.02 52160.8 57.06 1.094 5.07 57.64 1.11 1.02 IV K 103.81 101.13 7.28 76427.7 80.89 1.058 7.66 82.64 5.27 2.16
Gambar 6. Grafik hubungan antara swelling terhadap nomor papan komposit
Persentase  serapan  air  menunjukkan  kecenderungan  komposit  menyerap  dan  menyimpan  kandungan  air.  Hasil pengukuran persentase  serapan  air papan komposit  untuk  sampel I, sampel II,  sampel III, sampel IV B, sampel IV K ditunjukkan pada tabel 2. Setelah itu data yang didapatkan dilakukan perhitungan persentase serapan air, dimana nilai yang  didapatkan  ditunjukkan  pada  Gambar  7.  Hasil  tersebut  menunjukkan  bahwa  pada  komposit  dalam  penelitian  ini layak  untuk  dipakai,  karena  persentase  serapan  air  berada  dibawah  batas  maksimum  yang  diperbolehkan  dalam  JIS A5908(2003) yaitu 13% [14].
Dilihat dari data pada Gambar 7 dapat dijelaskan semakin kecil persentase serapan air pada komposit dihasilkan, maka  kualitas  komposit  semakin  baik  dan  tahan  lama  karena  komposit dengan  kecenderungan serapan  air  yang  lebih tinggi lebih rentan mengalami kerusakan. Kandungan air yang terlalu banyak dan tersimpan pada komposit berpotensi merusak komposit [12].
Gambar 7. Grafik hubungan antara kadar air terhadap nomor papan komposit

## 3.3. Pengujian tarik
Hasil  pengujian  dari  kelima  sampel  uji  tarik  terhadap  komposit,  tiap-tiap  fraksi  volume  diketahui  pada  sampel  I menghasilkan kekuatan tarik ( Tensile Strength ) paling besar yaitu 58.613 MPa, pada sampel II memilki kekuatan tarik ( Tensile Strength ) paling besar yaitu 35.379 MPa, lalu pada sampel III kekuatan tarik ( Tensile Strength ) paling besar yaitu 41.310 MPa, dan sampel IV B menghasilkan kekuatan tarik ( Tensile Strength ) paling besar yaitu 95.578 MPa serta sampel IV K memilki kekuatan tarik ( Tensile Strength ) paling besar yaitu 30,407 MPa. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8.
1.10 1.19 4.37 1.11 5.27 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 I II III IV B IV K Swel li ng (% ) Nomor papan komposit
1.00 1.14 1.29 1.02 2.16 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 I II III IV B IV K Serapan ai r (% ) Nomor papan komposit
Gambar 8. Grafik hubungan antara kekuatan tarik terhadap nomor papan komposit
Berdasarkan  Gambar  8  grafik  hubungan  antara  kekuatan  tarik  terhadap nomor papan  komposit  terlihat  kekuatan tarik  tertinggi  dihasilkan  oleh  sampel  IV  B  dengan  hasil  kekuatan  tarik  95.578  MPa.  Pada  sampel  IV  B  dapat  diikat dengan epoxy secara optimal karena serat bambu memiliki bentuk serat yang memanjang dan serat mudah teratur serta disusun searah ( continuous fibre ). Yulianto, dkk (2016) telah melakukan penelitian bahwa komposit serat yang tersusun searah dengan teratur dapat meningkatkan kekuatan tarik komposit [15].
Penambahan  serat  bambu  pada  komposit  sebagai  penguat  dapat  menambah  kekuatan  mekanik  material.  Arah orientasi  serat  merupakan  salah  satu  hal  yang  penting  dalam  pembuatan  papan  komposit.  Kekuatan  komposit  akan berkurang  dengan  perubahan  sudut  dari  serat,  yang  mana  komposit  akan  mempunyai  kekuatan  yang  lebih  baik  jika struktur serat dan gaya yang bekerja searah [7]. Peningkatan fraksi volume pada komposit serta orientasi serat yang searah dapat  meningkatkan  kekuatan  tarik  pada  komposit.  Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Gopinath,  dkk  (2018)  menyatakan bahwa penambahan serat Sabut kelapa dapat mengurangi kekuatan tarik dari komposit, yang mana serat Sabut kelapa memiliki arah serat yang  tidak  teratur  [9]. Melsiani,  dkk (2017)  telah melakukan penelitian  bahwa kondisi serat yang tidak lurus dapat mempengaruhi aliran matriks ke serat yang mana serat tidak terdistribusi secara optimal, bahkan terjadi penumpukan  serat  (serat  tidak  teratur  dengan  rapih)  sehingga  pada  saat  diberikan  beban  atau  tarikan  mekanik  maka tegangannya menurun [16].
Nilai kekuatan tarik terendah komposit ditunjukkan pada sampel IV K sebesar 30.407 MPa. Hasil kekuatan tarik yang rendah disebabkan adanya void pada komposit yang mana akan menurunkan tegangan tarik. Pencampuran serat dan matriks yang kurang homogen dapat menimbulkan munculnya void pada komposit [4, 17]. Semakin besar frkasi volume serat Sabut kelapa pada komposit maka akan semakin sedikit matriks dalam komposit, sehingga ikatan antara matriks dan serat Sabut kelapa semakin lemah. Massa jenis yang besar pada serat Sabut kelapa dapat meningkatkan massa serat pada pencampuran fraksi volume maka ini dapat menyebakan sedikitnya matriks yang digunakan pada pembuat komposit [20].
Kemampuan material mulai terdeformasi secara plastik atau disebut titik luluh ( Yield Strength ) atau kekuatan luluh.
Kelima sampel uji tarik tiap-tiap fraksi volume diketahui pada sampel I kekuatan luluh tertinggi yaitu 58,602 MPa. Pada sampel II kekuatan luluh tertinggi yaitu 35,076 MPa. Pada sampel III didapatkan kekuatan luluh ( yield strength ) tertinggi yaitu  41,305  MPa.  Pada  sampel  IV  B  kekuatan  luluh  tertinggi  yaitu  95,157  MPa.  Pada  sampel  IV  K  kekuatan  luluh tertinggi yaitu 30,401 MPa. Gambar 9 menunjukkan hasil kekuatan luluh dari pengujian tarik.
58.613 35.379 41.310 95.578 30.407 0.000 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 I II III IV B IV K Kekua ta n Tarik (M Pa) Nomor Papan Komposit
Gambar 9. Grafik hubungan antara kekuatan luluh terhadap nomor papan komposit
Berdasarkan Gambar 9 grafik hubungan antara kekuatan luluh terhadap sampel uji terlihat kekuatan luluh tertinggi dihasilkan oleh sampel IV B yaitu 95,157 MPa. Hasil kekuatan luluh terendah dihasilkan oleh sampel IV K yaitu 30,401 MPa. Modulus Elastisitas atau Young Modulus adalah ukuran suatu material dalam ketahanan material tersebut terhadap deformasi  (perubahan  bentuk)  elastis,  yang  mana  semakin  besar  nilai  modulus  elastisitas  maka  semakin  kecil  juga regangan elastis yang dihasilkan akibat pemberian tegangan pada saat pengujian tarik. Kelima sampel uji tarik tiap-tiap fraksi volume diketahui pada sampel I modulus elastisitas tertinggi yaitu 1502,3 MPa. Pada sampel II modulus elastisitas tertinggi yaitu 801,72 MPa. Pada sampel III modulus elastisitas tertinggi yaitu 983,31 MPa. Pada sampel IV B modulus elastisitas  tertinggi  yaitu  2756,3  MPa.  Pada  sampel  IV  K  modulus  elastisitas  tertinggi  yaitu  723,92  MPa.  Gambar  10 menunjukkan hasil modulus elastisitas dari pengujian tarik.
Berdasarkan Gambar 10 grafik hubungan antara modulus elastisitas terhadap sampel uji terlihat modulus elastisitas tertinggi dihasilkan oleh sampel IV B yaitu 2756,3 MPa. Hasil modulus elastisitas terendah dihasilkan oleh sampel IV K yaitu 723,92 MPa. Gunawan, dkk melakukan penelitian mengenai pembuatan komposit dengan serat bambu, penambahan serat bambu pada komposit sebagai pengisi dapat meningkatkan modulus elastisitas [18]. Arah orientasi serat merupakan salah satu hal yang penting dalam pembuatan komposit. Modulus elastisitas komposit akan menurun dengan perubahan sudut dari serat, yang mana komposit akan mempunyai kekuatan yang lebih baik jika struktur serat dan gaya yang bekerja searah [19]. Komposit yang digunakan sebagai material bumper mobil perlu dilakukan pengujian mekanis. Salah satunya yaitu pengujian tarik yang mana pengujian ini dilakukan untuk mengetahui yield, ulet dan getas pada material yang akan digunakan, sehingga material akan dapat dianalisis lebih lanjut [2, 20].
58.602 35.076 41.305 95.157 30.401 0.000 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 I II III IV B IV K Kekua ta n Lul uh (MPa ) Nomor Papan Komposit
1502.3 801.72 983.31 2756.3 723.92 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 I II III IV B
IV K
Mo dulus El as tisitas (M Pa) Nomor Papan Komposit

## 4. Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari penelitian ini adalah nilai kekuatan tarik tertinggi ditunjukkan pada sampel IV B sebesar 95.578  MPa  dan  nilai  kekuatan  tarik  terendah  pada  sampel  IV  K  sebesar  30.407  MPa.  Nilai  kekuatan  luluh  tertinggi dihasilkan oleh sampel IV B yaitu 95,157 MPa. Hasil kekuatan luluh terendah dihasilkan oleh sampel IV K yaitu 30,401 MPa. Dari pengujian tarik juga didapatkan nilai modulus elastisitas tertinggi dihasilkan oleh sampel IV B yaitu 2756,3 MPa. Hasil modulus elastisitas terendah dihasilkan oleh sampel IV K yaitu 723,92 MPa. Komposit yang analisis masih layak  digunakan  sebagai  material  pembuat  bumber  mobil  karena  kekuatan  tariknya  tidak  kurang  dari  standar  bumper mobil yaitu 8,09 MPa. Hasil penelitian pada perhitungan densitas adalah nilai densitas tertinggi ditunjukkan pada sampel IV B sebesar 1.094 g/cm 3 dan nilai densitas terendah pada sampel IV K sebesar 1.058 g/cm 3 . Dari perhitungan densitas menyatakan  bahwa  nilai  densitas  masih  belum  memenuhi  standar  densitas  medium  JIS  A5908(2003)  dengan  nilai kerapatan antara 0,40 – 1,0 g/cm 3 . Penelitian pada perhitungan swelling nilai tertinggi ditunjukkan pada sampel IV K sebesar  5.27  %  dan  nilai  terendah  ditunjukkan  pada  sampel  I  sebesar  1.10  %.  Dari  hasil  perhitungan swelling yang dihasilkan  bahwa  komposit  ini  layak  untuk  dipakai,  yang  mana  persentase swelling masih  dibawah  standar  JIS A5908(2003) sebesar 12 %. Lalu penelitian pada perhitungan persentase serapan air adalah nilai tertinggi ditunjukkan pada sampel IV K sebesar 2.16 % dan nilai terendah ditunjukkan pada sampel I sebesar 1.00 %. Dari hasil perhitungan serapan air menunjukkan komposit layak untuk dipakai, yang mana hasil perhitungan serapan air masih dibawah batas maksimum JIS A5908(2003) sebesar 13 %.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis berterima kasih kepada Direktorat Sumber Daya Ditjen Distiristek, Kemendikbudristek yang telah memberikan pendanaan  dalam  penelitian  ini,  melalui  program  Talenta  Inovasi  Indonesia.  Penulis  juga  mengucapkan  terima  kasih kepada Universitas Singaperbangsa Karawang.

## Daftar Pustaka
[1]   C. Prastyadi and W. Wijanarko, "Pengaruh Variasi Fraksi Volume, Temperatur, Waktu Curing dan Post-Curing Terhadap Karakteristik Tekan Komposit Polyester-Hollow Glass Microspheres," Jurnal Teknik ITS, vol. 6, no. 1, pp. 196-200, 2017.
[2]   R. Hanifi, G. B. Dewangga, Kardiman and E. Widianto, "Analisis Material Komposit Berbasis Serat Pelepah Kelapa Sawit dan Matriks Polypropylene Sebagai Bahan Pembuatan Bumper Mobil," Journal of Infrastructure & Science Engineering, vol. 2, no. 2, pp. 15-23, 2019.
[3]   S.  Arbintarso,  E.  Muttaqin  and  Fajar,  "Simulasi  Kegagalan  Bemper  Mobil  Berbahan Komposit  Diperkuat  Serat Alam," Jurnal FTI, vol. 2, no. 3, pp. 23-36, 2015.
[4]   A. saidah, S. E. Susilowati and Y. Nofendri, "Pengaruh Fraksi Volume dan Orientasi Serat Terhadap kekuatan Tarik Komposit Berbahan Serat Rami Epoxy Sebagai Bahan Alternatif Komponen Otomotif," Seminar Nasional Teknik Mesin, pp. 191-197, 2018.
[5]   H. S. R, "Review: Teknik Manufaktur Komposit HIjau dan Aplikasinya," Jurnal Performa, vol. 10, no. 1, pp. 9- 18, 2012.
[6]   E. E. Ahaddin, M. Farid and V. M. Pratiwi, "Analisa Pengaruh Fraksi Massa Terhadap Kekuatan Lentur dan Sifat Fisik Pada Pembuatan Komposit Polyurethan/Serat Bambu Betung Dengan Metode Hand Lay-up Untuk Aplikasi Door Panel Mobil," Jurnal Teknik ITS, vol. 5, no. 2, pp. 39-35, 2018.
[7]   D. R. Agung Setiawan, "Pengembangan Komposit Epoxy Berpenguat Serat Bambu dan Serat Sabut Kelapa Untuk Aplikasi Running Boards," Jurnal Ilmiah TEKNOBIZ, vol. 5, no. 1, pp. 39-47, 2018.
[8]   A.  Pambudi,  "Proses  Mafaktur  Komposit  Berpenguat  Serat  Bambu  Betung  (Dedrocalamus  Asper)  dan  Matriks Undsaturated  Polyester  Dengan  Metode  Hand  lay-up  Untuk  Aplikasi  Otomitif,"  Indonesia,  Institute  Teknologi Sepuluh Nopember, 2017, p. 102.
[9]   A.  Gopinath,  S.  K.  M  and  A.  Babu,  "Evaluation  of  Mechanical  Properties  and  Microstructure  of  Polyester  and Epoxy Resin Matrices Reinfroced," Journal Material Today, vol. 5, no. 1, pp. 20092-20103, 2018.
[10]  E. A. O. Al-Bahadly, "The Mechanical Properties of Natural Fiber Composite," Australia, Swinburne University of Technology, 2013, p. 245.
[11]  A.  E.  Purkuncoro,  "Pengaruh  Perlakuan  Alkali  (NaOH)  Serat  Ijuk  (Arenga  Pinata)  Terhadap  Kekuatan  Tarik," Jurnal Transmisi, vol. 13, no. 2, pp. 167-178, 2017.
[12]  R.  D.  N.  Bifel,  E.  U.  Maliwemu  and  D.  G.  Adoe,  "Pengaruh  Perlakuan  Alkali  Serat  Sabut  Kelapa  Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Polyester," LONTAR Jurnal Teknik Mesin UNDANA, vol. 02, no. 01, pp. 61-68, 2015.
[13]  T.  Wulandari,  A.  Asri  and  I.  D.  Faryuni,  "Sifat  Fisis  dan  Mekanis  Papan  Partikel  Limbah  Kulit  Buah  Kakao Berpenguat Batang Kayu Jabon," Prisma Fisika, vol. 8, no. 1, pp. 33-39, 2020.
[14]  F. Yukichi, JIS (Japanese Industri Standard) A 5908: 2003, Japan, Tokyo: Japanese Industrial Standards Committee and Technical Committee on Architecture, 2003.
[15]  S. Dody Yulianto, "Analisis Sifat-Sifat Mekanikal Bahan Komposit Campuran Serat Pelepah Sawit Dengan Serat Pelepah Kelapa," Jurnal Teknik Mesin Universitas Islam Riau, vol. 10, no. 3, p. 40, 2016.
[16]  M. Saduk and F. P. Niron, "Analisis Kekuatan Bending Kekuatan Impact Komposit Epoxy Diperkuat Serat Pelepah Lontar," Jurnal Rekayasa Mesin, vol. 8, no. 3, pp. 121-127, 2017.
[17]  A.  Fikri,  C.  N.  Nasuha  and  Selamet,  "Pengaruh  Massa  Filler  Composite  Dari  Serat  Jerami  Terhadap  Nilai Tegangan," Jurnal Fakultas Teknik, vol. 1, no. 1, pp. 1-4, 2020.
[18]  G.  Refiadi,  N.  Bayu,  H.  Judawisa  and  Mardiyati,  "Serat  Bambu  Petung  (Dendrocalamus  Asper)  Teralkalisasi Sebagai Penguat Komposit Polimer," Jurnal Selulosa, vol. 8, no. 1, pp. 1-8, 2018.
[19]  S. K. M. A. B. Ajith Gopinath, "Evaluation of Mechanical Properties and Microstructure of Polyester and Epoxy Resin Matrices Reinfroced," Journal Material Today, vol. 5, no. 1, pp. 20092-20103, 2018.
[20]  M. Davoodi, S. Sapuan, D. Ahmad, A. Aidy, A. Khalina and M. Jonoobi, "Concept Selection of Car Bumper Beam With Developed Hybrid Bio-Composite Material," Journal Material and Design, vol. 32, no. 1, pp. 4857-4865, 2011.
[21]  U. D. o. Defense, Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics, Amerika Serikat: ASTM International.
[22]  D. S.  Yulianto,  "Analisis  Sifat-  Sifat  Mekanikal  Bahan  Komposit  Campuran  Serat  Pelepah  Sawit  Dengan  Serat Pelepah Kelapa," Jurnal Teknik Mesin Program Studi Teknik Mesin Universitas Islam Riau, vol. 10, no. 3, p. 40, 2016.
[23]  S. Hastuti, H. S. Budiono, D. I. Ivadiyanto and M. N. Nahar, "Peningkatan Sifat Mekanik Komposit Serat Alam Limbah Sabut Kelapa (Cocofiber) yang Biodegradable," Jurnal Fakultas Teknik UNITRI Reka Buana, vol. 6, no. 1, pp. 30-37, 2021.
[24]  S. B. Sebastian, H. Sukma, A. Riyadi and R. Trisno, "Pengembangan Komposit Matriks Polimer Berpenguat Serat Serabut Kelapa," Jurnal Mekanikal Teknik Mesin FTUP, vol. 21, no. 01, p. 5, 2020.