ANALISIS MATERIAL KOMPOSIT BERBASIS SERAT PELEPAH KELAPA SAWIT DAN MATRIKS POLYPROPYLENE SEBAGAI BAHAN PEMBUATAN BUMPER MOBIL
Abstract
Research has been carried out on the analysis of mechanical properties and simulation of composite failure of oil palm midrib fiber polypropylene matrix as car bumpers. This research is expected to provide information on the results of testing the mechanical properties and physical properties and to find out the results of failure simulation in stress analysis based on static test using Inventor Professional 2015 software. Composite boards are made using the hot press method with three variations volume fraction is 20% fiber: 80% matrix, 30% fiber: 70% matrix and 40% fiber: 60% matrix. Characterization of composite physical properties in the form of density, swelling, and water uptake while mechanical properties in the form of tensile testing. Composite physical test results showed that composites made according to JIS A5908 (2003) composite tensile test results showed that the maximum tensile strength obtained at the volume fraction of 40% fiber: 60% matrix with a value of 21.106 MPa, followed by a decrease in tensile strength in volume fraction 30% fiber: 70% matrix and 20% fiber: 80% matrix. Increased tensile strength due to direct orientation of fibers and the addition of fiber composition. Composites are still worth making bumper because the value of tensile strength is no less than the standard bumper which is 8,09 MPa. Next, failure simulation results based on a static test uses three variations of speed, namely 60 km/hr, 80 km/hr and 100 km/hr. The failure simulation results based on the static test of the three speed variations show the value of the von misses stress below the yield strength of the material, then the displacement value that occurs is small and the value of the safety factor produced is above one. From the results of the analysis of composite testing, it shows that the composite has the potential to be a car bumper material.
Telah dilakukan penelitian tentang analisis sifat mekanik dan simulasi kegagalan komposit serat pelepah kelapa sawit matriks polypropylene sebagai bumper mobil. Penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi hasil pengujian sifat mekanik dan sifat fisis serta mengetahui hasil simulasi kegagalan dalam stress analysis berdasarkan static test menggunakan software Inventor Professional 2015. Papan komposit dibuat menggunakan metode hot press dengan tiga variasi fraksi volume yaitu 20% serat: 80% matriks, 30% serat: 70% matriks dan 40% serat: 60% matriks. Karakterisasi sifat fisis komposit berupa densitas, swelling, dan serapan air sedangkan sifat mekanik berupa pengujian tarik. Hasil pengujian fisis komposit menunjukkan bahwa komposit yang dibuat sesuai dengan klasifikasi JIS A5908. Hasil pengujian tarik komposit menunjukkan bahwa nilai kekuatan tarik maksimal yang paling besar diperoleh pada fraksi volume 40% serat: 60% matriks dengan nilai 21,106 MPa, diikuti penurunan kekuatan tarik pada fraksi volume 30% serat: 70% matriks dan 20% serat: 80% matriks. Meningkatnya kekuatan tarik dikarenakan orientasi serat searah dan penambahan komposisi serat. Komposit masih layak dibuat bumper karena nilai kekuatan tariknya tidak kurang dari standar bumper yaitu 8,09 MPa. Selanjunya, hasil simulasi kegagalan berdasarkan static test menggunakan tiga variasi kecepatan yaitu 60 km/jam, 80 km/jam dan 100 km/jam. Hasil simulasi kegagalan berdasarkan static test dari ketiga variasi kecepatan tersebut menunjukkan nilai von misses stress dibawah nilai yield strength yang dimiliki material, kemudian nilai displacement yang terjadi kecil serta nilai safety factor yang dihasilkan yaitu di atas satu. Dari hasil analisis pengujian komposit tersebut menunjukkan bahwa komposit berpotensi sebagai material bumper mobil
Keywords
Full Text:
PDFReferences
Mardiyanti, 2018, Komposit Polimer Sebagai Material Tahan Balisti, Bandung: Jurnal Kelompok Keahlian Ilmu dan Teknik Material Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara, Institut Teknologi Bandung.
Astutin Dwi, Wijayanti. 2013, Peningkatan Tipe Komposit Kenaf Polypropylene Berdasarkan JIS A5908 (2003) Dengan Perlakuan Scouring, Bleaching dan Ultrasonic. Yogyakarta: Program Studi Fisika Jurusan Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gadjah Mada.
Arbintarso Setyo, Ellyawan. Muslim. Muttaqin, Fajar., 2015, Simulasi Kegagalan Bemper Mobil Berbahan Komposit Diperkuat Serat Alam. Yogyakarta: Jurnal FTI, Ist Akprind.
Sastrosupadi, A., 2006, Potensi Jawa Timur Sebagai Penghasil Serat Alam untuk Berbagai Agro Industri, Sinar Tani, 18 April, 12.
Yulianto, Dodi dan Saprimandianto., 2016, Analisa Sifat-Sifat Mekanikal Bahan Komposit Campuran Serat Pelepah Sawit Dengan Serat Pelepah Kelapa. Pekanbaru: Jurnal Teknik Mesin Program Studi Teknik Mesin Universitas Islam Riau.
Saidah, Andi. Susilowati, Endah Sri. dan Nofendri, Yos., 2018, Pengaruh Fraksi Volume Dan Orientasi Serat Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Berbahan Serat Rami Epoxy Sebagai Bahan Alternatif Komponen Otomotif. Jakarta: Jurnal ISSN 2085-2762.
Setyawan, Dwi Paryanto. Sari, Herlina Nasmi. dan Putra, Pertama., 2012, Pengaruh Orientasi Dan Fraksi Volume Serat Daun Nanas (Ananas Comosus) Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Polyestertak Jenuh (Up). Nusa Tenggara Barat: Jurusan Teknik Mesin Universitas Mataram NTB.
Hanifi, Rizal. Marno. Kardiman dan Widianto, Eri., 2019, Rancang Bangun Mesin Hotpress Untuk Pembuatan Papan Komposit Berbasis Limbah Sekam Padi Dan Plasik HDPE. Karawang: Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Singaperbangsa Karawang.
Mokhtar, M., Rahmat, A.R., & Hassan, A. 2007, Characterization and Threatments of Pineapple Leaf Fibre Thermoplastic Composite for Construction Application, Project Report, Universiti Teknologi Malaysia, Malaysia.
Anonim, 2015, PPT Keandalan Structur Faktor Keamanan. Malang: Universitas Brawijaya.
Darmawan, Agus., 2016, Analisis Uji Tabrak Bodi Mobil Esemka Dengan Metode Elemen Hingga. Surakarta: Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Surakarta.
Nurhidayat, Achmad., 2014, Pengaruh Fraksi Volume Pada Pembuatan Komposit HDPE Limbah Cantula dan Berbagai Jenis Perekat Dalam Pembuatan Laminate. Surakarta: Program Studi Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta
Japan Industrial Standards (JIS) A5908 : 2003.
American Society for Testing and Material (ASTM) D638.
Refbacks
- There are currently no refbacks.