Studi Eksperimental Sifat Mekanis Komposit Sandwich Serat Rami dengan 3D Print Auxetic Core Berbahan PLA Sebagai Alternatif Material Fascia Bumper Mobil

Hendarto, Angga Ferdiansyah (2023) Studi Eksperimental Sifat Mekanis Komposit Sandwich Serat Rami dengan 3D Print Auxetic Core Berbahan PLA Sebagai Alternatif Material Fascia Bumper Mobil. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000097-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 September 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Salah satu komponen penting yang terdapat pada mobil adalah bumper. Bumber mobil adalah komponen yang paling awal menerima dan menyerap impak saat terjadi tabrakan. Komponen ini terdiri dari beberapa bagian, di antaranya fascia, bumper beam, dan energy absorber. Pada penelitian ini, penulis akan lebih berfokus pada fascia. Fascia adalah cover bumper untuk mempercantik bentuk mobil dan bukan merupakan bagian dari struktur kendaraan. Bagian ini berada di paling depan dan berfungsi sebagai penerima impak pertama namun lebih ditujukan untuk impak pada kecepatan rendah. Sejauh ini, sebagian besar fascia bumper mobil terbuat dari material Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS). Material ini tidak dapat terdegradasi oleh alam. Hal ini tentu kurang baik untuk kondisi lingkungan. Walaupun dapat didaur ulang, ABS akan mengalami penurunan kekuatan. Maka dari itu, diperlukan sebuah alternatif material fascia mobil yang kuat, lebih ramah lingkungan, dan memiliki kemampuan penyerapan energi yang cukup baik. Evaluasi alternatif material fascia bumper mobil untuk menentukan kelayakan material baru perlu dilakukan menggunakan bentuk bumper yang sama sehingga perbandingan dapat dilakukan. Pengujian secara langsung tentu membutuhkan banyak biaya dan fasilitas khusus. Maka dari itu, simulasi menggunakan finite element sebaiknya dilakukan sebelum pengujian untuk memprediksi kelayakan material dan menghemat biaya. Namun, hasil dari analisis menggunakan finite element dapat bervariasi tergantung dengan parameter dan data yang digunakan. Sebuah langkah khusus diperlukan untuk memvalidasi hasil simulasi. Pada penelitian ini, penulis melakukan eksperimen tentang karakteristik mekanis komposit sandwich serat rami dengan 3D print auxetic core berbahan PLA. Komposit sandwich yang akan diteliti tersusun atas facesheet berupa epoksi yang diperkuat oleh serat rami anyaman dan auxetic core berbentuk re-entrant honeycomb. Variasi yang digunakan adalah konfigurasi core menghadap sumbu Z dan sumbu Y dengan orientasi 90°. Uji tarik, impak, dan ¬3-point bending digunakan untuk mengetahui karakteristik material. Uji ANOVA dilakukan untuk mengambil kesimpulan berdasarkan data atau kelompok statistik inferentif. Perbandingan dengan karakteristik mekanis spesifik plastik ABS sebagai material yang umum digunakan pada fascia bumper dilakukan untuk mengetahui potensi penggunaan komposit sandwich sebagai material alternatif fascia bumper. Hasil penelitian digunakan sebagai acuan pada penelitian selanjutnya untuk memvalidasi hasil simulasi material alternatif menggunakan finite element yang nantinya dikembangkan ke dalam simulasi impak bumper secara keseluruhan untuk memprediksi kelayakan penggunaan komposit sandwich serat rami dengan 3D print auxetic core berbahan PLA pada fascia bumper mobil.
=====================================================================================================================================
One of the important components contained in the car is the bumper. The car bumper is the earliest component to receive and absorb impact during a collision. This component consists of several parts, including the fascia, bumper beam, and energy absorber. In this study, the authors will focus more on the fascia. Fascia is a bumper cover to beautify the shape of the car and is not part of the vehicle structure. This section is at the very front and functions as a first-impact receiver but is intended more for impact at low speeds. So far, most car bumper fascias are made of Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) material. This material cannot be degraded by nature. This is certainly not good for environmental conditions. Although it can be recycled, ABS will experience a decrease in power. Therefore, an alternative car fascia material is needed that is stronger, more environmentally friendly, and has a fairly good energy absorption capability. Evaluation of alternative car bumper fascia materials to determine the feasibility of the new material needs to be done using the same bumper shape so that comparisons can be made. Direct testing certainly requires a lot of costs and special facilities. Therefore, simulations using finite elements should be carried out before testing to predict material feasibility and save costs. However, the results of analysis using finite elements may vary depending on the parameters and data used. A special step is required to validate the simulation results. In this study, the authors conducted experiments on the mechanical features of a hemp fiber sandwich configuration with a 3D-printed auxetic core made of PLA. The sandwich composite to be studied is composed of a face sheet in the form of epoxy fiber reinforced by woven hemp and an auxetic core in the form of a re-entrant honeycomb. The variation used is the configuration of the core facing the Z-axis and Y-axis with a 90° orientation. Tensile, impact, and 3-point bending tests are used to determine material characteristics. ANOVA test is performed to draw conclusions based on statistical data or inference groups. A comparison with the specific mechanical characteristics of ABS plastic as a material commonly used in bumper fascias is carried out to determine the potential use of sandwich composites as an alternative material for bumper fascias. The results of this study are used as a reference for further research to validate the simulation results of alternative materials using finite elements which will later be developed into the overall bumper impact simulation to predict the feasibility of using hemp fiber sandwich composites with a 3D printed auxetic core made of PLA on car bumper fascias.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Fascia, Epoxy, Hemp Fiber, Composite, PLA, Sandwich Structure, 3D Print, Fascia, Komposit, PLA, Epoksi, Sandwich Structure, Serat Rami, 3D Print
Subjects:	T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL240.5 Composite materials
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Angga Ferdiansyah Hendarto
Date Deposited:	07 Aug 2023 01:31
Last Modified:	07 Aug 2023 01:31
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/101954

Actions (login required)

View Item