Eksperimen Dan Simulasi Komposit Berpenguat Serat Karbon Untuk Prostetis Kaki

Humaahira, Zahrandika (2024) Eksperimen Dan Simulasi Komposit Berpenguat Serat Karbon Untuk Prostetis Kaki. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text Laporan_Zahrandika Humaahira_5011201113.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Prostetik kaki merupakan inovasi penting bagi penderita disabilitas, memungkinkan mereka untuk menjalani kehidupan sehari-hari dan bekerja, baik dalam bidang olahraga maupun non-olahraga. Fabrikasi prostetik kaki kini dapat dimodifikasi menggunakan metode 3D printing dengan polylactic-acid (PLA) sebagai based material dan serat karbon sebagai penguatnya. Penelitian ini menggunakan PLA Filament, Serat Karbon, dan Resin Epoksi, serta menganalisa variasi orientasi pembalutan 55° dan 75° yang mempengaruhi sifat mekanik. Spesimen dibuat sesuai standar dan diuji tarik (ASTM D638), tekan (ASTM D695), serta tekuk (ASTM D790). Data hasil pengujian ditambahkan ke Ansys Workbench R1 2024 untuk simulasi struktur statis dan gerak berjalan pada model prostetik dengan panjang ±260 mm, tebal atas ±5 mm, tebal bawah ±3 mm, dan tinggi ±50 mm. Hasil eksperimen menunjukkan kekuatan tarik, tekan, dan tekuk berturut-turut untuk PLA 50,07, 59,71, dan 82,56 MPa, untuk PLA/CFRC 55° 20,88, 279,03, dan 198,31 MPa; serta untuk PLA/CFRC 75° 81,91, 130,68, dan 153,43 MPa. Simulasi statis menghasilkan safety factor 3,17; simulasi gerak pada heel strik, foot fla, dan toe-off adalah 3,17, 318, dan 5,25. Yang menunjukkan bahwa PLA mengalami perubahan sifat mekanik dengan adanya pembalutan serat karbon sebagai penguatnya dan simulasi prostetik kaki pada setiap motion memiliki faktor keamanan yang memiliki kategori aman.
========================================================================================================================
Foot prosthetics are an important innovation for people with disabilities, enabling them to live their daily lives and work, both in sports and non-sports fields. Foot prosthetics fabrication can now be modified using 3D printing method with polylactic-acid (PLA) as based material and carbon fiber as reinforcement. This research uses PLA Filament, Carbon Fiber, and Epoxy Resin, and analyzes the variation of dressing orientation of 55° and 75° that affects the mechanical properties. Specimens were made according to standards and tested for tensile (ASTM D638), compressive (ASTM D695), and bending (ASTM D790). The test data was added to Ansys Workbench R1 2024 for static structure simulation and walking motion on a prosthetic model with a length of ±260 mm, top thickness of ±5 mm, bottom thickness of ±3 mm, and height of ±50 mm. The experimental results showed tensile, compressive, and bending strengths of 50.07, 59.71, and 82.56 MPa for PLA, 20.88, 279.03, and 198.31 MPa for PLA/CFRC 55°, and 81.91, 130.68, and 153.43 MPa for PLA/CFRC 75°, respectively. Static simulation resulted in a safety factor of 3.17; motion simulation at heel strike, foot flat, and toe-off is 3,17, 318, dan 5,25. Which shows that PLA undergoes changes in mechanical properties with the presence of carbon fiber wounding as reinforcement and the simulation of foot prosthetics in each motion has a safety factor that has a safe category.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	3D Printing, FEA, Filament Winding, PLA, Prostetis Kaki, Serat Karbon 3D Printing, Carbon Fiber, FEA, Filament Winding, Foot Prosthetic, PLA
Subjects:	R Medicine > RD Surgery > RD130 Artificial organs; Prosthesis
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Zahrandika Humaahira
Date Deposited:	02 Aug 2024 08:32
Last Modified:	02 Aug 2024 08:32
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/111383

Actions (login required)

View Item