Analisis Proses Manufaktur Terhadap Sifat Mekanik Dan Morfologi Komposit Carbon Fiber / Syntactic Foam Untuk Floater Pesawat Amfibi : Metode Hand Lay-Up Dan Vacuum Bagging

Yurohman, Yurohman (2024) Analisis Proses Manufaktur Terhadap Sifat Mekanik Dan Morfologi Komposit Carbon Fiber / Syntactic Foam Untuk Floater Pesawat Amfibi : Metode Hand Lay-Up Dan Vacuum Bagging. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[thumbnail of 6011222004-Master_Thesis.pdf] Text
6011222004-Master_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 October 2026.

Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Komposit telah menjadi perhatian utama dalam industri teknik dan manufaktur karena kinerja mekanisnya yang unggul dan bobotnya yang ringan. Dalam rangka meningkatkan performa dan efisiensi komposit, penelitian ini memfokuskan pada kombinasi material baru yang terdiri dari serat karbon dan syntactic foam microballoon sebagai filler, serta resin epoxy sebagai matriks yang mengikat seluruh komponen. Komposit serat karbon syntactic foam adalah komposit dengan pengisi foam (rongga). Microballoon digunakan untuk membuat material ringan, sedangkan serat karbon digunakan untuk meningkatkan kekakuan dan kekuatan komposit.Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis proses manufaktur komposit carbon fiber/syntactic foam pada floater pesawat amfibi dengan variasi lapisan 2, 4, dan 6 layer serat karbon dan variasi persentasi microballoon (0%, 1%, 2%, 3%) menggunakan metode hand lay-up dan vacuum bagging. Penelitian ini melibatkan uji karakteristik material dengan mengacu pada standar ASTM dan ISO, termasuk densitas (ASTM D792), kekuatan tarik (ASTM D3039), kekuatan lentur (ASTM D790), impak (ISO 179)dan morfologi komposit epoxy-serat karbon dengan berbagai kandungan microballoon. Hasil penelitian menunjukkan densitas komposit berkisar antara 0.8 g/cm³ hingga 1.4 g/cm³, lebih rendah dari aluminium (2.7 g/cm³). Kekuatan tarik komposit mencapai 276-989 MPa, lebih tinggi dibandingkan aluminium (310 MPa), dengan modulus elastisitas 4-32 GPa dan strain at break 2.9-11%. Uji bending menunjukkan kekuatan 144-663 MPa dan modulus lentur 11-51 GPa. Uji Impact Charpy mencatat ketangguhan 91-224 kJ/mm². Morfologi menunjukkan bahwa komposit tanpa microballoon memiliki integrasi serat dan resin yang baik, sedangkan komposit dengan 3% microballoon menunjukkan aglomerasi dan celah yang dapat mengurangi kekuatan mekanik.Hasil ini menunjukkan bahwa komposit epoxy-serat karbon dengan distribusi microballoon yang terkendali memiliki potensi sebagai alternatif ringan untuk floater aluminium. Penurunan berat yang signifikan dan peningkatan kekuatan tarik mendukung penggunaannya, meskipun optimasi proses pencampuran diperlukan untuk menghindari aglomerasi microballoon
=======================================================================================================================================
Composites have become a major concern in the engineering and manufacturing industry due to their superior mechanical performance and light weight. In order to improve the performance and efficiency of composites, this study focuses on a new material combination consisting of carbon fiber and syntactic foam microballoons as fillers, and epoxy resin as a matrix that binds all components. Syntactic carbon fiber foam composites are composites with foam fillers (voids). Microballoons are used to make lightweight materials, while carbon fibers are used to increase the stiffness and strength of the composites. This study aims to analyze the manufacturing process of carbon fiber/syntactic foam composites on amphibious aircraft floaters with variations of 2, 4, and 6 layers of carbon fiber and variations in the percentage of microballoons (0%, 1%, 2%, 3%) using the hand lay-up and vacuum bagging methods. This study involved material characteristic tests with reference to ASTM and ISO standards, including density (ASTM D792), tensile strength (ASTM D3039), flexural strength (ASTM D790), impact (ISO 179) and morphology of epoxy-carbon fiber composites with various microballoon contents. The results showed that the composite density ranged from 0.8 g/cm³ to 1.4 g/cm³, lower than aluminum (2.7 g/cm³). The tensile strength of the composite reached 276-989 MPa, higher than aluminum (310 MPa), with an elastic modulus of 4-32 GPa and a strain at break of 2.9-11%. Bending tests showed a strength of 144-663 MPa and a flexural modulus of 11-51 GPa. The Charpy Impact test recorded a toughness of 91-224 kJ/mm². The morphology shows that the composite without microballoons has good fiber and resin integration, while the composite with 3% microballoons shows agglomeration and voids that can reduce mechanical strength. These results indicate that epoxy-carbon fiber composites with controlled microballoon distribution have potential as a lightweight alternative to aluminum floaters. The significant weight reduction and increased tensile strength support its use, although optimization of the mixing process is needed to avoid microballoon agglomeration

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: Komposit , Carbon Fiber, Syntactic Foam, Microballoon, Pesawat Amfibi, Hand Lay-Up, Vacuum Bagging, sifat mekanik, densitas, morfologi
Subjects: T Technology > T Technology (General) > TA404 Materials--Biodegradation
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.9 Composite materials. Laminated materials.
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 27101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Yurohman Yurohman
Date Deposited: 10 Aug 2024 14:04
Last Modified: 26 Aug 2024 04:23
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/115137

Actions (login required)

View Item View Item