Studi Eksperimental Sifat Mekanis Material Komposit Epoksi Berpenguat Kain Goni Dari Serat Rami Sebagai Material Alternatif

Arya, Achmad Bima (2023) Studi Eksperimental Sifat Mekanis Material Komposit Epoksi Berpenguat Kain Goni Dari Serat Rami Sebagai Material Alternatif. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000079_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Material adalah sesuatu yang memegang peranan penting di dalam kehidupan manusia yang hampir di dalam setiap kebutuhan manusia dibutuhkan material dengan sifat – sifat tertentu agar dapat mencapai tujuan dari apa yang dibutuhkan oleh manusia. Pada zaman yang semakin maju ini tentu manusia mengharapkan adanya alternatif material yang dapat menunjang kebutuhan hidup manusia dengan adanya berbagai peningkatan di dalam beberapa sifat mekanisnya seperti hal nya kekuatan, kelenturan, kekerasan, dan lain – lain. Salah satu jenis material yang paling banyak digunakan oleh manusia di dalam dunia industri adalah plastik. Kaki palsu (Prosthetic Limbs) adalah suatu alat yang berfungsi sebagai pengganti dari bagian kaki seorang pasien yang mengalami cacat baik berupa cacat bawaan ataupun akibat dari kecelakaan yang memaksanya untuk dilakukannya amputasi Bagian soket prostesis yang kini banyak tersebar diproduksi secara manufaktur dengan material plastik berupa polimerr polyprophylene. Yang menjadi kendala adalah bahwa sifat mekanis dari material polyprophylene dapat menurun secara waktu bersamaan dengan pergerakan dari kaki saat berjalan dan juga akibat dari temperatur yang tinggi khususnya di musim panas (Resan, Ibrahim, et al, 2015). Kemudian muncullah ide untuk membuat penelitian terkait karakterisasi sifat mekanis natural composite yang dikenal dengan biaya pembuatan yang murah dan dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan.
Pada penelitian ini dilakukan studi eksperimental pembuatan material komposit bermatriks resin epoksi dengan penguat kain goni yang berasal dari serat rami (hemp) lima layer dengan empat variasi perbandingan penggunaan arah serat 0º/90º dan 45º berurutan sesuai jumlahnya. Proses pembuatan material komposit menggunakan metode hand lay-up vacuum dengan sebelumnya kain goni dari serat rami akan diberikan perlakuan alkalisasi NaOH 5% selama 2 jam. Setelah dilakukan pengujian maka didapatkan hasil pada uji tarik didapatkan kekuatan tarik pada komposit variasi A, B, C, dan D sebesar 29.734 MPa, 31.330 MPa, 28.170 MPa, dan 27.510 MPa, nilai pemanjangan sebesar 0.84%, 1.52%, 0.98%, 0.83%, dan modulus elastisitas sebesar 3539.762 MPa, 2061.184 MPa, 5541.373 MPa, 5015.071 MPa. Pada pengujian impak didapatkan nilai energi terserap pada komposit variasi A, B, C, dan D sebesar 2.12 J, 2.56 J, 3.82 J, 4.44 J, dan nilai harga impak sebesar 0.028 J/mm2 , 0.034 J/mm2, 0.049 J/mm2, 0.056 J/mm2. Kemudian dilakukan pengujian SEM dan didapatkan untuk modus kegagalan material komposit epoksi berpenguat kain goni dari serat rami adalah patah getas, patah pada matriks (translaminar), dan debonding.
==================================================================================================================================
Material is something that has an important role in human life that almost every human’s need requires material with certain properties in order to achieve the purpose of what is needed by humans. In this increasingly advanced era, of course, humans expect material alternatives that can support the needs of human life with various improvements in some of its mechanical properties such as strength, flexibility, hardness, and others. One of the most widely used types of materials by humans in the industrial world is plastic. Prosthetic Limbs is a device that functions as a substitute for the leg of a patient who has a defect either in the form of a congenital defect or the result of an accident that forces him to amputate. The prosthesis part which is now widely spread is produced in manufacturing with a plastic material in the form of polymer polyprophylene. The obstacle is that the mechanical properties of polyprophylene material can decrease in time along with the movement of the legs when walking and also as a result of high temperatures, especially in summer (Resan, Ibrahim, et al, 2015). Then the idea came up to make research related to the characterization of the mechanical properties of natural composites which are known for their low manufacturing costs and can be used as needed.
In this study, an experimental study was carried out on the manufacture of composite materials with epoxy resin matrices with burlap reinforcement derived from five-layer hemp fibers (hemp) with four variations in the comparison of the use of fiber directions of 0º / 90º and 45º sequentially according to the number. The process of making composite materials using the hand lay-up vacuum method with previously burlap fabric from hemp fiber will be given a 5% NaOH alkalization treatment for 2 hours. After testing, the results of the tensile test obtained tensile strength in composites of variations A, B, C, and D of 29.734 MPa, 31.330 MPa, 28.170 MPa, 27.510 MPa, elongation values of 0.84%, 1.52%, 0.98%, 0.83%, and elasticity modulus of 3539.762 MPa, 2061.184 MPa, 5541.373 MPa, 5015.071 MPa. In the impact test, the absorbed energy value in the composite variations A, B, C, and D was obtained by 2.12 J, 2.56 J, 3.82 J, 4.44 J, and the impact price value was 0.028 J/mm 2, 0.034 J/mm 2, 0.049 J/mm 2, 0.056 J/mm 2. Then SEM testing was carried out and obtained for the failure mode of jute-reinforced epoxy composite materials from hemp fibers were brittle fractures, fractures in the matrix (translaminar), and debonding.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Komposit Epoksi, Goni, Rami, Hand Lay-Up Vacuum, Polyprophylene, Epoxy Composite, Burlap, Hemp, Hand Lay-Up Vacuum, Polyprophylene
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > Polymerization Q Science > QD Chemistry > QD383 Epoxy Compounds
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Achmad Bima Arya
Date Deposited:	14 Feb 2023 04:09
Last Modified:	14 Feb 2023 04:09
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/97097

Actions (login required)

View Item