Studi Eksperimental Sifat Mekanis Komposit Serat Sabut Kelapa Sebagai Material Alternatif Bumper Mobil

Qasthari, Hilman (2022) Studi Eksperimental Sifat Mekanis Komposit Serat Sabut Kelapa Sebagai Material Alternatif Bumper Mobil. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111740000072-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2024. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Pemilihan material di bidang industri merupakan suatu hal yang krusial. Material komposit semakin berperan dan semakin dibutuhkan untuk menciptakan sifat mekanis yang kuat, namun juga ringan dan hemat. Industri otomotif memiliki potensi yang besar untuk komposit alam. Dibutuhkan pengembangan lebih jauh untuk meningkatkan volume konsumsi serat alam yang berpotensi mengalami kenaikan signifikan secara volume maupun ekonomi jika dapat diaplikasikan pada bumper mobil (Brief, 2011). IIHS melakukan standar uji tumbuk bumper yang dikatakan aman jika saat terjadi tumbukan pada kecepatan rendah, bumper tersebut tidak rusak, tidak terdeformasi, atau jika terdeformasi dapat kembali ke bentuk semula. Penelitian ini menargetkan aplikasi komposit alam sebagai material alternatif bumper mobil yang umumnya terbuat dari plastik ABS.
Serat sabut kelapa dilkalisasi dengan larutan NaOH 5% selama 2 jam. Kemudian dalam pembuatannya volume serat divariasikan dengan persentase 10%, 20%, dan 30% dari volume komposit. Tahapan dalam penelitian ini yaitu melakukan studi literatur, mencari properties material, menyiapkan alat dan bahan. Kemudian dilanjutkan dengan proses alkalisasi serat dan pembuatan komposit. Setelah komposit dibuat, komposit dipotong sesuai dengan standar uji tarik dan uji impak.
Pada uji tarik didapatkan kekuatan tarik komposit serat sabut kelapa dengan fraksi volume serat 10%, 20%, dan 30% berurutan sebesar 10,49 MPa, 14,90 MPa, dan 16,58 MPa. Didapatkan kekuatan luluh komposit sebesar 8,70 MPa, 13,91 MPa, dan 14,25 MPa. Didapatkan modulus elastisitas komposit sebesar 73,19 MPa, 96,43 MPa, dan 110,31 MPa. Didapatkan pemanjangan komposit sebesar 6,67%, 6%, dan 5,75%. Pada uji impak didapatkan energi terserap oleh komposit serat sabut kelapa dengan fraksi volume serat 10%, 20%, dan 30% berurutan sebesar 3,55 J, 7,2 J, dan 10,5 J dan didapatkan kekuatan impak sebesar 0,047 J/mm2, 0,094 J/mm2, dan 30% sebesar 0,138 J/mm2. Mekanisme kegagalan makro pada komposit adalah patah getas, patah pada matriks dan fiber pullout. Berdasarkan hasil pengujian tarik dan impak, sifat mekanis komposit serat sabut kelapa dan resin epoksi dengan proses alkalisasi menggunakan larutan NaOH 5% selama 2 jam menggunakan metode press moulding kekuatannya masih di bawah kekuatan plastik ABS yang merupakan material yang umum digunakan untuk bumper mobil.
=================================================================================================
Material selection in the industrial sector is a crucial thing. Composite materials are increasingly playing a role and are increasingly needed to create new mechanical properties that are strong, but also lightweight and economical. The automotive industry has great potential for natural composites. Further development is needed to increase the volume of natural fiber consumption which has the potential to experience a significant increase in volume and economy if it can be applied to car bumpers (Brief, 2011). IIHS performs the standard bumper impact test which is said to be safe during an impact at low speed, it concluded that the bumper is not damaged and not deformed. Even if it were deformed, it can return to its original shape. This research targets the application of natural composites as an alternative material for car bumpers which are generally made from ABS plastic.
This is done by firstly alkalizing coir fiber with 5% NaOH solution for two hours, then separating the fiber in volume with the percentage of 10%, 20%, and 30% of the volume of the composite. The steps in this research are literature study, material property research, then preparing tools and materials. The fiber goes through the alkalization process and the making of composites. After the composite is made, it is then cut according to the standard tensile test and impact test.
In the tensile test, the tensile strength of coir fiber composites with fiber volume fractions of 10%, 20%, and 30% respectively are 10.49 MPa, 14.90 MPa, and 16.58 MPa. The yield strength of the composites are 8.70 MPa, 13.91 MPa, and 14.25 MPa. The modulus of elasticity of the composites are 73.19 MPa, 96.43 MPa, and 110.31 MPa. The composite elongations are 6,67%, 6%, and 5,75%. In the impact test, the energy absorbed by the coir fiber composite with fiber volume fractions of 10%, 20%, and 30% respectively are 3.55 J, 7.2 J, and 10.5 J and the impact strength are 0.047 J/mm2, 0.094 J/mm2, and 0.138 J/mm2. Macro failures mechanism in the composite are matrix fracture and fiber pullout. Based on the results of tensile and impact testing, the mechanical properties of the composite of coir fiber and epoxy resin with an alkalization process using 5% NaOH solution for two hours using the press molding method is still below the strength of ABS plastic which is a material commonly used for car bumpers.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Alkalisasi, Bumper Mobil, Komposit Alam, Plasik ABS, Resin Epoksi, Serat Sabut Kelapa, ABS Plastic, Alkalization, Car Bumper, Coir Fiber, Epoxy Resin, Natural Composite
Subjects:	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:	Hilman Qasthari
Date Deposited:	21 Feb 2022 01:24
Last Modified:	01 Nov 2022 05:11
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/94668

Actions (login required)

View Item