ANALISIS SUSUNAN ARAH SERAT KOMPOSIT HYBRID (SERAT DAUN NANAS DAN KARBON) TERHADAP KEKUATAN IMPACT PRODUK SPAKBOR SEPEDA MOTOR
ANALYSIS OF THE DIRECTIONAL ARRANGEMENT OF HYBRID COMPOSITE FIBERS (PINEAPPLE LEAF FIBER AND CARBON) ON THE IMPACT STRENGTH OF MOTORCYCLE FENDER PRODUCTS
Penggunaan material plastik seperti ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) pada komponen otomotif, seperti spakbor sepeda motor, masih memiliki keterbatasan dalam ketahanan terhadap kekuatan impact. Nilai energi impact dan harga impact ABS yang relatif rendah, yaitu sekitar 2,42 J untuk energi impact dan 0,0605 J/mm2 untuk haga impact mendorong pengembangan material alternatif yang lebih kuat namun tetap ringan. Salah satu solusi yang dikembangkan adalah komposit hybrid berbasis serat alami, seperti serat daun nanas, yang dikombinasikan dengan serat karbon untuk meningkatkan performa mekanik, khususnya ketahanan terhadap beban kejut.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan pembuatan spesimen komposit hybrid melalui metode hand lay-up dengan susunan lapisan karbon–nanas–karbon. Variasi yang digunakan adalah arah serat daun nanas, yaitu 0°, 45°, dan 90°. Spesimen kemudian dilakukan pengujian impact menggunakan metode Charpy untuk memperoleh nilai energi impact dan harga impact. Selain itu, dilakukan pengamatan karakteristik patahan secara makro untuk mengetahui mekanisme kegagalan material.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi arah serat nanas berpengaruh terhadap nilai energi impact dan harga impact. Variasi 0° menghasilkan nilai rata-rata tertinggi dengan energi impact sebesar 18,885 J dan harga impact sebesar 0,329 J/mm², diikuti oleh variasi 45° sebesar 14,977 J dan 0,260 J/mm², serta variasi 90° sebesar 10,315 J dan 0,179 J/mm². Hasil ini menunjukkan bahwa arah serat yang sejajar dengan pembebanan mampu meningkatkan kemampuan material dalam menyerap energi. Jika dibandingkan dengan material ABS, komposit hybrid yang dihasilkan memiliki nilai impact yang jauh lebih tinggi, sehingga berpotensi sebagai material alternatif dengan ketahanan impact yang lebih baik.
The use of plastic materials such as ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) in automotive components, such as motorcycle fenders, still has limitations in impact resistance. The relatively low impact energy and impact price of ABS, which is around 2.42 J for impact energy and 0.0605 J/mm2 for impact price, encourages the development of alternative materials that are stronger but still lightweight. One solution being developed is a hybrid composite based on natural fibers, such as pineapple leaf fiber, combined with carbon fiber to improve mechanical performance, especially resistance to shock loads.
This study uses an experimental method by making hybrid composite specimens through the hand lay-up method with the arrangement of carbon–pineapple–carbon layers. The variation used is the direction of pineapple leaf fibers, which are 0°, 45°, and 90°. The specimen was then subjected to impact testing using the Charpy method to obtain impact energy values and impact prices. In addition, macro fracture characteristics were observed to determine the mechanism of material failure.
The results of the study showed that the variation in the direction of pineapple fiber had an effect on the impact energy value and impact price. The 0° variation yielded the highest average value with an impact energy of 18.885 J and an impact price of 0.329 J/mm², followed by a 45° variation of 14.977 J and 0.260 J/mm², and a 90° variation of 10.315 J and 0.179 J/mm². These results show that the direction of the fibers that are parallel to the load is able to increase the material's ability to absorb energy. When compared to ABS materials, the hybrid composite produced has a much higher impact value, so it has the potential to be an alternative material with better impact resistance.