Pengaruh Variasi Jenis Core, Temperatur Curing Dan Post-Curing Terhadap Karakteristik Bending Komposit Sandwich Serat Karbon Dengan Metode Vacuum Infusion

Effect Of Variation Of Core Type, Curing Temperature And Post-Curing On Bending Characteristics Of Carbon Fiber Sandwich Composites With Vacuum Infusion Method

Mahasiswa jurusan Teknik Mesin mempunyai sebuah tim mobil hemat energi bernama Garuda Unesa (Garnesa). Garnesa adalah kendaraan urban yang didesain khusus untuk mengikuti lomba kendaraan hemat energi, rendah emisi, dan ramah lingkungan yang mengikuti lomba KMHE dan SEM. Persaingan dengan peserta dari universitas lain sangat ketat, sehingga diperlukan riset yang mendalam, kreativitas, dan inovasi dalam bidang teknologi otomotif. Salah satunya adalah mengurangi massa kendaraan (reduksi massa) untuk meningkatkan efisiensi penggunaan bahan bakar tetapi kendaraan harus tetap mempertimbangkan faktor keamanan. Reduksi massa mengakibatkan performa engine sebagai penggerak kendaraan menjadi semakin ringan yang akan berakibat pada hasil akhir konsumsi bahan bakar. Bagian utama kendaraan yang dapat direduksi massanya adalah sasis dan bodi. Dalam upaya untuk mengatasi hal tersebut, maka perlu adanya inovasi pada bidang material, salah satunya adalah penggantian sasis kendaraan yang sebelumnya terbuat dari logam menjadi komposit. Pembuatan bodi kendaraan yang sebelumnya terbuat dari fiberglass dengan metode hand lay up diperbaiki dengan carbon fiber metode vacuum infusion.

Berdasarkan hasil penelitian dan analisis data dapat disimpulkan bahwa hasil terbesar terdapat pada core kayu balsa dengan nilai kekuatan bending sebesar 27,04MPa, core honeycomb polypropylene (PP) memiliki nilai kekuatan bending sebesar 14,66MPa, dan hasil kekuatan bending terendah terdapat pada core PVC foam board dengan nilai sebesar 10,69MPa. Nilai kekuatan bending dari komposit core kayu balsa dengan temperatur curing (±27°C) adalah yang paling tinggi dengan nilai 38,31MPa. Pada core honeycomb polypropylene (PP) nilai kekuatan bending tertinggi terdapat pada temperatur curing (±27°C) + Post-Curing 90°C dengan nilai 20,68MPa. Core PVC foam board nilai kekuatan bending tertinggi terdapat pada temperatur curing (±27°C) + post-curing 90°C dengan nilai 12,97MPa. Peningkatan temperatur melebihi batas tg menurunkan jumlah ikatan crosslink pada matrik epoxy. Spesimen dengan perlakuan curing (±27°C) memiliki nilai hasil uji bending lebih tinggi dibandingkan dengan curing (90°C).

Kata Kunci: Jenis Core, Curing, Post-Curing, Bending, Komposit Sandwich, Serat Karbon, Vacuum Infusion

Students majoring in Mechanical Engineering have an energy-efficient car team called Garuda Unesa (Garnesa). Garnesa is an urban vehicle specially designed to take part in the energy-efficient, low-emission, and environmentally friendly vehicle competition that takes part in the KMHE and SEM competitions. Competition with participants from other universities is very tight, so in-depth research, creativity, and innovation in automotive technology are needed. One of them is to reduce the mass of the vehicle (mass reduction) to increase the efficiency of fuel use but the vehicle must still consider the safety factor. Mass reduction results in lighter engine performance as a vehicle propulsion which will result in the final result of fuel consumption. The main parts of a vehicle that can be reduced in mass are the chassis and body. In an effort to overcome this, it is necessary to innovate in the material sector, one of which is the replacement of vehicle chassis that were previously made of metal into composites. The manufacture of the vehicle body which was previously made of fiberglass with the hand lay up method was repaired with carbon fiber with the vacuum infusion method.

Based on the results of research and data analysis, it can be concluded that the greatest results are found in balsa wood cores with a bending strength value of 27.04 MPa, honeycomb polypropylene (PP) cores have a bending strength value of 14.66 MPa, and the lowest bending strength results are found in PVC foam cores. board with a value of 10.69MPa. The bending strength value of balsa wood core composite with curing temperature (±27°C) was the highest with a value of 38.31MPa. In the honeycomb polypropylene (PP) core, the highest bending strength value is found at curing temperature (±27°C) + Post-Curing 90°C with a value of 20.68MPa. Core PVC foam board has the highest bending strength value at curing temperature (±27°C) + post-curing 90°C with a value of 12.97MPa. Increasing the temperature beyond the tg limit decreases the number of crosslink bonds in the epoxy matrix. Specimens with curing treatment (±27°C) had higher bending test results than those with curing (90°C).

Keywords: Core Type, Curing, Post-Curing, Bending, Sandwich Composite, Carbon Fiber, Vacuum Infusion