Pengaruh Susunan Lamina Komposit Hybrid Berpenguat Serat Karbon - Serat Jute Terhadap Uji Tarik dan Uji Bending Untuk Aplikasi spakbor Sepeda Motor

The Effect of Carbon Fiber-Jute Fiber Reinforced Hybrid Composite Laminate Structure on Tensile and Bending Tests for Motorcycle Fender Applications

Abstrak

Komposit hybrid merupakan material yang menggabungkan dua jenis serat dengan karakteristik berbeda untuk memperoleh sifat mekanik yang optimal. Penelitian ini mengkaji komposit hybrid berpenguat serat karbon dan serat jute sebagai alternatif material spakbor sepeda motor. Serat karbon memiliki kekuatan tarik dan kekakuan yang tinggi, namun berbiaya mahal, sedangkan serat jute merupakan serat alam yang ramah lingkungan, mudah diperoleh, dan berpotensi menekan biaya produksi. Susunan lamina dalam komposit hybrid diketahui berpengaruh signifikan terhadap sifat mekanik material, khususnya kekuatan tarik dan kekuatan bending, sehingga perlu dikaji lebih lanjut untuk menentukan konfigurasi lapisan yang optimal.

Metode penelitian yang digunakan adalah metode kuantitatif eksperimental dengan variasi susunan lamina serat karbon dan serat jute menggunakan matriks resin epoksi. Proses fabrikasi komposit dilakukan dengan metode vacuum assisted resin infusion (VARI) untuk meminimalkan cacat dan meningkatkan kualitas ikatan serat–matriks. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Pengecoran Fakultas Teknik Universitas Negeri Surabaya, sedangkan pengujian tarik dan bending dilakukan di Politeknik Negeri Malang sesuai standar ASTM D638 dan ASTM D790. Teknik pengumpulan data dilakukan melalui pengujian mekanik dan pencatatan hasil berupa nilai tegangan, regangan, dan modulus elastisitas.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa susunan lamina berpengaruh signifikan terhadap sifat mekanik komposit hybrid serat karbon–serat jute. Susunan lamina karbon–jute–karbon–jute menghasilkan kekuatan tarik dan kekuatan bending paling optimal dibandingkan variasi lainnya, karena kombinasi tersebut mampu maksimal dalam menahan beban mekanik. Dengan demikian, komposit hybrid dengan susunan lamina karbon–jute–karbon–jute dinyatakan paling sesuai dan layak digunakan untuk aplikasi spakbor sepeda motor.

Kata Kunci:  Spakbor Motor, Komposit Hybrid, Serat karbon, Serat Jute, Vacuum Infusion, Uji Tarik, Uji Bending.

Abstract

Hybrid composites are materials that combine two types of fibers with different characteristics to obtain optimal mechanical properties. This study examines hybrid composites reinforced with carbon fiber and jute fiber as an alternative material for motorcycle fender applications. Carbon fiber offers high tensile strength and stiffness but has a relatively high cost, while jute fiber is a natural, environmentally friendly fiber that is abundantly available and has the potential to reduce production costs. The stacking sequence of laminas in hybrid composites is known to significantly affect mechanical properties, particularly tensile and bending strength, making it necessary to investigate the optimal lamina configuration.

The research method employed is a quantitative experimental approach with variations in the lamina stacking sequence of carbon fiber and jute fiber using epoxy resin as the matrix. The composite fabrication process was carried out using the vacuum assisted resin infusion (VARI) method to minimize defects and enhance fiber–matrix bonding quality. Fabrication was conducted at the Casting Laboratory, Faculty of Engineering, Universitas Negeri Surabaya, while tensile and bending tests were performed at Politeknik Negeri Malang in accordance with ASTM D638 and ASTM D790 standards. Data collection techniques involved mechanical testing and recording the resulting stress, strain, and elastic modulus values.

The results show that the laminate arrangement significantly affects the mechanical properties of carbon fiber–jute fiber hybrid composites. The carbon–jute–carbon–jute laminate configuration provides the most optimal tensile strength and bending strength compared to other variations, as this combination effectively maximizes resistance to mechanical loads. Therefore, the carbon–jute–carbon–jute hybrid composite is considered the most suitable and feasible for motorcycle fender applications.

Keywords: Motorcycle Fender, Hybrid Composite, Carbon Fiber, Jute Fiber, Vacuum Infusion,Tensile Test, Bending Test