PENGARUH FRAKSI VOLUME KOMPOSIT HYBRID DENGAN PENGUAT SERAT RAMI DAN SERAT KARBON BERMATRIK POLYESTER TERHADAP KEKUATAN BENDING DAN KEKUATAN TARIK

THE EFFECT OF VOLUME FRACTION OF HYBRID COMPOSITE WITH RAMIE FIBER AND CARBON FIBER WITH POLYESTER MATRIX ON BENDING STRENGTH AND TENSILE STRENGTH

Penggunaan komposit saat ini berkembang pesat. Terutama komposit hybrid yang memanfaatkan kombinasi serat alam dan serat sintetis sebagai bahan pembuatan sudu turbin. Kebutuhan material bahan yang kuat, murah, mudah didapat, serta ramah lingkungan menyebabkan berkembangnya penggunaan komposit hybrid berpenguat serat alam dan serat sintetis. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh fraksi volume komposit hybrid dengan penguat serat rami dan serat karbon bermatrik polyester terhadap kekuatan bending dan kekuatan tarik.

Metode penelitian yang digunakan adalah deskriptif kuantitatif. Data yang diperoleh dari eksperimen, dianalisa dengan menggunakan statistik anova tunggal dengan bantuan program SPSS dengan taraf nyata 5% dan dilakukan foto makro untuk mengetahui mekanisme kegagalan pengujian spesimen. Pengujian yang akan dilakukan terhadap spesimen adalah uji bending berdasarkan ASTM D 790 dan uji tarik berdasarkan ASTM D 638.

Dari hasil penelitian didapat bahwa persentase fraksi volume dari serat rami dan karbon berbanding lurus dengan kekuatan bending dan tarik. Pada fraksi volume serat rami 4,5% dan serat karbon 8% didapat kekuatan bending dan kekuatan tarik masing-masing sebesar 13,71 MPa dan 24,75 MPa. Mekanisme kegagalan yang terjadi pada komposit hybrid akibat pengujian adalah fiber pull out dan delamination. Fiber pull out disebabkan oleh crack pada spesimen hingga serat terlepas dari matriknya. Delamination disebabkan oleh sifat getas pada matrik saat diberi beban hingga batas maksimum yang mampu diterima.

Kata kunci : komposit, komposit hybrid, serat rami, serat karbon, fraksi volume, kekuatan bending, kekuatan tarik.

        The use of composites is currently growing rapidly. Especially hybrid composites that utilize a combination of natural fibers and synthetic fibers as a material for making turbine blades. The need for materials that are strong, inexpensive, easy to obtain, and environmentally friendly has led to the development of hybrid composites reinforcing natural and synthetic fibers. The purpose of this study was to determine the effect of volume fraction of hybrid composites with reinforcement of ramie fiber and carbon fiber with a polyester matrix on the bending strength and tensile strength.

        The research method used is descriptive quantitative. The data obtained from the experiment were analyzed using a single ANOVA statistic with the help of the SPSS program with a real level of 5% and a macro photo was performed to determine the failure mechanism of specimen testing. The tests that will be carried out on the specimen are the bending test based on ASTM D 790 and the tensile test based on ASTM D 638.
        The results showed that the percentage volume fraction of ramie fiber and carbon was directly proportional to the bending and tensile strength. In the volume fraction of 4.5% ramie fiber and 8% carbon fiber, the bending strength and tensile strength were 13.71 MPa and 24.75 MPa, respectively. The failure mechanisms that occur in hybrid composites due to testing are fiber pull out and delamination. Fiber pull out is caused by cracking in the specimen until the fibers are released from the matrix. Delamination is caused by the brittle nature of the matrix when it is loaded to the maximum acceptable limit.

Keywords : composite, hybrid composite, ramie fiber, carbon fiber, volume fraction, bending strength, tensile strength.