PENGARUH LAMA CURING MATERIAL KOMPOSIT SERAT KARBON TERHADAP KEKUATAN MEKANIK DENGAN METODE PEMBUATAN KOMBINASI HAND LAY-UP DAN VACUUM BAGGING
DOI:
https://doi.org/10.24269/jtm.v5i01.11808Abstract
Permasalahan pada sektor transportasi seperti kecelakaan lalu lintas menjadi perhatian penting, salah satunya disebabkan oleh kondisi kendaraan yang kurang optimal dalam menyerap energi benturan. Oleh karena itu, dibutuhkan material alternatif yang ringan namun memiliki kekuatan mekanik tinggi, salah satunya yaitu komposit serat karbon untuk aplikasi bodi kendaraan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi lama waktu curing terhadap kekuatan tarik dan impak material komposit berbahan serat karbon. Material komposit menggunakan serat karbon 3K Twill 220 gsm dan resin epoksi dengan perbandingan resin : hardener (2:1). Proses pembuatan komposit dilakukan dengan kombinasi metode Hand Lay-Up dan Vacuum Bagging, serta variasi lama waktu curing 30 menit, 45 menit, dan 60 menit pada suhu 100°C. Pengujian kekuatan tarik mengacu pada standar ASTM D3039 dan pengujian impak Charpy mengacu pada ASTM E23. Hasil pengujian menunjukkan bahwa nilai tegangan tarik tertinggi diperoleh pada spesimen dengan waktu curing 60 menit sebesar 190,86 MPa. Pada uji impak, energi serap dan ketangguhan impak tertinggi diperoleh pada waktu curing 30 menit dengan nilai masing-masing 1,339 J dan 0,253 J/mm². Dengan demikian, waktu curing 60 menit memberikan kekuatan tarik maksimal, sementara waktu curing 30 menit unggul dalam ketangguhan impak. Penentuan lama waktu curing optimal perlu disesuaikan dengan kebutuhan karakteristik yang lebih spesifik. Kata Kunci: Komposit serat karbon, curing, hand lay-up, vacuum bagging.
ABSTRACT
Issues in the transportation sector, such as traffic accidents, are partly caused by vehicles' poor ability to absorb impact energy. This highlights the need for lightweight materials with high mechanical strength, such as carbon fiber composites, for energy-efficient vehicle body applications. This study investigates the effect of curing time variations on the tensile and impact strength of carbon fiber composites made from 3K Twill 220 gsm carbon fiber and epoxy resin (resin:hardener ratio of 2:1). The composites were fabricated using Hand Lay-Up and Vacuum Bagging methods, with curing times of 30, 45, and 60 minutes at 100°C. Tensile tests followed ASTM D3039 and impact tests followed ASTM E23. The highest tensile strength 190,86 MPa was achieved at 60 minutes, For the impact test, the highest absorbed energy and impact toughness were achieved at 30 minutes of curing, with values of 1.339 J and 0.253 J/mm². Therefore, a curing time of 60 minutes provides maximum tensile strength, while a curing time of 30 minutes excels in impact toughness. The determination of the optimal curing time needs to be adjusted to the specific characteristic requirements.
Keywords: carbon fiber composite, curing, hand lay-up, vacuum bagging
References
[2] Afdhallano Kukup Restu Negoro, D., Setiawan, F., & Rizki Putra, I. (2023). Analisis Kekuatan Tarik Material Komposit Serat Karbon Dengan Metode Vacuum Infusion Dan Vacuum Bagging. Teknika STTKD: Jurnal Teknik, Elektronik, Engine, 9(1). https://doi.org/10.56521/teknika.v9i1.875
[3] Alamsyah, Hidayat Taufik, & Iskandar Nur Arif. (2021). Pengaruh Perbandingan Resin dan Katalis Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Fiberglass Polyester Untuk Bahan Pembuatan Kapal. http://dx.doi.org/10.20956/zl.v1i2.10760
[4] Amirudin, M. U., & Nugroho, G. (2021). Sifat Mekanik Pipa Komposit Serat Gelas, Karbon Dan Karbon Kevlar Yang Dibuat Dengan Metode Bladder Compression Molding. Jurnal Syntax Admiration, 2(3). https://doi.org/10.46799/jsa.v2i3.201
[5] Nisa, K. S., Melyna, E., & Samida, M. R. M. (2022). Sintesis Biokomposit Serat Sabut Kelapa dan Resin Poliester dengan Alkalisasi KOH Menggunakan Metode Hand Lay-Up. Rekayasa, 15(3), 354–361. https://doi.org/10.21107/rekayasa.v15i3.16713
[6] Dhar Malingam, S., Subramaniam, K., Zulkefli Selamat, M., & Said, M. (2016). A study on impact behaviour of a novel oil palm fibre reinforced metal laminate system. https://www.researchgate.net/publication/303137958
[7] Diana, L., Ghani Safitra, A., & Nabiel Ariansyah, M. (2020). Analisis Kekuatan Tarik pada Material Komposit dengan Serat Penguat Polimer. 4(2), 59–67. https://doi.org/10.30588/jeemm.v4i2.754
[8] Dwi Supriono, A., Wicaksono, D., & Sehono. (2022). Analisa Kekuatan Polypropylene Dengan Campuran Hdpe Dan Serat Karbon Menggunakan Uji Impact. Teknika STTKD: Jurnal Teknik, Elektronik, Engine, 8(2). https://doi.org/10.56521/teknika.v8i2.640
[9] Dwipayana I Made Agung. (2020). Analisa Uji Tarik Dan Uji Impak Komposit Penguat Karbon, Campuran Epoxy-Karet Silikon 30%, 40%, 50%, Rami, Kenaf Matrik Epoxy. http://priyobaliyono.blogspot.com
[10] Efata Anugrah Harita. (2021). Karakteristik Sifat Mekanik Komposit Serat. http://repository.polman-babel.ac.id
[11] . Pramono, G. E., Sutisna, S. P., Bogor, K., Soleh Iskandar Km, J. K. H., Badak, K., Sareal, T., & 16162, B. (2021). Perbandingan Karakteristik Serat Karbon Antara Metode Manual Lay-Up Dan Vacuum Infusion Dengan Penggunaan Fraksi Berat Serat 60%.https://download.garuda.kemdikbud.go.id
[12] Sari, E. D. R., Respati, S. M. B., & Nugroho, A. (2020). Analisis Kekuatan Tarik Dan Bending Komposit Serat Karbon-Resin Dengan Variasi Waktu Curing Dan Suhu Penahanan 80 derajat. Jurnal Ilmiah Momentum, 16(2). https://doi.org/10.36499/mim.v16i2.3771
[13] Nisa, K. S., Melyna, E., & Samida, M. R. M. (2022). Sintesis Biokomposit Serat Sabut Kelapa dan Resin Poliester dengan Alkalisasi KOH Menggunakan Metode Hand Lay-Up. Rekayasa, 15(3), 354–361. https://doi.org/10.21107/rekayasa.v15i3.16713
[14] Erlangga N, D. B., Setiawan, F., Dirgantara, T., & Tinggi Teknologi Kedirgantaraan Yogyakarta, S. (2022). Eksperimen Pembuatan Komposit Berbahan Dasar Tanaman Mendong Menggunakan Metode Vacuum Bagging Terhadap Uji Tarik
[15] Putra Susila, J. (2021). .22146/Jmdt.V3i1.57205 Putra Susila, J. (2021). Pengaruh Serat Karbon Terhadap
