PENGARUH VARIASI FRAKSI BERAT SERAT DAN SIKLUS TERMAL TERHADAP KEKUATAN TARIK KOMPOSIT SERAT KARBON DENGAN MATRIKS RESIN EPOXY

Abstract

Abstrak
Tim mobil hemat energi Universitas Negeri Surabaya (Unesa) yang bergerak di bidang otomotif bernama Garuda
Unesa (Garnesa) merancang sebuah mobil hemat energi. Garnesa menggunakan serat karbon yan memiliki massa relatif
lebih ringan daripada fiberglass. Namun pada bodi kendaraan tim Garnesa yang menggunakan material serat karbon
terdapat permasalahan yaitu retakan pada bagian penumpu tengah roll bar. Terdapat pembebanan termal pada bodi
kendaraan mobil Garnesa karena terdapat panas internal dari engine kendaraan yang mengalami defleksi sehingga
terjadi perubahan bentuk permanen atau deformasi plastis. Penelitian ini menggunakan metode pendekatan kuantitatif
yaitu dengan metode penelitian eksperimen, adapun untuk pengambilan data dilakukan dengan metode gabungan antara
kuantitatif deskriptif dan kualitatif deskriptif. Kemudian menggunakan teknik analisis data statistik untuk mengetahui
pengaruh dari data tersebut. Variasi yang digunakan fraksi berat serat (10 wt%, 20 wt%, dan 30 wt%) dan siklus termal
(0x dan 10x) dengan selang waktu penahan selama 10 menit pada temperatur minimal (0
o
C) dan temperatur maksimal
(+100
o
C). Dalam pembuatan spesimen menggunakan material komposit serat karbon dan matriks resin epoxy. Standart
uji tarik yang digunakan yaitu ASTM D 3039.
Berdasarkan dari hasil penelitian dan hasil analisis data dapat disimpulkan bahwa hasil terbesar terdapat pada variasi
siklus termal tanpa pengulangan dengan masing-masing fraksi berat serat 30 wt% memiliki nilai kuat tarik sebesar
456,44 MPa, fraksi berat serat 20 wt% memiliki nilai kuat tarik sebesar 374,48 MPa, fraksi berat serat 10 wt% memiliki
nilai kuat tarik sebesar 348,03 MPa. Pada siklus termal pengulangan (10X) dengan masing-masing fraksi berat serat 30
wt% memiliki nilai kuat tarik sebesar 432,33 MPa, fraksi berat serat 20 wt% memiliki nilai kuat tarik sebesar 358,87
MPa, fraksi berat serat 10 wt% memiliki nilai kuat tarik sebesar 336,98 MPa. Siklus termal pengulangan (10X) terjadi
thermal fatigue dan resin melunak melebihi transition glass (tg) resin epoxy. Spesimen dengan variasi siklus termal
tanpa pengulangan memiliki nilai uji tarik yang lebih tinggi dibandingkan dengan siklus termal dengan pengulangan
(10X).
Kata Kunci: Fraksi Berat Serat, Siklus Termal, Serat Karbon, Uji Tarik