Suteja, - (2018) Hubungan Kekuatan Tarik dan Perambatan Retak pada Komposit Laminat Serat Kulit Waru-Aluminium. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
iber metal laminates (FMLs) merupakan struktur komposit hybrid yang terbentuk dari kombinasi lapisan-lapisan logam dan lapisan polimer yang diperkuat dengan serat. Serat yang biasa digunakan yaitu serat sintesis (glass dan karbon). Akan tetapi penggunaan serat sintesis memiliki dampak terhadap pemanasan global sehingga mendorong para peneliti untuk mengembangkan serat alam. Serat kulit waru merupakan salah satu serat alam yang berasal dari kulit batangnya dan mengandung banyak serat yang berbentuk lembaran. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah layer dan orientasi sudut terhadap kekuatan tarik dan perambatan retak pada fiber metal laminate yang berbasis serat alam. Pada penelitian ini fiber metal laminates di buat dengan metode vacuum infusion resin dan mengacu pada standar ASTM D638-03 untuk uji tarik serta ASTM E647-05 untuk uji lelah. Lembaran aluminium digunakan tipe 1100 dengan ketebalan 0,5 mm yang diannealing terlebih dahulu selama 1 jam sebelum dibuat menjadi fiber metal laminate. Serat kulit waru diperlakukan permukaan dengan larutan NaOH 6% (wt) selama 2 jam kemudian dianyam basket (2-2) dengan orientasi 0ᴼ/90ᴼ dan 45ᴼ/45ᴼ. Matrik yang digunakan yaitu resin bisphenol LP-1Q-EX dan katalis + promotor dengan campuran 100 gram bisphenol, 0,4 gram katalis dan 0,8 gram promotor. Spesimen uji fiber metal laminates terdiri dari 1, 2, 3 dan 4 layer serat kulit waru untuk masing-masing orientasi sudut 0ᴼ/90ᴼ dan 45ᴼ/45ᴼ. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah layer serat kulit waru memberikan pengaruh terhadap sifat mekanik fiber metal laminates. Semakin bertambahnya jumlah layer serat kulit waru maka kekuatan tarik komposit laminat menurun, akan tetapi regangan yang dihasilkan mengalami peningkatan. Komposit laminat dengan orientasi sudut anyam serat kulit waru 0ᴼ/90ᴼ menghasilkan kekuatan tarik yang lebih tinggi dibandingkan dengan orientasi sudut anyam serat kulit waru 45ᴼ/45ᴼ. Hal ini dikarenakan oleh sudut 45ᴼ/45ᴼ hanya mampu menahan gaya tarik sebesar 0,7 dari gaya tarik yang diberikan. Demikian juga pada pengujian fatigue fiber metal laminate rata-rata ketahanan fatigue komposit laminat orientasi sudut anyam 0ᴼ/90ᴼ lebih tinggi dibandingkan dengan komposit laminat orientasi sudut anyam 45ᴼ/45ᴼ, yang disebabkan oleh delaminasi antara komposit bisphenol dengan aluminium.
English Abstract
Nowadays, the eco-friendly and renewable minerals with good physical strength is preferable. Fiber Metal Laminates (FMLs) are the hybrid composite structures formed by the combination of metallic and polymer layers reinforced with fibers. Glass and carbon are the most common synthetic fibers for manufacturing fiber metal laminates. However, the use of synthetic fibers has a negative impact on global warming, prompting researchers to develop natural fibers. Waru bark fiber is one of the natural fibers from the bark of Waru tree (Hibiscus) that contains many fiber-shaped sheets. This study aimed to investigate the effect of the number of layer of waru bark fiber and angle orientation on the tensile strength and crack propagation in the natural fiber-based metal laminate. In this study, fiber metal laminates manufactured by vacuum infusion resin method, according to ASTM D 638-03 for tensile test and ASTM E647-05 for fatigue test. Layers aluminium of fiber metal laminates type 1100 and 0,5 mm in thickness. Aluminium layers were annealing process at 300 ᴼC for 1 hour before fiber metal laminate are made. Waru bark fiber was woven basket (2-2) by fiber orientation 0ᴼ/90ᴼ and 45ᴼ/45ᴼ. and then surface treatment with NaOH 6% (wt) solution for 2 hours. The matrix used bisphenol resin LP-1Q- EX and katalist + promotor were mixed in 100 gram bisphenol, 0,4 gram katalist and 0,8 gram promotor. The specimen of FMLs contains waru bark fiber 1, 2, 3, and 4 layers between aluminium layers each orientation 0ᴼ/90ᴼ and 45ᴼ/45ᴼ. Based on the result, the tensile strength of laminate composite waru bark fiber- aluminium at the orientation angle 0ᵒ/90ᵒ and 45ᵒ/45ᵒ decreases along with the increasing number of waru bark fiber layer. On the other hand, the elongation value of Fiber metal laminate was improved. The laminate composite of Waru bark fiber-aluminium with 0ᵒ/90ᵒ orientation produced higher tensile strength than the 45ᵒ/45ᵒ orientation. Regarding the metal laminate fatigue test, the avarege fatigue test of the laminate composite with 0ᵒ/90ᵒ orientation was higher than laminate composite with 45ᵒ/45ᵒ orientation
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/620.197/SUT/h/2018/041811095 |
| Uncontrolled Keywords: | fiber metal laminate, serat kulit waru, aluminium, kekuatan tarik, fatigue.,-Fiber metal laminate, Waru bark fiber, Aluminium, Tensile strength, Fatigue |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 620 Engineering and allied operations > 620.1 Engineering mechanics and materials > 620.19 Other engineering materials > 620.197 Organic fibrous materials |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 27 Jul 2022 03:03 |
| Last Modified: | 27 Jul 2022 03:03 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/192781 |
![[thumbnail of SUTEJA.pdf]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
SUTEJA.pdf Download (6MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |