Pengaruh Jumlah Layer dan Orientasi Sudut Serat terhadap Kekuatan Mekanik Komposit Sandwich Carbon Fiber

Abstract

Penelitian ini menyelidiki penggunaan kayu balsa sebagai bahan inti dalam sandwich struktur komposit sebagai alternatif yang ekonomis dan ramah lingkungan. Struktur komposit sandwich terdiri dari dua komposit datar dengan inti di antaranya, biasa digunakan di pesawat terbang, lambung kapal, dan bilah turbin angin untuk mencapai keunggulan sifat mekanik dibandingkan dengan bahan penyusunnya. Kayu balsa dipilih karena sumber daya alamnya yang melimpah di Indonesia dan karakteristiknya yang ringan. Metode pembuatan yang digunakan adalah infus resin dengan bantuan vakum, dipilih untuk meminimalkan pembentukan rongga dalam sampel dan mempercepat proses produksi. Pembelajaran mengevaluasi pengaruh jumlah lapisan dan orientasi serat pada mekanik kekuatan bahan sandwich. Pengujian dilakukan mengikuti ASTM E23 standar untuk pengujian impak dan standar ASTM C393-11 untuk uji tekuk. Itu hasil mengungkapkan bahwa variasi dengan 6 lapisan dalam orientasi 0˚ menunjukkan yang tertinggi kekuatan impak sebesar 0,225 J/mm^2, sedangkan variasi dengan 2 lapis dengan orientasi 0˚ menunjukkan kekuatan lentur tertinggi sebesar 77,878 MPa. Pemeriksaan mikroskopis pada sampel menunjukkan beberapa mode kegagalan, termasuk penarikan serat, kegagalan geser inti, retak kulit, dan debonding. Temuan penelitian ini mengkonfirmasi bahwa kayu balsa bisa menjadi alternatif yang menjanjikan untuk digunakan sebagai bahan inti dalam struktur komposit sandwich, mengingat sifat mekaniknya yang memuaskan dan ketersediaan yang melimpah di suatu harga terjangkau. Memanfaatkan kayu balsa dalam aplikasi struktural dapat membantu mengurangi penggunaan bahan inti konvensional, mahal, dan tidak ramah lingkungan, berpotensi meningkatkan keberlanjutan industri komposit.