Pengaruh Fraksi Volume Komposit Hybrid dengan Penguat Serat Rami dan Serat Karbon Bermatrik Polyester terhadap Kekuatan Bending dan Tarik

Abstract

Pesatnya perkembangan ilmu material memberikan peluang untuk menciptakan material yang kuat, ringan, dan ramah lingkungan. Komposit hybrid menjadi salah satu alternatif inovasi material modern yang memadukan serat alam dan serat sintetis. Penelitian ini membahas pembuatan komposit hybrid dengan resin polyester sebagai matriks, serta serat rami dan serat karbon sebagai penguat. Variasi fraksi volume matriks dan serat yang digunakan adalah 9,5%+90,5%, 11%+89%, dan 12,5%+87,5%, dengan perbandingan serat rami dan serat karbon 1,5%+8%, 3%+8%, dan 4,5%+8%. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui variasi fraksi volume serat terhadap kekuatan Tarik, bending, dan pola morfologi komposit hybrid. Metode penelitian menggunakan Teknik hand lay-up, sedangkan pengujian dilakukan sesuai dengan standar ASTM D638 untuk uji tarik dan ASTM D790 untuk uji bending.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi serat 4,5%+8% menghasilkan kekuatan tarik rata-rata tertinggi sebesar 66,2 MPa dan kekuatan bending rata-rata tertinggi sebesar 4,65 MPa. Sebaliknya, variasi serat 1,5%+8% memiliki kekuatan tarik dan bending terendah masing-masing sebesar 39,6 MPa dan 3,01 MPa. Uji makro menunjukkan bahwa fenomena fiber pull-out dan delaminasi lebih sering terjadi pada variasi serat rendah, yang mengindikasikan adhesi matriks-serat yang kurang optimal. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa peningkatan fraksi volume serat dan orientasi serat sejajar mampu meningkatkan performa mekanik komposit hybrid. Dengan demikian, variasi fraksi volume serat berpengaruh signifikan terhadap peningkatan kekuatan tarik dan bending komposit.