Pengaruh Arah Serat dan Fraksi Volume terhadap Kekuatan Impact Komposit Serat Tebu (Sugar Cane Fiber) Epoxy

Moch Rakha Naufal Athilah; Widjanarko Widjanarko

doi:10.61132/mars.v3i3.892

Authors

Moch Rakha Naufal Athilah Politeknik Negeri Malang
Widjanarko Widjanarko Politeknik Negeri Malang

DOI:

https://doi.org/10.61132/mars.v3i3.892

Keywords:

Composite, Sugarcane Fiber, Epoxy, Fiber Orientation, Volume Fraction, Impact Strength

Abstract

This study aims to examine the effect of fiber orientation and volume fraction on the impact strength of sugarcane fiber–epoxy composites. Sugarcane fiber is considered a promising natural reinforcement material due to its lightweight, renewable nature, and environmental friendliness. Specimens were fabricated using the vacuum bagging method with fiber orientations of 0°, 60°, 90°, and random, and volume fractions of 5%, 10%, 15%, and 20%. Impact testing was conducted according to ASTM D6110-10 to determine absorbed energy and impact strength. The results show that both fiber orientation and volume fraction significantly influence impact strength. The highest impact strength was achieved with a 15% volume fraction and 0° fiber orientation, reaching 0.085 J/mm² or an absorbed energy of 8.5 Joules. In contrast, the lowest value was recorded at a 15% volume fraction with 90° fiber orientation, yielding 0.018 J/mm² or 1.8 Joules. The interaction between these variables also contributed significantly to enhancing material toughness. These findings highlight the importance of optimizing fiber orientation and volume fraction in designing natural fiber-based composites for lightweight structural applications

References

Aden, S. (2022). Pengaruh fraksi volume dan variasi perendaman NaOH terhadap kekuatan tarik dan impak komposit berpenguat serat ampas tebu [Skripsi, Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung].

Bahtiar, A. D. (2023). Rekayasa limbah selaput biji mangga podang dan epoksi sebagai material komposit. Jurnal Teknik Mesin Polinema, 2(2), 258–262.

Dewi, R. A. M. (2019). Pengaruh fraksi volume serat bambu terhadap kemampuan peredam akustik pada komposit unidirectional serat/polyester [Skripsi].

Dwiyati, S. T. (2014). Pengaruh fraksi volume serat terhadap sifat mekanik komposit serat tebu/poliester. Jurnal Konversi Energi dan Manufaktur, 164–168.

Faizal, M., & Pramono, C. (2023). Pengaruh orientasi serat ampas tebu pada bahan komposit dengan matrik epoxy terhadap kekuatan tarik dan ketangguhan impak. Senaster: Seminar Nasional Riset Teknologi Terapan, 4(1).

Fikri, M. A., & Sofiyan, E. (2024). Analisis uji bending komposit serat daun nanas dan partikel pasir besi dengan metode vacuum bagging. Teknika STTKD: Jurnal Teknik, Elektronik, Engine, 10(2), 258–264.

Handoko, D. (2022). Perancangan uji impact Charpy dengan akuisisi data berbasis microcontroller Arduino. Suara Teknik: Jurnal Ilmiah, 12(2), 39–44.

Hartanto, L. (2009). Studi perlakuan alkali dan fraksi volume serat terhadap kekuatan bending, tarik, dan impak komposit berpenguat serat rami bermatrik polyester BQTN 157 [Skripsi, Universitas Muhammadiyah Surakarta].

He, L., Song, J., Kang, Y., & Takahashi, K. (2017). Numerical investigations of flow and passive pollutant exposure in high-rise deep street canyons. Science of the Total Environment, 584, 189–206. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.01.139

Iswan, C., Maryanti, B., & Arifin, K. (2018). Analisis perbandingan kekuatan variasi fraksi volume komposit serat ijuk terhadap sifat mekanis komposit dengan matriks resin epoksi. Prosiding SNITT Poltekba, 3(1), 36–43.

Jalil, S. A., Zulkifli, Z., & Rahayu, T. (2017). Analisa kekuatan impak pada penyambungan pengelasan SMAW material ASSAB 705 dengan variasi arus pengelasan. Jurnal Polimesin, 15(2), 58–63.

Napthali, J., Rahman, S. R., & Zakaria, S. (2024). The impact of capital market on manufacturing output: Evidence of causal relationship. Journal of Arid Zone Economy, 71–82.

Nuruddin, M., Santoso, R. A., & Hidayati, R. A. (2018). Desain komposisi bahan komposit yang optimal berbahan baku utama limbah ampas serat tebu. Prosiding Seminar Nasional Teknoka, 3, 53–58.

Pambudi, R. L., & Yudiono, H. (2020). Pengaruh orientasi sudut serat pandan duri terhadap ketangguhan impact komposit sebagai material alternatif bumper mobil. Jurnal Kompetensi Teknik, 12(2).

Pramono, C., Widodo, S., & Ardiyanto, M. G. (2019). Karakteristik kekuatan tarik komposit berpenguat serat ampas tebu dengan matriks epoxy. Journal of Mechanical Engineering, 3(1), 1–7.

Prihatno, A., & Haripriadi, B. D. (2020). Analisa pengaruh letak susunan serat ampas tebu terhadap kekuatan tarik menggunakan epoxy. Jurnal Teknik Mesin, 9(3), 173.

Sabarudin, A., Respati, S. M. B., & Dzulfikar, M. (2019). Pengaruh arah serat pada serat ampas tebu polymer composites. Jurnal Ilmiah Momentum, 15(2).

Siagian, D. E. N., & Putra, M. H. S. (2024). Serat alam sebagai bahan komposit ramah lingkungan. CIVeng: Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan, 5(1), 55–60.

Tauvana, A. I., Syafrizal, S., & Subekti, M. I. (2020). Pengaruh matrik resin-epoxy terhadap kekuatan impak dan sifat fisis komposit serat nanas. Jurnal Polimesin, 18(2), 99–104.

Vaziri, A., & Nayeb-Hashemi, H. (2006). Dynamic response of composite beams repaired with bonded patches under peeling loads. International Journal of Adhesion and Adhesives, 26(5), 314–324. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2005.10.004