Kata kunci: manufaktur komposit sandwich, seart cantula anyaman 3D-termoset, panel akustik.
Ariawan,Dody; Raharjo, Wijang Wisnu; Hidayat , R. Lulus Lambang Govinda*)
Fakultas Teknik UNS, Penelitian, Dikti, Hibah Bersaing, 2006.
Tujuan utama penelitian adalah melakukan rekayasa dan manufaktur panel akustik komersial berbahan dasar material ramah lingkungan yaitu, serat cantula dan kardus. Dimana serat cantula dianyam dalam bentuk 3D dan dipakai sebagai penguat komposit termoset bahan skin panel akustik. Sedangkan potongan kardus dirakit dan disusun sejajar atau tegak lurus arah potongan untuk menghasilkan core honeycomb panel akustik.
Tahun pertama penelitian ini difokuskan untuk memperoleh data-data pendukung bahan-baku komposit sandwich yang meliputi
a. Menyelidiki pengaruh perlakuan awal dan perlakuan alkali serat cantula
terhadap karakter fisik-mekanik serat dan interaksi serat-resin termoset.
b. Menyelidiki karakteristik perubahan sifat interaksi serat-resin akibat pengaruh variasi resin termoset yang digunakan sebagai bahan pengikat serat alam.
c. Menyelidiki karakteristik mekanis, fisis dan redam akustik material kardus.
d. Menyelidiki karakteristik mekanis, fisis dan redam akustik resin termoset.
Bahan yang digunakan dalam penelitian tahun I adalah sebagai berikut : Serat Cantula (Agave Cantula Roxb.) dengan bentuk serat kontinyu, Resin : Unsaturated polyester (orthophtalic 157 BQTN-EX, Isopthalic FW 21 EXL, bishpenol LP 1Q EX) dan Epoxy (Versamid 140), Katalis : MEKPO (Methyl Ethyl Kethone Peroksida), Core: Bahan kardus. Bentuk, dimensi serta standar pengujian yang ada dalam penelitian ini mengacu kepada standar ASTM.
Dari penelitian tahun pertama ini dihasilkan beberapa data sebagai berikut:
1. Kekuatan tarik serat cantula tertinggi terjadi pada saat temperatur pemanasan 110°C. Pada temperatur tersebut, kekuatan tarik yang dihasilkan bisa mencapai 34,67 kg/mm atau 346,7 MPa.
2. Perlakuan alkali serat dengan konsentrasi larutan 2% NaOH menghasilkan kekuatan tarik rata-rata tertinggi yaitu mencapai 322,9 MPa atau naik sebesar 10%
3. Resin 157 BQTN EX mempunyai densitas paling tinggi dengan nilai sebesar 1.215 gr/cm3 dan densitas paling rendah terdapat pada resin versamid 140 dengan nilai sebesar 1.034 gr/cm3.
4. Resin jenis Unsaturated Polyester 157 BQTN-EX memilki kekuatan impak yang terbaik
5. Hasil pengujian konduktivitas panas resin tampak bahwa resin Unsaturated Polyester 147 BQTN-EX memiliki nilai konduktivitas panas terendah dibandingkan ketiga jenis resin termoset yang lain
6. Material resin BQTN-EX merupakan material dengan koefisien absorbsi yang tinggi.
7. Bahan resin Versamid mempunyai unjuk kerja yang baik sebagai material penghalang.
8. Kekuatan tarik terbesar dihasilkan oleh komposit yang menggunakan resin versamid 140 (Epoxy).
9. Komposit dengan resin FW 21 EXL mempunyai modulus tarik tertinggi dengan nilai sebesar 13642,61 MPa.
10. Kekuatan bending terbesar diperoleh dari komposit dengan resin 157 BQTN EX, dengan nilai rata-rata 173,59 MPa.
11. Material kardus mempunyai beberapa kelebihan pada sifat kekuatan bending dan tarik, akan tetapi pada sifat kekuatan geser dan kekuatan desak kardus memiliki kekuatan yang rendah.
Dari hasil penelitian ini diperoleh kesimpulan bahwa untuk penelitian selanjutnya diperlukan adanya modifikasi pada penyusunan kardus, pemakaian temperatur perlakuan awal serat (suhu 110° C waktu 45 menit), pemakaian 2% NaOH selama 60 menit pada serat, pemakaian resin UP 157 BQTN-EX untuk skin komposit sandwich