REKAYASA DAN MANUFAKTUR BAHAN KOMPOSIT SANDWICH BERPENGUAT SERAT RAMI DENGAN CORE LIMBAH SEKAM PADI UNTUK PANEL INTERIOR OTOMOTIF DAN RUMAH HUNIAN

Abstract

Indonesia dengan masyarakat sebagain besar mata pencaharian bertani mampu menghasilkan limbah sekam padi yang sangat melimpah, dari data statistik jumlah limbah sekam padi di Indonesia pada tahun 2007 berkisar 10,28 juta ton. Begitu pula, serat rami (Boehmeria Nivea) juga berlimpah, seperti di daerah Koppontren Darussalam Garut Jawa Barat. Dengan melimpahnya bahan baku tersebut, maka sebagai solusi kreatif adalah dengan memanfaatkan sekam padi menjadi produk core dan serat ramie menjadi produk komposit. Tujuan dari penelitian tahun 2011 ini menyelidiki pengaruh siklus termal terhadap kekuatan bending panel komposit sandwich hasil optimasi penelitian tahun II, yaitu tebal core 10 mm dan tebal skin 2 mm dengan Vf komposit skin dan core sebesar 40%, pembuatan core, pembuatan prototype produk pintu rumah hunian. Manufaktur core SP-UF dilakukan dengan cetak tekan, sedangkan komposit skin serat rami-UPRs dan komposit sandwich dilakukan juga dengan cetak tekan. Pengujian fisismekanis komposit sandwich (bending dan foto makro) dilakukan sebagai tahap optimasi (HB II / tahun 2010). Komposit sandwich diteliti dengan ketebalan skin 2 mm dan core 10 mm. Perlakuan panel komposit sandwich dengan siklus thermal pada variasi temperatur 75 oC, 125 oC, 175 oC dan jumlah siklus 25x, 75x, dan 125x, serta tanpa perlakuan digunakan sebagai kontrol pengujian untuk mengetahui fenomena sebelum dan sesudah perlakuan. Optimasi komposit sandwich dilakukan dengan pengujian Bending (ASTM C-393) dan foto makro. Hasil pengujian bending pada komposit sandwich yang telah mengalami perlakuan siklus thermal. Secara umum, tegangan bending komposit sandwich mengalami penurunan secara signifikan bersamaan dengan peningkatan temperatur dan siklus. Sebesar 35.5 MPa pada temperatur ruang 350C dengan siklus 0x sebagai pembanding. Pada temperatur ruang 750C dengan siklus 25x; 75x; dan125x berturut-turut sebesar 20.9 MPa, 13.8 MPa, 11.9 MPa. Pada temperatur ruang 1250C dengan siklus 25x; 75x; dan125x berturut-turut sebesar 34.7 MPa, 12.4 MPa, 20.8 MPa. Pada temperatur ruang 1750C dengan siklus 25x; 75x; dan125x berturut-turut sebesar 35.5 MPa, 27.2 MPa, 14.3 MPa. Defleksi bending komposit sandwich mengalami peningkatan secara signifikan bersamaan dengan peningkatan temperatur dan peningkatan siklus. Pengaruh peningkatan temperatur dan peningkatan siklus mampu menyebabkan tingkat pertumbuhan kegagalan delaminasi semakin besar. Kegagalan akibat beban bending dengan variasi temperatur dan siklus menunjukkan mayoritas kegagalan didominasi pada bagian skin dan core. Jenis-jenis patahan didominasi oleh kegagalan skin dan rapuhnya core, sesuai dengan sifat fisis penyusun core yang sangat rapuh, sehingga memudahkan terjadinya kegagalan setelah skin patah. Aplikatif dari penelitian ini berupa produk panel sandwich interior meja kereta api komersial, panel rumah hunian dari bahan serat rami–poliester - sekam padi -urea formaldehide.