Pengaruh Penambahan CNT dan Serbuk Aluminium pada Ikatan Dissimilar Material Aluminium – CFRP
DOI:
https://doi.org/10.9744/jtm.21.2.51-63Keywords:
komposit hibrida, uji geser, nano adhesive, carbon nano tube, vacuum baggingAbstract
Aplikasi metode adhesive bonding dalam pembuatan struktur dissimilar material mempunyai keterbatasan salah satunya pada kekuatan ikatan yang tidak sebaik dengan sambungan berbasis logam. Penelitian ini bertujuan meningkatkan kekuatan geser sambungan Aluminium dan serat karbon yang diperkuat polimer epoksi, dengan penambahan nano adhesive berupa carbon nanotube (CNT) dan serbuk Aluminium. Pengujian dilakukan dengan spesimen singgle lap joint sesuai standar American Society for Testing and Materials (ASTM) D1002. Spesimen serbuk Aluminium - carbon reinforced polymer dibuat menggunakan metode manufaktur vacuum bagging. Pengujian spesimen dilakukan dengan 4 variasi yaitu; sambungan dengan perekat epoksi , sambungan perekat epoksi + perlakuan permukaan, sambungan perekat epoksi + perlakuan permukaan + serbuk Aluminium, sambungan dengan perekat epoksi + perlakuan permukaan + CNT. Kekuatan geser terbaik didapat dari variasi dengan penambahan nano adhesive CNT dengan nilai rata-rata kekuatan geser sebesar 3,31 MPa. Disusul dengan variasi penambahan nano adhesive serbuk Aluminium dengan nilai rata-rata kekuatan geser sebesar 3,06 MPa. Penelitian ini membuktikan bahwa penerapan nano adhesive Al-Powder maupun CNT pada area sambungan dapat meningkatkan kekuatan geser dimana penambahan nano adhesive CNT menghaslkan kekuatan ikatan yang paling baik. Hasil penelitian ini menunjukkan potensi aplikasi nano adhesive untuk menambah kekuatan ikatan material tidak sejenis sehimgga dapat diaplikasikan pada berbagai produk di sektor industri seperti otomotif, penerbangan, dan konstruksi.
References
F. Roza, I. Muthohar, S. Priyanto, "Pesawat udara kecil tanpa awak (small drone) untuk pengiriman barang", Angkasa J. Ilm. Bid. Teknol., vol. 14, no. 2, 2022, doi: 10.28989/angkasa.v14i2.1305.
K. Karthik, D. Rajamani, A. Manimaran, J. Udayaprakash, "Evaluation of tensile properties on glass/carbon/kevlar fiber reinforced hybrid composites", Mater. Today Proc., vol. 39, pp. 1655–1660, 2021, doi: 10.1016/j.matpr.2020.06.049.
H. I. Firmansyah, W. Wirawan, M. N. Hariyanto, "Analysis of fiber metal composite shear strength using independent variables of fiber angle orientation and metal surface roughness", J. Energi dan Teknol. Manufaktur JETM, vol. 5, no. 02, pp. 29–34, 2022, doi: 10.33795/jetm.v5i02.136.
P. Dobrzański & W. Oleksiak, "Design and analysis methods for composite bonded joints", Trans. Aerosp. Res., vol. 2021, no. 1, pp. 45–63, 2021, doi: 10.2478/tar-2021-0004.
K. Diharjo dkk., “Adhesive nanosilica/Aluminium powder — Epoksi for joint application on composite car body of electrical vehicle,” dalam 2013 Joint International Conference on Rural Information & Communication Technology and Electric-Vehicle Technology (rICT & ICeV-T), Bandung, Indonesia: IEEE, Nov 2013, pp. 1–5. doi: 10.1109/rICT-ICeVT.2013.6741521.
F. Setiawan, & H. Ardianto, H., "Karakteristik sifat mekanis kekuatan tarik komposit nano partikel daur ulang pet dengan limbah abu bagase boiler", Teknika STTKD: Jurnal Teknik, Elektronik, Engine, vol. 5, no. 2, pp. 30-44, 2018
H. Fajarudin & R. D. Widodo, "Kekuatan tarik material fiber carbon dan fiber glass berdasarkan orientasi serat berbasis matriks epoksi", J. Inov. Mesin, vol. 3, no. 1, pp. 20–26, 2021, doi: 10.15294/jim.v3i1.48939.
Lumley, Roger N. www.woodheadpublishing.com Fundamentals of aluminium metallurgy: Production, processing and applications. Cambridge, England: Woodhead Publishing Limited, 2011.
S. Morad, "Fabrication and characterization of aluminum-carbon nanotubes (Al-CNT) functionally graded cylinders" [Master's Thesis, the American University in Cairo. AUC Knowledge Fountain, 2016, https://fount.aucegypt.edu/etds/590
G. Han, B. Tan, F. Cheng, B. Wang, Y.-K. Leong, X. Hu, "CNT toughened aluminium and CFRP interface for strong adhesive bonding", Nano Mater. Sci., vol. 4, no. 3, pp. 266–275, 2022, doi: 10.1016/j.nanoms.2021.09.003.
I.S. Iwanata, G. Jatisukamto, M.D. Nashrullah, M. Darsin, & A. Syuhri, "Pengaruh panjang api dan sudut injeksi terhadap produktivitas mesin DC thermal plasma dalam pembuatan nano partikel alumina", STATOR: Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, vol. 5, no. 2, pp. 43-46, 2022.
Y. Suyoko & B.I. Mubtadi, "Ketangguhan retak komposit epoksi-serbuk cangkang kerang", Politeknosains, vol. 19, pp. 27-32, 2020
Sehono & H. Ardianto, "Efek friction stir spot welding dalam pemasangan rivet terhadap sifat mekanik material almunium seri 2024", Tek. STTKD J. Tek. Elektron. Engine, vol. 7, no. 2, pp. 184–192, 2021, doi: 10.56521/teknika.v7i2.319.
F. Ramezani, B. D. Simões, R. J. C. Carbas, E. A. S. Marques, L. F. M. Da Silva, "Developments in laminate modification of adhesively bonded composite joints", Materials, vol. 16, no. 2, pp. 568, Jan 2023, doi: 10.3390/ma16020568.
C. Febriyanto, F. Setiawan, I.R. Putra, "Testing the bending strength of serat karbon composites using the vacuum infusion and vacuum bagging method on the UAV Skywalker 1900 Fuselage Material", Al-Fiziya: Journal of Materials Science, Geophysics, Instrumentation and Theoretical Physics, vol. 6, no. 1, pp. 9-19, 2023
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Sekar Alin Fatmawati, Ferry Setiawan, Dhimas Wicaksono
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Jurnal Teknik Mesin is publihed by the Mechanical Engineering Department, Petra Christian University, Indonesia
All articles and their contents are published and distributed under the international license of Creative Commons Attribution License (CC BY).
