Terbit online pada laman web jurnal: https://journal.isas.or.id/index.php/JAMERE
JOURNAL OF APPLIED MECHANICAL ENGINEERING AND RENEWABLE ENERGY (JAMERE)
Vol. 4 No. 1 Februari 2024 11- 14 ISSN: 2775-1031

## Studi Perbandingan Komposit Dari Fiberglass Dan Serat Ijuk Untuk Body Pada Kontes Mobil Hemat Energi
Abdul Hamid 1 *, Ilham Yoanda 2 , Auliana Diah Wilujeng 3 , Misbakhul Fatah 4 1,2,3,4, Teknik Mesin Alat Berat, Politeknik Negeri Madura
1 *ahamchimie@poltera.ac.id

## Abstract
Composite is a new engineering material whose main constituent consists of two or more materials. The combination of these materials will obtain better mechanical properties. Apart from that, making composites also has a relatively cheaper price when compared to other materials, especially metal materials. In this research, we created and carried out a comparative analysis  of  composites  between  fiberglass  (woven  roving) and  palm  fiber  which  were applied  to  the  prototype  body  of  the Energy  Saving  Car  Contest.  The  composite  manufacturing  process  in  this  research  uses  matrix  material  (resin),  catalyst, fiberglass and palm fiber using the hand lay up method. The variations used in making composites are variations in the number of layers for fiberglass fiber (2 and 3 layers), and palm fiber using 2 and 3 layers with vertical, horizontal and random fiber directions. The results obtained for tensile strength testing obtained the highest value, namely 109.1 MPa (3 layers of woven roofing). Meanwhile, the highest bending test value was obtained at 4.52 MPa (3 layers of woven roofing). In testing composites based on the fiber direction, the highest tensile strength and bending values were obtained for specimens with 3 layers of random fiber direction, namely 11.1 and 1.18 MPa.
Keywords : Composite, Palm Fiber, Fiberglass, Energy Efficient Car Contest

## Abstrak
Komposit merupakan material rekayasa baru yang mana penyusun utamanya terdiri dari dua atau lebih material. Kombinasi material tersebut akan mendapatkan sifat mekanis yang lebih baik. Selain itu, pembuatan komposit juga memiliki harga yang relatif lebih murah jika dibandingkan dengan material lain terutama material logam. Pada penelitian ini, kami membuat dan melakukan analisis perbandingan komposit antara fiberglass (woven roving) dan serat ijuk yang diaplikasikan pada prototipe body Kontes Mobil Hemat Energi (KMHE). Proses pembuatan komposit pada penelitian ini menggunakan material  matriks (resin),  katalis, fiberglass dan  serat  ijuk  dengan  metode hand  lay  up .  Adapun  variasi  yang  digunakan  dalam  pembuatan komposit yaitu variasi jumlah lapisan untuk serat fiberglass (2 dan 3 lapis), dan serat ijuk menggunakan 2 dan 3 lapis dengan arah serat vertikal, horizontal dan acak. Hasil yang diperoleh untuk pengujian tensile strength didapatkan nilai paling tinggi yaitu 109,1 MPa (3 lapis woven rofing). Sementara, nilai pengujian bending paling tinggi diperoleh sebesar 4,52 MPa (3 lapis woven rofing). Pada pengujian komposit berdasarkan arah serat ijuk, nilai tensile strength dan bending tertinggi diperoleh pada spesimen dengan arah serat acak 3 lapis yaitu sebesar 11,1 dan 1,18 MPa.
Kata kunci : Komposit, Serat Ijuk, Fiberglass, Kontes Mobil Hemat Energi

## 1. Pendahuluan
Perkembangan  dunia  dari  tahun  ketahun  dalam sektor  industri  terus  meningkat  baik  dalam  negeri maupun luar negeri. Salah satunya adalah perkembangan terkait  bahan  komposit  dengan  material  serat. Dalam kebutuhan  rumah  tangga  maupun  perusahaan  yang bergerak  di  bidang  manufaktur  perlahan  mulai meninggalkan  material  yang  berasal  dari  logam  dan semakin  banyak  yang  beralih menggunakan  material komposit. Komposit menjadi salah satu bahan alternatif yang menarik perhatian dalam industri baik skala kecil
maupun  besar  dalam  penggunaannya      [1]. Adapun beberpa  kelebihan  dari  material  komposit  antara  lain memiliki  sifat  yang  ringan,  kuat  serta  proses pembuatannya  yang  mudah  dibentuk.  Komposit merupakan  salah  satu  material  yang  terbentuk  dari kombinasi  dua  atau  lebih  material  pembentuknya melalui campuran yang tidak homogen,yang mana sifat mekanik dari masing-masing pembentukannya berbeda. Penggabungan  material  atau  bahan  komposit  tersusun dari dua jenis material yang berbeda yaitu matriks yang
Abdul Hamid 1* , Ilham Yoanda 2 , Auliana Diah Wilujeng 3 , Misbakhul Fatah 4
mempunyai  fungsi  sebagai  pengikat  yaitu  resin  dan bahan penguat untuk komposit yaitu serat [2].
Bentuk serat biasanya berbentuk silinder dengan diameter 100-1000 μm. Komponen utama serat adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin dimana hemiselulosa dan lignin dianggap sebagai bahan pendukung selulosa serat  mikro.  Komposit  yang  diperkuat  dengan  serat alami  adalah  salah  satu  material  canggih  yang  paling menjanjikan karena sifat serupa dengan beberapa logam yang  digunakan  di  sebagian  besar  struktur  teknik modern [3].  Bahan komposit juga memiliki keunggulan lain  jika  dibandingkan  dengan  material  logam. Keunggulannya  adalah  mempunyai  kekuatan  dan kekakuan  yang  lebih  baik,  memiliki  sifat  yang  tahan terhadap  korosi  dan  biaya   produksi  yang  relatif  lebih murah  [4],  [5].  Salah  satunya  bahan  komposit  yang dapat dimanfaatkan secara luas adaalh serat fiberglass, yang  mana  dimanfaatkan  untuk  produk-produk  dalam bidang  otomotif,  salah  satunya  meliputi  body kendaraan  hingga  berbagai  komponen  kendaraan lainnya  seperti  dashboard.  Dalam  industri  otomotif, serat fiberglass memang lebih banyak digunakan dalam pembuatan body kendaraan karena sifatnya yang tahan benturan, antikarat, mudah dibentuk. Penggunaan bahan fiberglass memungkinkan  kendaraan  lebih  hemat konsumsi bahan bakarnya karena beban body yang lebih ringan [2].
Salah  satu  contoh  Serat  lain  yang  biasanya digunakan untuk pembuatan komposit antara lain serat ijuk.  Pemanfatan  serat  ijuk  sebagai  material  komposit masih  terbatas  pada  keperluan  maupun  alat  rumah tangga,  bahkan  diekspor      dalam      kondisi      bahan mentah, oleh sebab itu pemanfatan ijuk sebagai bahan dasar komposit    merupakan    harapan    baru    untuk memanfaatkan ijuk menjadi komonditas yang mempunyai nilai tambah yang lebih tinggi. Penggunaan serat  seperti fiberglass maupun  serat  ijuk  dapat diaplikasikan  pada  pembuatan  body  untuk  Kontes Mobil  Hemat  energi  (KMHE).  Kontes  Mobil  Hemat energi  merupakan  sebuah  lomba  mobil  irit tingkat nasional  yang  diselenggarakan  oleh  pusat  prestasi nasional  Kementerian  Pendidikan,  Kebudayaan,  Riset dan Teknologi (Kemdikbudristek).
Pada  Penelitian  sebelumnya  yang  pernah dilaporkan oleh  Widi  dkk pada tahun 2015 [6]  terkait analisis  pengujian  tarik  pada  komposit  menggunakan woven  roffing 600.  Hasilnya  menunjukkan  bahwa komposit woven  rofing 600  diperoleh  nilai  rata-rata kekuatan tarik tertinggi dari hasil pengujian sebesar 213 MPa  dan  Modulus  elastisitanya  sebesar  16  GPa. Tambunan  dkk  pada  tahun  2022  [7]  juga  pernah melaporkan  terkait  penelitian  pembuatan  komposit menggunakan serat bambu dan woven roving. Hasilnya menunjukkan nilai kekuatan tarik sebesar  207,12 Mpa. danr 249,78 Mpa dengan jumlah lapisan sebanyak 7 dan 6  lapis.  Penelitian  yang  lain  yang  pernah  dilakukan Aslon  dkk  pada  tahun  2023  [8]  terkait  pengujian kekuatan  Tarik  pada  komposit  dari  serat  alam  (serat ijuk)  diperoleh  nilai  kekuatan  tarik  dengan  diameter
serat  ijuk  (0,25-0,35mm)  adalah  sebesar  208,22  MPa, regangan 0,192%  dan  modulus  elastisitasnya  sebesar 5,37 Gpa.
Berdasarkan  uraian  dan  permasalahan  di  atas, kami  akan  membuat komposit  dari  bahan wofen  rofing dan  serat  ijuk  yang  diaplikasikan  pada  mobil  KMHE. Selain itu kami juga melakukan variasi terhadap jumlah lapisan dan arah serat pada komposit dari serat ijuk yang akan dibuat.

## 2. Metode Penelitian
2.1 Alat dan bahan
Alat  yang  digunakan  dalam proses pembuatan komposit  adalah  sebagai  berikut:  Cetakan terbuat dari triplek dengan ukuran 20cm×15cm, gunting, gelas ukur, kuas, penggaris, neraca analitik dan spatula. Sedangkan bahan-bahan  yang  dipakai  dalam  proses  pembuatan komposit      antara  lain fiberglass Woven  Roving  600, resin, serat ijuk dan katalis.
Langkah-langkah  dalam  pelaksanaan  penelitian dapat  dilihat  pada  gambar  1  sedangkan  untuk  desain gambar dapat dilihat pada gambar 1.

## Gambar 1. Diagram alir penelitian

## 2.2 Pembuatan Komposit
Desain  spesimen  komposit  yang  akan  dibuat ditunjukkan  pada  gambar  2.  Komposit  dibuat  dengan perbandingan katalis dan resin sebesar 1:10. Sedangkan untuk dimensi dari spesimen ditunjukkan pada gambar 3.
Abdul Hamid 1* , Ilham Yoanda 2 , Auliana Diah Wilujeng 3 , Misbakhul Fatah 4
Gambar 3. Dimensi spesimen dari komposit
Pada  gambar  4  menunjukkan  desain  spesimen  cetakan pembuatan    komposit  untuk  prototipe  body  KMHE dengan dimensi 300×300×10 cm.
Gambar 4. Desain cetakan untuk prototype body KMHE

## 3.   Hasil dan Pembahasan
Gambar hasil pembuatan spesin komposit menggunakan fiberglass WR  600  dan  serat  ijuk  ditunjukkan  pada gambar  5  dan  6.  Sedangkan  gambar  prototype  untuk pembuatan body KMHE ditunjukkan pada gambar 7.
Gambar  5.  Spesimen  komposit  dari  serat  ijuk  dengan  variasi  jumlah lapisan dan arah serat
Gambar 6. Spesimen komposit dari fiberglass dengan variasi jumlah lapisan
Gambar 7. Desain prototype untuk body KMHE
Berdasarkan  gambar  8  menunjukan  grafik  uji tensile  strength dengan  variasi  komposit  2  dan  3  lapis serta  arah  serat  pada  serat  ijuk.  Nilai  kekuatan  tarik ( Tensile  strength )  yang  paling  tinggi  diperoleh  pada spesimen 3 lapis menggunakan serat fiberglass (Woven Roving) yaitu sebesar 109,1 MPa. Pada serat fiberglass dengan  spesimen  2  lapis  didapatkan  nilai  36,3  MPa. Sedangkan  nilai tensile  strength tertinggi  berdasarkan arat serat ijuk diperoleh pada spesimen serat ijuk 3 lapis dengan  arah  serat  acak  yaitu  sebesar  11,1  MPa.  Posisi serat mempengaruhi nilai tensile strength komposit dari serat  ijuk.  Arah  serat  yang  acak  merupakan  kombinasi dari  arah  serat  vertikal,  horizontal  maupun  diagonal, sehingga  ketika  dikenai  gaya  tarik  kekuatan  dalam menahan lebih besar sehingga nilai yang dihasilkan lebih besar . Hasil  pengujian  antara  komposit  menggunakan serat  woven  rofing  dan  serat  ijuk  dapat  disimpulkan bahwa  komposit  yang  menggunakan  woven  rofing menghasilkan  nilai tensile  strength yang  lebih  tinggi. Hal  ini  mengindikasikan  bahwa  serat  woven  rofing memiliki sifat elastis di bandingankan dengan serat ijuk. Beberapa  perbandingan  dari  penelitihan  sebelumnya
Abdul Hamid 1* , Ilham Yoanda 2 , Auliana Diah Wilujeng 3 , Misbakhul Fatah 4
terkait  komposit  yang  dibuat  dari  serat  ijuk  pernah dilakukan oleh Samlawi dkk pada tahun 2017 [9]. Nilai kekuatan  Tarik  sebesar  30,24  MPa.  Purkuncoro  pada tahun  2017  [10]  juga  pernah  melakukan  penelitian pembuatan komposit dari  serat  ijuk dengan perlakukan alkali dengan penambahan NaOH. Hasilnya menunjukkan  nilai tensile  strength paling  tinggi diperoleh  sebesar  138,71  MPa  dengan  penambahan NaOH 5 %.
Gambar 8. Hasil pengujian tensile strength
Hasil pengujian bending dari sampel komposit ditunjukkan  pada  gambar  9.  Nilai  kekuatan bending yang paling tinggi  yaitu didapat  pada spesimen 3 lapis (woven roving) yaitu sebesar 4,52 MPa. Sedangkan pada spesimen  2  lapis  didapatkan  nilai  sebesar  2,49  MPa. Sedangkan  pengaruh  arah  serat  ijuk,  diperoleh  hasil pengujian bending tertinggi pada serat ijuk acak 3 lapis yaitu sebesar 1,18 MPa.
Gambar 9. Hasil pengujian bending

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat  disimpulkan  bahwa  pembuatan  komposit  dengan perbandingan  antara  serat  ijuk  dan fiberglass woven rofing dilakukan dengan metode lay-up dengan matriks resin.  Nilai tensile  strength dan bending terbesar diperoleh  pada  variasi  woven  rofing  3  lapis  masing- masing sebesar 109,1 Mpa dan 4,52 MPa. Berdasarkan arah serat ijuk, nilai tensile strength tertinggi diperoleh pada  serat  ijuk  acak  3  lapis  yaitu  sebesar  11,1  MPa. Sedangkan untuk uji bending dengan variasi arah serat, nilai terbesar diperoleh pada serat ijuk acak 3 lapis yaitu sebesar 1,18 MPa.

## Daftar Rujukan
[1] T. H. Ningsih and H. Wibowo, “Pengaruh variasi arah serat pada susunan laminasi komposit serat glass dengan matriks polyester terhadap sifat mekanik hasil pengujian bending,” Jptm , vol. 7, no. 3, pp. 93–99, 2018.
[2] R.  Fadilah,  “Analisis  Kekuatan  Tarik  Dan  Struktur  Mikro Material Komposit Pada Body Mobil Listrik Prosoe Kmhe 2019,” J.  Tek.  Mesin ,  vol.  9,  no.  1,  p.  129,  2020,  doi:
10.22441/jtm.v9i2.6199.
[3] D.  K.  Rajak,  D.  D.  Pagar,  P.  L.  Menezes,  and  E.  Linul, “Fiber-reinforced  polymer  composites:  Manufacturing, properties, and applications,” Polymers (Basel). , vol. 11, no. 10, 2019, doi: 10.3390/polym11101667.
[4] M.  Ali,  A.  H.  Al-Assaf,  and  M.  Salah,  “Date  Palm  Fiber- Reinforced  Recycled  Polymer  Composites:  Synthesis  and Characterization,” Adv.  Polym.  Technol. ,  vol.  2022,  2022, doi: 10.1155/2022/7957456.
[5] M. Alhijazi, Q. Zeeshan, B. Safaei, M. Asmael, and Z. Qin, “Recent  Developments  in  Palm  Fibers  Composites:  A Review,” J. Polym. Environ. , vol. 28, no. 12, pp. 3029–3054, 2020, doi: 10.1007/s10924-020-01842-4.
[6] K.  A.  Widi,  W.  Sujana,  G.  Pohan,  and  L.  D.  Ekasari, “Analisa  Orientasi  Lapisan  Serat  Woven  Memanfaatkan Teknologi  Vacum  Bag,” Pros.  Semin.  Nas.  Sains  dan Teknol. III , pp. 268–273, 2011.
[7] J. Hasil, K. Ilmiah, P. Prima Tambunan, H. Yudo, P. Manik, and  L.  Pengelasan,  “JURNAL  TEKNIK  PERKAPALAN
Analisa  Teknis  Papan  Laminasi  Serat  Bambu  Petung Dengan  Serat  Fiberglass  Woven  Roving  Untuk  Material
Kulit Kapal,” J. Tek. Perkapalan , vol. 10, no. 2, pp. 21–28, 2022.
[8] M. W. Bhakti Aslon, I. Lakawa, S. Sulaiman, and S. Hawa, “Testing The Compressive Strength Of Concrete With The Utilization Of Rice Husk Ash And Palm Fiber,” Sultra Civ.
Eng.  J. ,  vol.  4,  no.  1,  pp.  11–19,  2023,  doi:
10.54297/sciej.v4i1.458.
[9] A.  K.  Samlawi,  Y.  Firmana  Arifin,  and  P.  Y.  Permana, “SERAT  IJUK  (Arenga  pinnata)  SEBAGAI  BAHAN BAKU  COVER  BODY  SEPEDA  MOTOR,”  vol.  18,  no.
Desember, pp. 289–300, 2017.
[10] A. E. Purkuncoro, “Pengaruh Perlakuan Alkali (Naoh) Serat Ijuk  (Arenga  Pinata)  Terhadap  Kekuatan  Tarik,” J.  Tek.
Mesin Transm. , vol. 13, no. 2, pp. 167–178, 2017.