(2). E-ISSN: 2548-1398 Published by: Ridwan Institute
Syntax Literate : Jurnal Ilmiah Indonesia p–ISSN: 2541-0849 e-ISSN : 2548-1398 Vol. 6, Special Issue, No. 2, Desember 2021

## SIMULASI MATERIAL KOMPOSIT BERPENGUAT SERAT BAMBU DALAM PEMBUATAN KOMPONEN FRONT SPLITTER PADA MOBIL
Enrico Herdian Putra Pratomo, M. Sobron Y. Lubis Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara, Jakarta, Indonesia Email: Enrico.515180027@stu.untar.ac.id, sobronl@ft.untar.ac.id

## Abstrak
Front  splitter  merupakan  salah  satu  komponen  kendaraan  bermotor  khususnya kendaraan  beroda  empat.  Front  splitter  adalah  bagian  eksterior  tambahan  pada mobil  yang  berfungsi  untuk  mempercantik  tampilan  dan  juga  memiliki  fungsi utama  sebagai  pemecah  angin  dari  arah  depan  agar  tidak  langsung  menabrak bagian body bawah mobil. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan faktor keamanan,  keluluhan,  tegangan  geser,serta  pergeseran  dimensi  antara  front splitter  dengan  bahan  komposit  bambu  dengan  front  splitter  berbabahan  ABS. Penelitian ini menggunakan pembebanan sebesar 300 N, 350 N, dan 400N beban ini  didapat  berdasarkan  sumber  jurnal  yang  ada.  Simulasi  penelitian  ini dilakukan  menggunakan  aplikasi  Fusion  Autodesk  360  untuk  menggumpulkan data  dari  hasil  pembebanan  pada  front  splitter  bambu  maupun  front  splitter dengan  bahan  ABS.  Penelitian  ini  menghasilkan  kesimpulan  front  splitter komposit bambu memiliki nilai keamanan dan tegangan geser yang lebih besar dibanding  ABS,  sedangkan  nilai  keluluhan  dari  front  splitter  komposit  bambu sedikit  lebih  rendah  dibandingkan  dengan  front  splitter  ABS  pada  semua pembebanan dan mampu menggantikan front splitter ABS.
Kata Kunci : komposit bamboo; ABS; front splitter; fusion 360

## Abstract
Front  splitter  is  one  component  of  motorized  vehicles,  especially  four-wheeled vehicles. The front splitter is an additional exterior part of the car that serves to enhance  the  appearance  and  also  has  the  main  function  of  breaking  the  wind from the front so that it does not directly hit the lower body of the car. This study aims  to  compare  the  safety  factor,  yield,  shear  stress,  and  dimensional  shift between the front splitter with bamboo composite material and the front splitter made  of  ABS.  This  study  uses  a  load  of  300  N,  350  N,  and  400N  this  load  is obtained  based  on  existing  journal  sources.  This  research  simulation  was carried out using the Fusion Autodesk 360 application to collect data from the loading results on a bamboo front splitter and an ABS front splitter. This study concludes  that  the  bamboo  composite  front  splitter  has  a  greater  safety  value and shear stress than ABS, while the yield value of the bamboo composite front splitter is slightly lower than the ABS front splitter at all loadings and is able to replace the ABS front splitter.
Keywords: composite bamboo, ABS; front splitter, fusion 360
Received: 2021-10-20; Accepted: 2021-11-05; Published: 2021-11-20

## Pendahuluan
Inovasi  yang  dapat  dilakukan  oleh  seorang  engineer adalah  mampu  menciptakan jenis  material  baru  yang  dipadukan  dengan  unsur  alam.  Ketersediaan  bahan  baku  dari alam  yang  melimpah  juga  merupakan  salah  satu  faktor  yang  menjadi  perhatian  bagi seorang  engineer.  Ketersediaan  bahan  baku  yang  melimpah  juga  harus  diimbangi dengan  kepedulian  masyarakat  terhadap  lingkungan,  karena  alam  yang  dijaga  dengan baik akan memberikan hasil yang baik (Sulaiman & Rahmat, 2018) .
Salah satu inovasi mengenai pemanfaatan material berbahan komposit alam dapat dilakukan  pada  bidang  otomotif.  Di  dalam  dunia  otomotif,  khususnya  pada  bagian eksterior  kendaraan,  beberapa  jenis  komposit  alam  dapat  memungkinkan  untuk dijadikan  sebagai  bahan  komplimen  dari  material  yang  biasa  digunakan  di  dalam industri  otomotif.  Komposit  berbahan  penguat  serat  alam  saat  ini  pun  sudah  mulai  di teliti dalam pembuatan komponen kendaraan (ValeryVasiliev & Morozov, 2007) .
Serat  alam  yang  umum  di  jumpai  dan memiliki  ketersedian  yang  cukup  besar  di alam  adalah  bambu  Hal  tersebutlah  yang  mendorong  penulis  melakukan  sebuah penelitian dengan hasil akhir berupa simulasi mengenai komposit berbahan serat bambu pada komponen front splitter (Schwartz Mel, 1994) .
Bambu  di  Indonesia  sangat  berlimpah  dan  berpotensi  untuk  dikembangkan menjadi  bahan  komposit  berpenguat  serat  bambu.  Pada  saat  ini  bambu  masih  jarang digunakan untuk membuat produk manufaktur. Bambu memiliki sifat mudah diperbarui, cepat  dalam  pertumbuhan,  dan  hanya  memerlukan  waktu  3  tahun  untuk  dipanen (Ezekwem,  2016) .  Serat  bambu  memiliki  potensi  yang  besar  untuk  digunakan  dalam komposit  berserat  alam  yang  memiliki  sifat  ramah  lingkungan,  murah,  dan  ringan. Pemilihan  serat  bambu  sebagai  bahan  dasar  penelitian  dikarenakan  berlimpahnya bambu  di  Indonesia  dan  masih  jarang  yang  menggunakan  serat  bambu  untuk  produk manufaktur (Ezekwem, 2016) .
Pada  penelitian  ini,  terdapat  beberapa  hal  yang  diidentifikasi  diantaranya  berupa sifat  kemampuan  bentuk  dari  material  komposit  bambu  dan  juga  ketahanan  material komposit  bambu  terhadap  pengujian  tekan  yang  dilakukan  secara  simulasi.  Penelitian ini  bertujuan  untuk  mengetahui  hasil  simulasi  dari  pengujian  tekan  yang  dilakukan, sehingga  dapat  menjadi  referensi  bagi  pengembangan  industri  otomotif  dengan memanfaatkan material komposit serat alam.

## Metode Penelitian
Metode  penelitian  yang  dilakukan  secara  simulasi  front  splitter  dengan menggunakan  aplikasi  autodesk  fusion  360.  Setelah  dilakukannya  simulasi  dengan aplikasi  autodesk  fusion  360,  hasil  simulasi  dicatat  dan  dibuat  tabel  serta  grafik berdasarkan hasil simulasi yang dilakukan.

## Gambar 1

## Flowchart Penelitian Simulasi Material Komposit Berpenguat Bambu

## Proses Persiapan Simulasi
Dalam  metode  penelitian  dan  pengambilan  data  akan  membahas  mulai  dari pengkuran  front  splitter.  Selanjutnya  melakukan  gambar  2D  dengan  menggunakan autodesk  fusion  360  sesuai  dengan  ukuran  front  splitter  yang  sudah  diukur.  Setelah selesai  membuat  gambar  2D  selanjutnya  gambar  front  splitter  dibuat  menjadi  gambar 3D agar dapat disimulasikan.

## Proses Pembuatan Gambar 2D
Proses pembuatan desain diawali dengan pembuatan rancangan bentuk 2D front splitter menggunakan software autodesk fusion 360
Gambar 2 Desain 2D Front Splitter
Proses Pembuatan Gambar 3D
Mula i Studi Literatur Komposit Pengukuran & Mendesain Gambar 3d front splitter Melakukan Pengujian Static Stress
mengunakan fusion autodesk
360 tidak Apakah data mencukupi ?
Selesa i Kesimpula n Melakukan analisis berdasarkan data yang didapat Ya
Gambar 3

## Desain 3D Front Splitter

## Proses Simulasi
Berikut  ini  adalah  beberapa  tahapan  dalam  proses  simulasi  static  stress  pada  software autodesk fusion 360.
1. Pemilihan simulation dengan tipe static stress.
2. Dalam  penelitian ini  material  yang  digunakan  adalah  material  komposit  matrix polypropilene dengan fraksi volume sebesar 90% dengan reinforcement berupa serat  bambu  dengan  fraksi  volume  sebesar  10%.  Fraksi  volume  (persentase menurut  volume,  vol%)  adalah  salah  satu  cara  untuk  menentukan  komposisi campuran  dengan  kuantitas  tidak  berdimensi,  fraksi  massa  (persentase  massa, wt%)  dan  fraksi  mol  (persentase  oleh  mol,  mol%) (Azissyukhron  &  Hidayat, 2018) .

## Tabel 2
Sifat Mekanik Komposit PP dengan fraksi volume sebesar 90% dan Bambu dengan fraksi volume sebesar 10% (Manuputty & Berhitu, 2010) No. Sifat Mekanik nilai 1. Massa Jenis 931 kg/m 3 2. Rasio Poisson 0,4 3. Modulus Young 2,13 GPa 4. Yield strenght 22,56 MPa 5. Tensile strenght 35,21 MPa
3. Pilih bagian pada front splitter yang akan menerima beban (constraints)

## Gambar 4. Constraints
4. Pilih bagian front splitter yang akan diberi beban (force), seperti pada gambar 4. Pada penelitian ini front splitter akan diberi 3 beban yaitu 300N, 350N, dan 400N.

## Gambar 5. Force
5. Pilih result maka hasil dari simulasi akan muncul.

## Hasil dan Pembahasan
Berikut  ini  merupakan  hasil  pengujian  static  stress  yang  telah  dilakukan  secara simulasi yaitu safety factor, von mises, 1st principal, 3rd principal, dan Displacement.

## Hasil Simulasi Safety Factor
Simulasi safety  factor memiliki  tujuan  agar  mengetahui  keamanan  dengan dimensi  yang  telah  digunakan.  Berdasarkan  simulasi  safety  factor  diperoleh  sebagai berikut :
Tabel 3 Hasil simulasi safety factor Beban Komposit Bambu ABS 300N
350N
400N
Pada tabel 3 hasil dari simulasi safety factor dapat dilihat pada pembebanan 300N front splitter berbahan komposit bambu memiliki nilai safety factor sebesar 15 dan sudu turbin berbahan ABS juga memiliki nilai safety factor 15. Hasil yang sama juga terjadi pada pembebanan 3 5 0 N dan pembebanan 400 N hasil nilai safety factor yang didapat sebesar 15.

## Hasil Simulasi Von Mises
Simulasi von  mises bertujuan  untuk  mengetahui  keluluhan  material  terhadap kondisi pembebanan. Berdasarkan simulasi von mises diperoleh hasil sebagai berikut :
Tabel 4 Hasil Simulasi Von Mises Beban Komposit Bambu ABS 300N
350N 400N
Pada  tabel  4  dapat  dilihat  hasil  simulasi  von  mises  yang  dihasilkan.  Dari  hasil simulasi pada pembebanan sebesar 300N nilai keluluhan yang didapat pada front splitter
berbahan  komposit  bambu  sebesar  2,983  MPa  sedangkan  pada  front  splitter  berbahan ABS nilai keluluhan yang didapat sebesar 3,009 MPa. Pada pembebanan sebesar 350N nilai keluluhan yang didapat pada front splitter berbahan komposit bambu sebesar 3,486 MPa dan nilai keluluhan yang didapat pada front splitter berbahan ABS sebesar 3,542 MPa.  Pada  pembebanan  400N  nilai  keluluhan  yang  didapatkan  pada  front  splitter berbahan komposit bambu sebesar 3,977 MPa dan nilai keluluhan yang didapatkan pada front splitter berbahan ABS adalah sebesar 4.052 MPa.
Hasil Simulasi 1 st Principal Simulasi  1 st principal  bertujuan  untuk  mengetahui  tinggi  tegangan  geser  dengan tegangan tarik  maksimum.  Berdasarakan simulasi  1st  principal  diperoleh  hasil  sebagai berikut :
Tabel 5 Hasil Simulasi 1st principal Beban Komposit Bambu
ABS
300N
350N
400N
Pada  tabel  5  dapat  dilihat  hasil  simulasi  1st  principal  yang  diraih.  Pada pembebanan sebesar 300N nilai tinggi tegangan geser dengan tegangan tarik maksimum yang didapat pada front splitter berbahan komposit bambu sebesar 4,324MPa dan pada front  splitter  berbahan  ABS  sebesar  4,262  MPa.  Pada  pembebanan  350N  nilai  tinggi tegangan geser dengan tegangan tarik maksimum pada front splitter berbahan komposit bambu  yang  didapatkan  sebesar  5,041  MPa  dan  pada  front  splitter  berbahan  ABS didapatkan  sebesar  4,972  MPa.  Pada  pembebanan  sebesar  400N  nilai  tinggi  tegangan geser  dengan  tegangan  tarik  maksimum  yang  didapatkan  pada  front  splitter  berbahan komposit bambu sebesar 5,761 MPa dan pada front splitter berbahan ABS sebesar 5,682 MPa.
Hasil Simulasi 3 rd Principal Simulasi  3 rd principal  bertujuan  untuk  mengetahui  tinggi  tegangan  geser  dengan tegangan  tekanan  maksimum.  Berdasarakan  simulasi  3rd  principal  diperoleh  hasil sebagai berikut :

## Tabel 6
Hasil Simulasi 3 rd principal Beban Komposit Bambu
ABS
300N
350N
400N
Dari  hasil  simulasi  3rd  principal  pada  tabel  6  dapat  dilihat  pada  pembebanan sebesar  300  N  nilai  tinggi  tegangan  geser  dengan  tegangan  tekanan  maksimum  yang didapatkan  pada  front  splitter  berbahan  komposit  bambu  sebesar  1,493  MPa  dan  pada front  splitter  berbahan  ABS  didapatkan  sebesar  1,342  MPa.  Pada  pembebanan  sebesar 350 N nilai tinggi tegangan geser dengan tegangan tekanan maksimum yang didapatkan pada front splitter berbahan komposit bambu sebesar 1,739 MPa dan pada front splitter berbahan  ABS  sebesar  1,566  MPa.  Pada  pembebanan  sebesar  400  N  nilai  tinggi tegangan geser dengan tegangan tekanan maksimum yang didapatkan pada front splitter berbahan  komposit  bambu  sebesar  1,987  MPa  pada  front  splitter  berbahan  ABS didapatkan nilai sebesar 1,794 MPa.

## Hasil Simulasi Displacement
Simulasi  displacement  bertujuan  untuk  mengetahui  pegeseran  dimensi  yang telah ditentukan. Berdasarkan simulasi displacement diperoleh hasil sebagai berikut:
Tabel 7 Hasil Simulasi Displacement Beban Komposit Bambu
ABS 300N 350N 400N
Dari  hasil  pada  tabel  7  simulasi  displacement  dapat  dilihat  pada  pembebanan sebesar300  N  nilai  pergeseran  dimensi  yang  didapat  pada  front  splitter  berbahan komposit bambu sebesar 5,022 mm dan pada front splitter berbahan ABS sebesar 5,201 mm. Pada pembebanan sebesar 350 N nilai pergeseran dimensi yang didapat pada front splitter  berbahan  komposit  bambu  sebesar  5,859  mm  dan  pada  front  splitter  berbahan ABS sebesar 6,068 mm. Pada pembebanan sebesar 400 N nilai pergeseran dimensi yang didapat pada front splitter berbahan komposit bambu sebesar 6,696 mm dan pada front splitter berbahan ABS sebesar 6,935 mm.

## Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  safety  factor,  von  mises,  1st  principal,  3rd  principal,  dan displacement  pada  setiap  pembebanan  nilai  front  splitter  berbahan  komposit  serat bambu mendekati nilai yang dimiliki oleh front splitter berbahan ABS.
Berdasarkan  hasil  pembebanan,  front  splitter  berbahan  komposit  bambu  unggul cukup jauh terhadap ABS di dalam simulasi 1st Principal dan 3rd Principal. Sedangkan dalam  simulasi  Von  Mises  dan  juga  Displacement  material  komposit  lebih  rendah sedikit dibanding ABS.
Front  splitter  berbahan  komposit  serat  bambu  dapat  menggantikan  front  splitter berbahan ABS.

## BIBLIOGRAFI
Azissyukhron, Mokhamad, & Hidayat, Syarif. (2018). Perbandingan Kekuatan Material Hasil  Metode  Hand  Lay-up  dan  Metode  Vacuum  Bag  Pada  Material  Sandwich Composite. Prosiding  Industrial  Research  Workshop  and  National  Seminar , 9 , 216–220. Google Scholar
Ezekwem,  D.  (2016). Composite  Materials  Literature  review  for  Car  bumber . Google Scholar
Manuputty,  Monalisa,  &  Berhitu,  Pieter  Th.  (2010).  Pemanfaatan  material  bambu sebagai  alternatif  bahan  komposit  pembuatan  kulit  kapal  pengganti  material  kayu untuk armada kapal rakyat yang beroperasi di daerah Maluku. Jurnal Teknologi , 7 , 788–794. Google Scholar
Schwartz  Mel,  M.  (1994). Composite  Material  Handbook .  McGraw-Hill  Inc,  USA. Google Scholar
Sulaiman,  Mochamad,  &  Rahmat,  Muhammad  Hudan.  (2018).  Kajian  potensi pengembangan  material  komposit  polimer  dengan  serat  alam  untuk  produk otomotif. Seminar  Nasional  Teknik  Mesin  (SISTEM).  Jember:  Teknik  Mesin Universitas Jember . Google Scholar
ValeryVasiliev, V., & Morozov, V. Evgen. (2007). Advanced mechanics of composite materials. The Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxford . Google Scholar

## Copyright holder:
Enrico Herdian Putra Pratomo, M. Sobron Y. Lubis (2021)
First publication right: Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia
This article is licensed under: