Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penelitian tentang material komposit yang diperkuat serat alami telah mendapatkan urgensi dalam beberapa dekade terakhir, terutama untuk menghasilkan produk mekanis yang lebih baik sambil memahami perilaku mekanisnya melalui pembebanan siklik dan multiaksial yang kompleks. Oleh karena itu, penelitian ini dikhususkan untuk merekayasa dan mengembangkan proses preparasi dan proses manufaktur serta mengarakterisasi perilaku mekanik multiaksial dari prepreg komposit asam polilaktat yang diperkuat serat rami. Proses preparasi dan proses manufaktur telah dilakukan melalui tiga stase rekayasa dan pengembangan: Alpha, Beta, dan Gamma. Prosedur, tujuan, dan hasil terperinci dari setiap stase telah ditampilkan. Beberapa jenis spesimen juga telah dipreparasi untuk diuji melalui pembebanan aksial maupun multiaksial. Uji statis dan fatig telah dilakukan pada arah longitudinal dan transversal dari spesimen prepreg asam polilaktat yang diperkuat serat rami dengan menggunakan sebuah perangkat Arcan yang dimodifikasi untuk meniru kondisi tegangan tarik-geser biaksial pada spesimen. Kerusakan pada spesimen yang gagal juga telah diamati dengan menggunakan mikroskop digital dan modul SEM. Data eksperimental kemudian dibandingkan dengan data prediksi dari perhitungan amplop kegagalan Empiris, Semi-empiris, dan Quasi-eksperimental dengan menggunakan kriteria kegagalan konvensional, yaitu tegangan maksimum, Tsai-Hill, Hashin, dan Tsai-Wu. Kriteria Tsai-Hill dan Hashin memberikan hasil prediksi yang lebih baik karena perhitungannya yang berbeda untuk setiap kuadran pembebanan. Setelah melalui pembebanan dinamis, material memiliki kekuatan fatig sebesar 36-40% dari kekuatan ultimat untuk lamina dan sebesar 42-55% dari kekuatan ultimat untuk laminasi yang mana diperoleh pada sekitar 106 siklus sebagaimana kurva S-N melandai untuk setiap pembebanan berdasarkan rasio biaksial.

---

Research on natural fiber-reinforced composite materials has gained urgency in the last decades, especially in producing a better mechanical product while understanding its mechanical behavior through complex cyclic and multiaxial loading. Thus, this work is devoted to engineer the preparation and manufacturing process and characterize the multiaxial mechanical behavior of a novel ramie fiber-reinforced polylactic-acid composite prepreg. The preparation and manufacturing processes have been carried out through three engineering and developing phases: Alpha, Beta, and Gamma. The detailed procedures, aims, and results of each stage are presented. Various specimen types have also been prepared to be subjected to axial and or multiaxial loading. Static and fatigue tests were performed on the longitudinal (warp) and transversal (weft) direction of the ramie fiber-reinforced polylactic-acid prepreg specimen using a novel modified Arcan fixture to mimic the biaxial tensile-shear stress state on the specimen. The damage on failed specimens has also been observed on a digital microscope and a SEM module. The experimental data are then compared to the predictive data from empirical, semi-empirical, and quasi-experimental calculation of failure envelopes using known failure criteria, e.g., maximum stresses, Tsai-Hill’s, Hashin’s, and Tsai-Wu’s. The Tsai-Hill and Hashin criteria yield a better predictive result due to their distinctive computation for each loading quadrant. During the dynamic loading, the material had its fatigue strength at 36-40% of the ultimate strength for lamina and at 42-55% of the ultimate strength for the quasi-isotropic laminate, obtained around 106 cycles as the S-N curve flattened for each loading based on the biaxial ratio."

"Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan karakteristik mekanik komposit serat alam khususnya serat rami dengan matriks epoksi yang akan diaplikasikan sebagai bahan alternatif pada desain soket prostesis. Fokus penelitian adalah pengujian komposit lamina serat rami epoksi mengacu standar American Society for Testing Material (ASTM) D3039/D 3039M untuk pengujian tarik dan ASTM D 4255/D 4255M-83 untuk pengujian geser. Serat rami yang digunakan adalah serat kontinyu dengan kode produksi 100% Ne 14?S, menggunakan matriks berupa Epoxy Resin Bakelite EPR 174 dan Epoxy Hardener V-140. Metode pembuatan sampel uji komposit lamina dengan cara hand lay up terhadap serat rami kontinyu pada suhu kamar. Hasil pengujian karakteristik mekanik komposit serat rami epoksi akan dibandingkan dengan standard ISO untuk bahan plastik/polymer yang diaplikasikan pada bidang kesehatan, khususnya untuk Prosthetics dan Orthotics. Analisis dilengkapi dengan hasil pengamatan berbantuan Scanning Electron Microscope (SEM) untuk mengetahui modus kegagalan dan kriteria kegagalan. Berdasarkan hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa komposit lamina serat rami epoksi berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai material alternatif dalam pembuatan soket prostesis atas lutut pada Vf 40-50%. Hasil penelitian akan dibahas secara lebih detail dalam makalah ini.

---

This paper presents an investigation into the application of natural fiber composite especially ramie fiber reinforced epoxy lamina composite for socket prosthesis. The research focuses on the tensile and shear strength from ramie fiber reinforced epoxy lamina composite which will be applied as alternative material for socket prosthesis. The research based on American Society for Testing Material (ASTM) standard D 3039/D 3039M for tensile strength and ASTM D 4255/D 4255M-83 for shear strength. The ramie fiber applied is a fiber continue 100 % Ne14'S with Epoxy Resin Bakelite EPR 174 as matrix and Epoxy Hardener V-140 as hardener. The sample composite test made by hand lay up method. Multiaxial characteristic from ramie fiber reinforced epoxy composite will be compared with ISO standard for plastic/polymer for health application and refers strength of material application at Prosthetics and Orthotics. The analysis was completed with the mode of the failure and the failure criterion observation by using Scanning Electron Microscope (SEM). Based on results of the research could be concluded that ramie fiber reinforced epoxy composite could be developed further as the alternative material for socket prosthesis on Vf 40-50%. Results of the research will be discussed in more detail in this paper."

"Pada penelitian ini, produk komposit dibuat dari bahan ramah lingkungan yang bisa terdegradasi secara alami baik serat maupun matriknya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik dan performa biokomposit rami/PLA sebagai alternatif material untuk panel interior otomotif. Pembuatan Panel komposit menggunakan proses compression molding. PLA yang digunakan adalah filamen 3D printer PLA. Pengujian tensile serat rami dan PLA dilakukan untuk mengetahui nilai kekuatan sebagai dasar perhitungan prediksi kekuatan panel komposit. Pengujian tensile serat rami mengacu standard ASTM D2256, untuk material PLA mengacu standard ASTM D638, sedangkan ASTM D3039 digunakan untuk tensile panel komposit. Hasil perhitungan kekuatan panel komposit dibandingkan dengan hasil eksperimen untuk mengetahui tingkat keberhasilan eksperimen. Dari 3 variasi fraksi volum serat (vf) bisa dilihat bahwa semakin besar fraksi volume serat semakin tinggi kekuatan mekaniknya. Untuk mengetahui performa panel komposit rami/PLA, dilakukan beberapa pengujian sesuai standard GMW 14444 dan GMW 14652. Pengujian yang dilakukan untuk panel interior otomotif yaitu pengujian flammability, colorfastness to artificial weathering, flexural dan impact resistance. Dari hasil pengujian flammability, panel komposit rami/PLA memiliki performa yang bagus yaitu burn rate sebesar 4,33 mm/menit (maksimum 100 mm/menit). Hasil Pengujian colorfastness to artificial weathering menunjukkan hasil yang baik yaitu perubahan warna (ΔE) sebesar 2,07 (maksimum 3). Hasil pengujian flexural didapat nilai modulus sebesar 2999 MPa (minimum 2000 MPa). Dari hasil pengujian impact resistance panel komposit mampu menahan beban impak sebesar 0,9 Joule seperti yang disyaratkan. Dari hasil pengujian performa panel komposit bisa dilihat bahwa panel komposit rami/PLA bisa digunakan sebagai alternatif panel interior otomotif sesuai standard GWM 14444 dan GMW 14652

---

In this study, composite products were made from environmental friendly materials that can be degraded naturally both fiber and its matrix. This study aims to know the characteristics and performance of ramie/PLA biocomposites as an alternatif material for automotive interior panels. Making composite panels using a compression molding. The PLA used is a PLA 3D printer filament. Ramie fiber and PLA tensile testing is performed to determine the strength value as a basis for calculating the strength prediction of composite panels. ASTM D2256 standard was used to tensile test for ramie fiber and PLA material ASTM D638 standard was used, while for composite panels tensile testing based on ASTM D3039 standard. The results of the calculation of the strength of the composite panel are compared with the results of the experiment to find out the success rate of the experiment. From 3 variations of fiber volume fraction (vf) it can be seen that the greater the fiber volume fraction the higher the mechanical strength. The performance of ramie/PLA composite panels using several tests were carried out according to GMW 14444 and GMW 14652. The tests conducted for automotive interior panels were flammability, colorfastness to artificial weathering, flexural and impact resistance tests. The results of flammability testing show that the ramie/PLA composite panel has a good performance that is the burn rate of 4.33 mm/minute (maximum 100 mm/minute). The colorfastness to artificial weathering test show good results, which the color change (ΔE) of 2.07 (maximum 3). Flexural test results obtained a modulus of 2999 MPa (minimum 2000 MPa). The results of impact resistance test for composite panel is able to withstand a load of 0.9 Joules as a requirement. The results of the composite panel performance testing showed the composite panel ramie/PLA can be used as an alternative interior panel according to 14444 and GMW 14652 standards."

"Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan komposit biodegradable prepreg rami fiber-PLA (komposit alami), memodelkan secara empiris, dan menghitung sifat mekanik multiaksialnya, serta menguji sifat mekanik secara eksperimental dengan beban dinamis geser. Prepreg kemudian disiapkan untuk pembuatan spesimen pengujian dengan menggunakan cetakan hot press. Benda uji kemudian dibawa ke mesin uji mekanik dinamik mencapai Hasil pengujian untuk uji geser pada beban maksimum 75% pada 9,23 MPa mencapai 2013 siklus, beban maksimum 50% pada 6,15 MPa mencapai 123.568 siklus, dan 25% beban maksimum pada 3,07 MPa mencapai 923.876 siklus dan  hasil pengujian uji tarik pada beban maksimum 75 % pada 34,4 MPa mencapai 1620 siklus. mempengaruhi kekuatan mekanik komposit. Pada akhirnya percobaan ini dimaksudkan untuk dilanjutkan untuk kemungkinan masa depan sasis kendaraan mobil listrik 2 duduk yang seluruhnya terbuat dari komposit bio-degradable. Hasil yang diharapkan juga dari penelitian ini adalah ditemukannya parameter polimerisasi curing prepreg dengan parameter yang tepat dan analisis perilaku mekanik dan proses kerusakan yang terjadi pada beban dinamis geser.

---

This research aims to develop  biodegradable prepreg green composites ramie fiber-PLA (natural composites), model empirically, and calculate their multiaxial mechanical properties, as well as experimentally test mechanical  properties with shear fatigue load. Prepreg is then prepared for producing specimen of the testing by using hot press mold. The test specimen is then carried out to the dynamic mechanical test machine reaching The test result for shear test at 75% maximum load at 9,23 MPa reached 2013 cycles, 50% maximum load at 6,15 MPa reached 123.568 cycles, and 25% maximum load at 3,07 MPa reached 923.876 cycles. And for  The test result for tensile test at 75 % maximum load at 34,4 MPa reached 1620 cycles.The experiment also observed how additives that is added in production of the prepregs took effect in mechanical strength of the composite. Ultimately this experiment is intended to be continued for a possible future of a 2 seated electric cars vehicle chassis that is made entirely from bio-degradable composite. The expected results  also from this study are the discovery of curing prepreg polymerization parameters with the right parameters and the analysis of mechanical behavior and damage processes occurring at shear fatigue loads."

"Penelitian ini bertujuan menganalisis dan mengestimasi secara teoretis mekanika dan fenomena kerusakan pada pembebanan multiaksial komposit alami rami/PLA. Estimasi sifat mekanik multiaksial komposit rami/PLA dilakukan berdasarkan mekanika komposit yang dimodelkan dari karakteristik rami dan PLA. Hasil pengujian mekanik ASTM D638, D695 dan D3846 masing-masing menunjukan PLA berkekuatan tarik, tekan dan geser sebesar 20.32, 90.14 dan 21.22 MPa, dengan modulus elastisitas 1.75 GPa. Dengan fraksi volume penguat 26%, rami dan PLA dimodelkan dalam suatu lamina unidireksional dengan kekuatan ultimat tarik longitudinal 109.8 MPa dan transversal 12.3 MPa, kekuatan ultimat tekan longitudinal 87.94 MPa dan tranversal 83.09 MPa, serta kekuatan geser ultimat 13.01 MPa melalui pengujian mekanik masing-masing berstandar ASTM D3039, D3410 dan D3518. Lamina-lamina ini kemudian disusun dalam laminasi yang terdiri dari delapan lamina yang berorientasi simetris-seimbang, kemudian diterapkan pada struktur tabung dinding tipis untuk diberikan pembebanan multiaksial. Dengan tekanan dalam konstan 1.2 MPa sekaligus beban biaksial tensi torsi, secara semi-empiris, laminasi thin-walled tube komposit rami/PLA mampu menahan tegangan longitudinal maksimum 120.5 MPa dan tegangan geser bidang maksimum 13.03 MPa. Fenomena kerusakan laminasi menunjukan adanya kecenderungan pada tiga pola kerusakan yang diobservasi pada rasio biaksial positif dan berakibat pada evolusi tegangan regangan global pada laminasi tabung dinding tipis komposit rami/PLA.

---

This study aims to theoretically analyze and estimate the mechanics and damage phenomena under multiaxial loading experienced by ramie/PLA bio-composites. The multiaxial mechanical behavior estimation was modeled from its constituents’ properties based on the mechanics of composite materials. The mechanical test result shows that PLA had tensile, compressive, and shear strengths of 20.32, 90.14, and 21.22 MPa, respectively, with a modulus of elasticity of 1.75 GPa using ASTM D638, D695, and D3846 as their standards. With reinforcements’ volume fraction of 26%, ramie and PLA were modeled in a unidirectional lamina with the ultimate longitudinal tensile strength of 109.8 MPa and 12.3 MPa on transversal axis, ultimate longitudinal compressive strength of 87.94 MPa and 83.09 MPa on transversal axis, and ultimate shear strength of 13.01 MPa from mechanical testing according to ASTM D3039, D3410, and D3518 standards, respectively. These laminas were then stacked in a laminate of eight symmetrical-balanced oriented lamina, then applied to a thin-walled tube structure subjected to multiaxial loading. With a constant internal pressure of 1.2 MPa and biaxial tension-torsion loads, semi-empirically, the thin-walled tube ramie/PLA laminate can retain maximum longitudinal stress of 120.5 MPa and maximum in-plane shear stress of 13.03 MPa. The damage phenomena of laminate show that it tends to propagate in the three damage patterns observed in six positive biaxial ratios and finally will affect the evolution of stress and strain globally in the ramie/PLA thin-walled tube laminate."

"Socket merupakan bagian terpenting dalam pembuatan prosthesis. Kriteria bahan socket prosthesis antara lain kekuatan, ketahanan, ringan, kenyamanan dan biaya produksi yang rendah. Penelitian ini bertujuan menganalisis kekuatan komposit laminate berpenguat serat rami epoksi sebagai bahan alternatif socket prosthesis. Pengujian kekuatan mengacu standar ASTM D 3039/D 3039M uji tarik dan ASTM D 695 uji tekan. Serat rami yang digunakan berupa serat kontinyu jenis ramie 100 % Ne.14?S dengan matriks Epoxy Resin Bakelite EPR 174 dan Epoxy Hardener V-140. Sampel uji dibuat dengan metode hand lay-up. Hasil pengujian ditampilkan dalam berbentuk hubungan kekuatan tarik (σt), tekan (σc), modulus elastisitas (E) versus fraksi volume serat (Vf). Hasil pengujian akan dibandingkan dengan kekuatan beberapa bahan prosthesis yang diproduksi oleh Otto Bock. Modus kegagalan diamati dengan bantuan Scanning Electron Microscope (SEM). Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa komposit berpenguat rami epoksi berpotensi untuk dikembangkan sebagai bahan socket prosthesis pada Vf 40?50%. Kekuatan tarik dan spesific strength yang dihasilkan lebih tinggi dari beberapa bahan prosthesis termasuk fiberglass. Modus kegagalan yang terjadi adalah brittle failure (getas) pada Vf : 10-30%, debonding (ikatan lepas) dan delaminasi pada Vf : 40-50%.

---

Socket is the most important component in a prosthesis making. Performance criteria for prosthetic socket material include strength, durability, minimal weight, comfort, and minimal fabrication cost. This research attempts to analyze the strength of ramie fiber reinforced epoxy laminate composite as an alternative of socket prosthesis. The research based on ASTM D 3039/D 3039M for tensile strength and ASTM D 695 for compressive strength. The ramie fiber used was a continuous fiber 100 % Ne14'S, with Epoxy Resin Bakelite EPR 174 and Epoxy Hardener V-140. The sample test was created using a hand lay-up method. The result of this research is presented in a correlation of finsile strength (σt), compression strength (σc), elasticity modulus (E) versus fraction volume of fiber (Vf). The result is then being compared with some of the prosthesis material?s strength produced by Otto Bock. The analysis was completed with the mode of the failure observation by using Scanning Electron Microscope (SEM). The result concludes that the ramie fiber reinforced epoxy laminate composite is potentially developed further as a socket prosthesis material on Vf 40 ? 50 %. Tensile strength and specific strength that has been generated was higher than that of several materias for socket prosthesis, including fiberglass. The mode of the failure found were a brittle failure on Vf: 10-30%, debonding and delamination on Vf: 40-50%."

"Penggunaan plastik konvensional yang terbuat dari minyak bumi atau diebut sebagai petropolimer. Dalam kondisi ini, jumlah minyak bumi yang tersedia didunia semakin habis, sehingga pengembangan plastik yang ramah lingkungan dan terbuat dari bahan alami yang bersifat sustainable sebagai pengganti minyak bumi sangat dibutuhkan. Polylactic acid (PLA) merupakan salah satu material biopolimer yang memiliki sifat mekanik yang sangat baik, tetapi salah satu kekurangannya ialah sifat getas dari PLA, sehingga membutuhkan pemlastis agar PLA memiliki fleksibilitas yang dibutuhkan. Perlakuan panas seperti anilasi juga dibutuhkan untuk memperbaiki sifat mekanik serta meningkatkan derajat kristalinitas dari PLA. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh penambahan diethylene glycol dibenzoate dan triacetine terhadap sifat mekanik dan derajat kristalinitas polylactic acid. Sifat mekanik diamati dengan uji UTM dan SEM. Perilaku molekul diamati dengan uji FTIR dan derajat kristalinitas PLA diamati dengan uji DSC. Hasilnya, morfologi perpatahan menunjukkan penambahan pemlastis menjadikan material PLA menjadi ulet. Kemungkinan adanya interaksi molekul antara PLA dengan pemlastis. Triacetine lebih meningkatkan elongasi dibandingkan dengan diethylene glycol dibenzoate. Dan sebaliknya diethylene glycol dibenzoate lebih meningkatkan kristalinitas PLA dibandingkan dengan triacetine.

---

The use of conventional plastics that increased dramatically, increase the capacity of local waste volume. In this condition, the development of eco-friendly plastic made from nature and the ability to decompose biologically in a relatively short time is needed.

Polylactic acid (PLA) is a biopolymer material that is brittle, so it requires a pemlastis so that PLA has the flexibility required. Heat treatment such as annealing also needed to improve the mechanical properties and increase the degree of crystallinity of PLA.

This research aims to study the effect of the addition of diethylene glycol dibenzoate and triacetine on mechanical properties and degree of crystallinity of polylactic acid. Mechanical properties were observed by SEM and UTM test. Molecular behavior observed by FTIR test and the degree of crystallinity of PLA were observed by DSC test.

As a result, the fracture morphology shows the addition of pemlastis s to make the PLA a resilient material. The possible existence of molecular interactions between the PLA dan pemlastis. Triacetine further improve elongation compared with diethylene glycol dibenzoate. And conversely diethylene glycol dibenzoate further improve the crystallinity of PLA compared with triacetine."

"ABSTRAK3D Printing belakangan ini telah menjadi salah satu pilihan terbaik untuk memanufaktur suatu produk karena kemampuannya untuk menghasilkan bentuk yang kompleks dengan biaya yang tergolong murah. Selain itu, pemilihan material dalam proses manufaktur merupakan proses penting yang harus dilaksanakan. Dengan memadukan Thermoplastic Polyurethane (TPU) dan Polylactic Acid (PLA) filamen, diharapkan dapat menghasilkan material baru dengan properti yang lebih tinggi dibandingkan material aslinya. Kedua material ini tergolong sebagai material yang biodegradable dan biocompatible yang aman saat berhubungan langsung dengan makhluk hidup. Dibandingkan dengan Polylactic Acid, Thermoplastic Polyurethane memiliki elongation at break yang lebih tinggi. Jadi, dengan menggabungkan dua material ini menggunakan struktur komposit untuk metode 3D Printing yaitu sistem penguncian dengan mencetak material sisi demi sisi, material baru akan dihasilkan. Komposisi TPU dan PLA adalah TPU/PLA: 10%/90%; TPU/PLA: 20%/80%; TPU/PLA: 30%/70%; TPU/PLA: 35%/75%, TPU/PLA: 40%/60% secara berurutan. Properti mekanik dari material ini dinilai dari uji Tarik. Hasilnya adalah, Kekuatan Tarik: 45.42033 MPa, 44.73766 MPa, 50.03833 MPa, 48.7633 MPa, dan 51.0130 MPa untuk 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, berurutan. Elongasi: 18.71%, 16.33%, 17.06%, 16.93%, dan 17.09% untuk 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, berurutan. Modulus Elastisitas: 421.88 MPa, 420.19 MPa, 485.23 MPa, 462.22 MPa, dan 495.22 MPa untuk 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, berurutan. Kekuatan Yield: 44.81 MPa, 44.73 MPa, 50.03 MPa, 45.35 MPa, and 50.43 MPa untuk 10%, 20%, 30%, 35%, dan 40% matrix material, berurutan.

---

ABSTRACT

3D Printing has become one of the best choices for manufacturing a product lately, due to its ability to produce a complex shape with an approximately low cost needed. On the other hand, material selection is always be an important step before doing any manufacturing process. By combining Thermoplastic Polyurethane and Polylactic Acid filament new material with higher properties than the original material is expected and can be one of the best choices of material to produce a medical related product. Both of these material are considered as a biodegradable and biocompatible material that is safe in contact with living issues. Thermoplastic Polyurethane has a higher elongation at break in compare to Polylactic Acid. So by combining these two material using a composite structure for 3D printing method which is the interlocking printing system by printing two different material side by side, a new material is produced. The Thermoplastic Polyurethane compositions are TPU/PLA: 10%/90%, TPU/PLA: 20%/80%, TPU/PLA: 30%/70%, TPU/PLA: 35%/75%, TPU/PLA: 40%/60% respectively. The mechanical properties of this new material were assessed by a tensile test. The results are Ultimate Tensile Strength 45.42033 MPa, 44.73766 MPa, 50.03833 MPa, 48.7633 MPa, and 51.0130 MPa for 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, respectively. Elongation at Break: 18.71%, 16.33%, 17.06%, 16.93%, and 17.09% for 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, respectively. Elastic Modulus: 421.88 MPa, 420.19 MPa, 485.23 MPa, 462.22 MPa, and 495.22 MPa for 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, respectively. Yield Strength: 44.81 MPa, 44.73 MPa, 50.03 MPa, 45.35 MPa, and 50.43 MPa for 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, respectively."