PERBANDINGAN LAMINASI COMPOSITE SERAT CARBON EPOXY TERHADAP KEKUATAN BENDING DAN KEKERASAN

Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh jumlah lapisan (2, 4, 6, dan 8 lapis) serta orientasi serat (0°/90° dan 45°/45°) pada komposit serat karbon epoxy terhadap kekuatan lentur dan kekerasan. Pembuatan specimen menggunakan metode vacuum bagging mengacu pada standar ASTM D790, sehingga dihasilkan laminasi yang padat dan minim rongga. Pengujian dilakukan dengan metode three-point bending untuk mengukur kekuatan lentur serta uji Vickers untuk mengetahui tingkat kekerasan permukaan material.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa orientasi serat 45°/45° umumnya memiliki kinerja lebih baik dibandingkan orientasi 0°/90°. Nilai kekuatan lentur tertinggi, yaitu 1221,29 MPa, diperoleh pada orientasi 45°/45° dengan 8 lapis, sedangkan nilai terendah, yaitu 467,83 MPa, terdapat pada orientasi 0°/90° dengan 2 lapis. Pada uji kekerasan Vickers, nilai tertinggi sebesar 95,6 HV juga dihasilkan oleh specimen 45°/45° dengan 8 lapis, sementara nilai terendah, 78,5 HV, terdapat pada specimen 0°/90° dengan 2 lapis. Secara umum, penambahan jumlah lapisan memberikan peningkatan yang signifikan pada kekuatan dan kekerasan komposit.
Berdasarkan hasil tersebut, orientasi serat 45°/45° dengan jumlah lapisan lebih dari empat direkomendasikan untuk penggunaan yang memerlukan kekuatan mekanis tinggi dan ketahanan terhadap beban dari berbagai arah. Metode vacuum bagging terbukti mampu menghasilkan komposit dengan kualitas tinggi dan sifat mekanis yang konsisten. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi rujukan dalam proses perancangan dan pembuatan komposit, khususnya pada industri kedirgantaraan, otomotif, dan bidang lain yang membutuhkan material ringan, kuat, dan tahan lama.

Kata Kunci: Komposit serat karbon, orientasi serat, uji bending, ASTM D790, kekuatan mekanis.

===============================================================

This study aims to analyze the effect of the number of layers (2, 4, 6, and 8 layers) and fiber orientation (0°/90° and 45°/45°) in carbon fiber–epoxy composites on flexural strength and hardness. Specimens were manufactured using the vacuum bagging method based on ASTM D790 standards, resulting in dense laminates with minimal voids. The tests were conducted using the three-point bending method to measure flexural strength and the Vickers hardness test to determine surface hardness levels.
The results show that the 45°/45° fiber orientation generally outperforms the 0°/90° orientation. The highest flexural strength value of 1221.29 MPa was obtained from the 45°/45° orientation with 8 layers, while the lowest value of 467.83 MPa was recorded for the 0°/90° orientation with 2 layers. In the Vickers hardness test, the highest value of 95.6 HV was also achieved by the 45°/45° orientation with 8 layers, while the lowest value of 78.5 HV was recorded for the 0°/90° orientation with 2 layers. Overall, increasing the number of layers significantly improved both the strength and hardness of the composite.
Based on these findings, the 45°/45° fiber orientation with more than four layers is recommended for applications requiring high mechanical strength and resistance to multidirectional loads. The vacuum bagging method proved effective in producing high-quality composites with consistent mechanical properties. This research is expected to serve as a reference for the design and manufacturing of composites, particularly in the aerospace, automotive, and other industries requiring lightweight, strong, and durable materials.

Keywords: Carbon fiber composite, fiber orientation, bending test, ASTM D790, mechanical strength.