PENERAPAN KOMPOSIT HIBRIDA SERAT KARBON–SERAT KACA PADA RANGKA KENDARAAN HEMAT ENERGI - Faisal Arif Nurgesang; Muhammad Joang Firdaus (SINERGI POLMED: Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, 2026)
Rangka kendaraan hemat energi membutuhkan material dengan massa jenis rendah dan kekuatan mekanik yang memadai untuk mendukung efisiensi penggunaan energi. Penelitian ini bertujuan mengembangkan profil hollow tube berbahan komposit hibrida serat karbon–serat kaca, mengevaluasi pengaruh kombinasi lapisan serat terhadap massa jenis dan kekuatan lentur, serta menilai kelayakannya sebagai alternatif aluminium 6063-T5 pada rangka kendaraan hemat energi. Spesimen dibuat menggunakan metode vacuum infusion dengan tiga konfigurasi lapisan, yaitu 0CF3GF, 1CF2GF, dan 2CF1GF. Setiap konfigurasi terdiri atas tiga lapisan penguat dan diuji menggunakan metode three-point bending. Massa jenis spesimen dihitung berdasarkan hasil pengukuran massa dan volume, sedangkan distribusi tegangan rangka dievaluasi melalui simulasi elemen hingga dengan pembebanan statis sebesar 100 kg. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan jumlah lapisan serat karbon meningkatkan kekuatan lentur dan menurunkan massa jenis komposit. Konfigurasi 2CF1GF memberikan kinerja terbaik dengan tegangan luluh lentur sebesar 31,13 MPa, tegangan lentur maksimum 38,61 MPa, dan massa jenis 2,14 g/cm³ atau 20,7% lebih rendah daripada aluminium 6063-T5. Simulasi rangka menghasilkan tegangan rata-rata sebesar 18,30 MPa, tegangan maksimum 85,14 MPa, dan defleksi maksimum 1,31 mm. Berdasarkan hasil tersebut, komposit 2CF1GF memenuhi kebutuhan kekuatan pada bagian rangka dengan tegangan kerja hingga 18,30 MPa, tetapi belum sesuai untuk area kritis tanpa penambahan lapisan atau optimasi orientasi serat. Komposit hibrida 2CF1GF berpotensi diterapkan melalui pendekatan pemilihan material berbasis zona untuk mengurangi massa rangka kendaraan hemat energi.