Characterization of the Mechanical Properties of Fiberglass/Epoxy Prepreg Composites as Horizontal Axis Wind Turbine Blade Material: Influence of Fiber Orientation on Impact and Bending Strength

Budi Istana; Fitto Alfredo; Sunaryo Sunaryo

doi:10.30811/jpl.v22i4.5363

Characterization of the Mechanical Properties of Fiberglass/Epoxy Prepreg Composites as Horizontal Axis Wind Turbine Blade Material: Influence of Fiber Orientation on Impact and Bending Strength

Budi Istana, Fitto Alfredo, Sunaryo Sunaryo

Abstract

Dalam era ini, teknologi terus berkembang menjadi lebih modern, salah satu nya penerapan ilmu material dalam bidang komposit yang semakin cepat dan luas. Sebagai respon terhadap hal tersebut berbagai material telah dikembangkan dan juga diteliti untuk mendapatkan material baru yang efesien, murah dan ramah lingkungan. Penelitian sebelumnya membahas tentang pengaruh pola anyaman terhadap sifat mekanik komposit, dalam penelitianya mengungkapkan bahwa dalam pembuatan komposit dimana tata letak, dan arah serat dalam matriks akan menentukan kekuatan mekanik komposit. Maka dari itu penelitian ini menggunakan variasi orientasi arah potongan serat 45 ᵒ dan 90 ᵒ bermatrik resin epoxy untuk mengetahui pengaruh arah orientasi potongan serat terhadap sifat mekanik komposit berpenguat serat prepreg fiberglass pada material bilah turbin angin sumbu horizontal. Hasil pengujian impak menunjukkan nilai tertinggi didapat pada arah serat 45ᵒ dengan kekuatan impak 0.113 J/mm² dan energi impak yang dapat diserap 11.307 Joule. Untuk hasil uji bending, orientasi arah serat 45ᵒ menghasilkan kekuatan bending terbaik.

Keywords

prepreg fiberglass; komposit; epoxy; orientasi serat; sifat mekanik

Full Text:

PDF

References

E. W. Febriyanto and E. Widodo, “Analysis Of Sansevieria Fiber Composite With Naoh Alkalization Analisa Komposit Serat Lidah Mertua (Sansevieria) Dengan Perlakuan Alkali Naoh,” vol. 0672, no. c, pp. 959–966, 2022.

A. Riyanto and M. A. Irfa’I, “Pengaruh fraksi volume serat komposit hybrid berpenguat serat bambu acak dan serat e-glass anyam dengan resin polyester terhadap kekuatan bending,” Jurnal Teknik Mesin, vol. 06, no. 02, pp. 55–60, 2018.

B. Istana, I. M. L. Batan, Sutikno, S. Khem, U. Ubaidillah, and I. Yahya, “Influence of Particle Size and Bulk Density on Sound Absorption Performance of Oil Palm Frond-Reinforced Composites Particleboard,” Polymers (Basel), vol. 15, no. 3, p. 510, Jan. 2023, doi: 10.3390/polym15030510.

E. A. O. Al-Bahadly, “The Mechanical Properties of Natural Fiber Composites,” p. 245, 2013.

Bharath KN, Swamy RP, and Mohan Kumar GC, “Experimental studies on biodegradable and swelling characteristics of natural fibers composites,” International Journal of, 2010, doi: 10.9735/0975-3710.2.1.1-4.

D. H. Mueller and A. Krobjilowski, “New discovery in the properties of composites reinforced with natural fibers,” Journal of Industrial Textiles, vol. 33, no. 2, pp. 111–129, 2003, doi: 10.1177/152808303039248.

M. Rajesh, M. T. H. Sultan, M. Uthayakumar, K. Jayakrishna, and A. U. M. Shah, “Dynamic behaviour of woven bio fiber composite,” Bioresources, vol. 13, no. 1, pp. 1951–1960, 2018, doi: 10.15376/biores.13.1.1951-1960.

D. Sarifah, “Pengaruh Vinil Ester Terhadap Sifat Mekanik Dan Ketahanan Termal Polimer Blend Epoksi/Vinil Ester Sebagai Material Kandidat Printed Circuit Board (Pcb),” pp. 19–22, 2016.

L. Widodo, K. Priyanto, and B. Margono, “Analisis Ketangguhan Impak Komposit Polyester Berpenguat Serat Daun Nanas Berdasarkan Jenis Anyaman,” Teknika, vol. 7, no. 4, pp. 217–227, 2022, doi: 10.52561/teknika.v7i4.207.

M. A. Muflikhun and Jamasri, “Proses Manufaktur dan Mekanika Komposit,” no. April, p. 23, 2022.

ASTM International, “Standard Test Method for Determining the Charpy Impact Resistance of Notched Specimens of Plastics,” Annual Book of ASTM Standards, vol. 10, no. April, pp. 1–17, 2010, doi: 10.1520/D6110-10.1.

ASTM INTERNATIONAL, “Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials. D790,” Annual Book of ASTM Standards, pp. 1–12, 2002.

DOI: http://dx.doi.org/10.30811/jpl.v22i4.5363