Rancang Bangun Mesin Pembuat Prepreg

DANIEL JEAN TITO P, Prof. Ir. Budi Hartono, S.T., M.PM., Ph.D., IPU., ASEAN Eng.

2023 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Prepreg merupakan material yang terbuat dari serat, baik itu serat woven atau serat searah yang telah diresapi dengan resin. Resin pada prepreg berada pada kondisi semi padat kental. Prepreg dibuat untuk memudahkan pembuatan komposit karena ketika digunakan tidak perlu diberikan material tambahan lainnya. Penelitian ini dilakukan untuk membuat mesin yang mampu menghasilkan lembaran prepreg. Pembuatan mesin ini dilakukan melalui beberapa tahap yaitu perancangan mesin, manufaktur dan perakitan komponen mesin, kalibrasi motor listrik dengan software Mach3Mill, pembuatan G code untuk mengontrol mesin, serta pengujian mesin untuk menghasilkan prepreg. Pengujian dilakukan melalui dua tahap yaitu pengujian tanpa menggunakan resin dan pengujian dengan menggunakan resin. Pengujian tanpa menggunakan resin dilakukan untuk menemukan G code yang tepat pada mesin agar serat karbon dapat tergulung dengan baik. Resin epoksi yang digunakan pada pengujian dengan resin dicampur dengan hardener dengan rasio 2:1. Kecepatan tarik serat karbon oleh drum penggulung adalah sebesar 3m/menit. Hasil pengujian mesin menunjukkan bahwa, prepreg yang dihasilkan oleh mesin memiliki fraksi volume serat sebesar 60%. Mesin ini memiliki kecepatan produksi prepreg sebesar 150 cm2/menit.

Prepreg is a material made from reinforcement fiber, in which either woven or unidirectional fiber is impregnated with resin. Resin in prepreg is in a semi solid tacky condition. Prepreg is made to ease the composite manufacture because there is no need to add additional material when prepreg is used. This research was done to build a machine which can produce prepreg. This machine was built through several stages including designing the machine, manufacturing and assembly parts of the machine, calibrating stepper motors with Mach3Mill software, creating G code to control the machine, and machine testing to produce prepregs. The test was done through 2 stages. The first stage was done without using resin and the second stage was done with resin. The first stage was meant to test the machine if the G code works well so the carbon fiber will be wound well. Epoxy resin that was used on the second stage was mixed with hardener with 2:1 mixture ratio. Carbon fiber pulling speed by the drum is 3m/minute. Machine testing result shows that, prepreg that was made from the machine has fiber volume fraction around 60%. This machine can produce prepreg with 150cm2/minute production speed.

Kata Kunci : prepreg, resin, serat karbon