KARAKTERISASI SIFAT TARIK KOMPOSIT HIBRID KARBON/ABAKA/PMMA SEBAGAI BAHAN ALTERNATIF PROSTHESIS

Abstract

Serat karbon dan abaka sebagai penguat komposit hybrid polymethyl methacrylate (PMMA) adalah salah satu bahan fungsional. Komposit ini akan bermanfaat untuk bahan alternatif prosthesis karena kekuatan mekaniknya yang relatif tinggi, ringan, dan biokompatibel dengan jaringan manusia. Pada penelitian ini komposit karbon/abaka/PMMA difabrikasi menggunakan metode hand-lay-up dan cold press molding dengan tekanan 2,185 MPa selama 60 menit, dengan tujuan untuk mengkarakterisasi sifat tarik komposit dengan variasi perbandingan serat karbon dan abaka 1:2, 1:1 dan 2:1, serta fraksi volume serat 20%. Sebelum fabrikasi komposit, serat karbon diberi perlakuan dengan direndam dalam nitrogen cair (liquid N2) selama kurang lebih 10 menit. Sedangkan serat abaka diberi perlakuan alkalisasi dalam larutan 6% NaOH pada suhu kamar selama 36 jam. Sifat kimia serat abaka sebelum dan sesudah alkalisasi dianalisis dengan Fourier transformed infrared (FTIR) spectroscopy. Uji tarik dilakukan pada semua spesimen komposit mengacu pada ASTM D638. Hasil uji tarik disimulasikan dengan perangkat lunak Autodesk Inventor 2019 dan Nastran-In CAD 2019 untuk mengetahui kelayakan bahan untuk aplikasi prosthesis. Nilai kuat tarik dan modulus elastisitas tertinggi dari hasil penelitian ini ditunjukan pada komposit dengan perbandingan serat karbon dan abaka 2:1 masing-masing yaitu 105,71 MPa dan 5,24 GPa. Sedangkan hasil simulasi menyatakan bahwa material komposit karbon/abaka/PMMA dapat direkomendasikan sebagai bahan alternatif prosthesis.