Studi Eksperimen Pengembangan Material Komposit Serat Sabut Buah Pinang Sebagai Penguat Material Alternatif Pembubutan
DOI:
https://doi.org/10.55826/jtmit.v5i3.2015Keywords:
Serat Sabut Pinang, Komposit, EpoxyAbstract
Persaingan teknologi manufaktur yang menuntut efisiensi biaya mendorong pengembangan material alternatif ramah lingkungan untuk proses pemesinan. Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi potensi penggunaan material komposit serat sabut buah pinang dengan matriks resin Epoxy DGEBA dan pengeras Polyamide sebagai material alternatif pembubutan konvensional pengganti teflon murni (Mechanical Grade PTFE). Menggunakan metode eksperimental (True Experimental Research), penelitian ini menguji pengaruh variasi fraksi volume serat (10%, 20%, 30%, 40%, dan 50%) terhadap sifat mekanik dan kualitas permukaan hasil proses bubut. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan serat memengaruhi performa mekanik secara fluktuatif. Komposisi fraksi volume serat 30% terbukti menghasilkan performa mekanik yang paling optimal dengan kekuatan tarik sebesar 20,286 MPa, modulus Young sebesar 3667,5 MPa, dan energi impak sebesar 111 Joule. Sebaliknya, pada fraksi serat 50%, terjadi kegagalan akibat kekurangan matriks (matrix starvation) yang menurunkan kekuatan tarik secara drastis menjadi 4,1568 MPa dan ketangguhan impak menjadi 92 Joule. Dari segi kemampuan pemesinan, seluruh variasi komposit dapat dibubut, meskipun menghasilkan kekasaran permukaan ( 4,055–13,953 µm) yang lebih tinggi dibanding teflon murni karena strukturnya yang heterogen. Secara keseluruhan, komposit serat sabut buah pinang dengan fraksi volume serat 30% merupakan komposisi optimum yang paling efisien secara teknis sebagai bahan alternatif pengerjaan bubut.
References
[1] M. R. Putri, I. D. Faryuni, and N. Nurhasanah, “Pabrikasi Papan Komposit Berbahan Dasar Sabut Pinang (Areca catechu L.) dan Sabut Kelapa (Cocos nucifera L.),” Prism. Fis., vol. 7, no. 3, p. 223, 2020, doi: 10.26418/pf.v7i3.36780.
[2] D. Wibisono, “Analisis Overall Equipment Effectiveness (OEE) Dalam Meminimalisasi Six Big Losses Pada Mesin Bubut (Studi Kasus di Pabrik Parts PT XYZ),” J. Optimasi Tek. Ind., vol. 3, no. 1, pp. 7–13, 2021, doi: 10.30998/joti.v3i1.6130.
[3] P. ilham Raharja, I. B. Suardika, and W. H. Galuh, “Analisis Sistem Perawatan Mesin Bubut Menggunakan,” Ind. Inov., vol. 2019, no. September 2019, pp. 39–48, 2021, [Online]. Available: https://doi.org/10.36040/industri.v12i1
[4] F. Paunda, K. Imad, A. Muhyi, O. Sumardi, and S. Rojikin, “Kekuatan Tarik Komposit Hybrid Bermatrik,” Nozzle J. Mech. Eng., vol. 5, no. 1, pp. 12–18, 2022.
[5] F. S. Patulak, M. B. Palungan, U. Kristen, and I. Paulus, “Pengembangan Roll Burnishing dengan Penambahan Bola Bearing pada Kualitas Permukaan Hasil Pembubutan Mild Steel ST37,” vol. 7, no. 1, pp. 6–13, 2025.
[6] Z. I. Makruf, W. Afnison, and B. Rahim, “A Study on the utilization of areca nut husk fiber as a natural fibre reinforcement in composite applications: A systematic literature review,” J. Eng. Res. Lect., vol. 3, no. 1, pp. 18–28, 2024, doi: 10.58712/jerel.v3i1.123.
[7] M. Akbar, J. Jalaluddin, F. Faisal, S. Suryati, and M. Muhammad, “Pembuatan Briket dari Sabut Kelapa Kombinasi Sabut Pinang dengan Perekat Tepung Tapioka sebagai Bahan Bakar Alternatif,” Chem. Eng. J. Storage, vol. 5, no. 04, pp. 423–434, 2025, doi: 10.29103/cejs.v5i04.19153.
[8] J. S. Binoj, M. Jaafar, B. B. Mansingh, and R. Raghu, “Viscoelastic and heat-resistant behavior of surface-treated areca fruit husk fiber-reinforced polymer composites,” Iran. Polym. J., vol. 32, no. 7, pp. 841–853, 2023, doi: 10.1007/s13726-023-01169-6.
[9] S. N. Sidabutar and B. Maryanti, “Eksperimen Kekuatan Material Komposit Serat Pinang Dan Pelepah Pisang Terhadap Uji Impact,” Al Jazari J. Ilm. Tek. Mesin, vol. 9, no. 1, pp. 23–27, 2024, doi: 10.31602/al-jazari.v9i1.14445.
[10] M. B. Palungan and M. Muslimin, “Tension Strength and Fiber Morphology of Agave Cantala Roxb Leaves due to Liquid Smoke Immersion Treatment,” Adv. Mater. Sci. Eng., vol. 2022, 2022, doi: 10.1155/2022/4653384.
[11] V. Alagumalai, V. Rajamanickam, H. G. Mohamed, I. A. Badruddin, M. N. Bashir, and R. A. Mensah, “Optimisation of areca nut husk-derived cellulose nanofibers for enhancing the mechanical properties of epoxy composites using response surface methodology,” Sci. Rep., vol. 15, no. 1, pp. 1–13, 2025, doi: 10.1038/s41598-025-11415-x.
[12] M. B. Renaldi and A. Mahyudin, “Pengaruh Penambahan Serat Pinang Terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Papan Beton Ringan dengan Fly ash Sebagai Filler,” J. Fis. Unand, vol. 12, no. 4, pp. 584–590, 2023, doi: 10.25077/jfu.12.4.584-590.2023.
[13] Septio Novanto, Sehono, and Ferry Setiawan, “Pengaruh Perendaman Nacl Dan Naoh Pada Pembuatan Komposit Serat Pinang Dengan Metode Vaccum Bagging,” J. Appl. Mech. Eng. Renew. Energy, vol. 2, no. 2, pp. 47–51, 2022, doi: 10.52158/jamere.v2i2.359.
[14] A. J. Sankarathil, R. Rosari, V. S. Joseph, S. Jannet, and A. A. Mathew, “Chopped Areca Nut Fibers as Filler in Epoxy Matrix: Mechanical and Tribological Studies,” Trends Sci., vol. 20, no. 12, 2023, doi: 10.48048/tis.2023.7155.
[15] M. I. Achmad et al., “Studi eksperimental variasi ketinggian pengasapan serat pinang dan serat sabut kelapa untuk meningkatkan sifat mekanik komposit hybrid,” vol. 10, pp. 21–34, 2026.
[16] R. Ruzuqi and V. D. Waas, “Analisis Kekuatan Tarik Dan Impak Material Komposit Polimer Dalam Aplikasi Fiberboat,” ALE Proceeding, vol. 4, pp. 121–126, 2021, doi: 10.30598/ale.4.2021.121-126.
[17] R. A. Nabawi, S. Syahril, and H. Abral, “Loading-dependent mechanical performance of alkali-treated areca nut husk fiber reinforced polyester composites modified with Uncaria gambir extract,” Teknomekanik, vol. 8, no. 2, pp. 243–251, 2025, doi: 10.24036/teknomekanik.v8i2.52472.
[18] H. Aulia and A. Mahyudin, “Pengaruh Persentase Fly Ash terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Papan Beton Ringan dengan Filler Serat Sabut Pinang,” J. Fis. Unand, vol. 13, no. 4, pp. 452–458, 2024, doi: 10.25077/jfu.13.4.452-458.2024.
[19] J. S. Binoj et al., “Taguchi’s Optimization of Areca Fruit Husk Fiber Mechanical Properties for Polymer Composite Applications,” Fibers Polym., vol. 23, no. 11, pp. 3207–3213, 2022, doi: 10.1007/s12221-022-0365-2.
[20] K. S M, “The Mechanical Characterization of Recycled Milled Basalt Fiber Fillers on Flexural Properties of Natural Fiber Reinforced Polymer Composites for Sustainable Developments and High-Performance Industrial Applications,” Int. J. Sci. Res. Eng. Manag., vol. 09, no. 05, pp. 1–9, 2025, doi: 10.55041/ijsrem49119.
[21] I. Y. Purba and A. Yulia, “RAET : Research in Agricultural Engineering and Technology Pengaruh biodegradable foam serat sabut buah pinang dan tapioka dengan penambahan polyvinyl alcohol ( PVA ),” vol. 1, no. 1, pp. 16–25, 2026.
[22] Sumiyanto, H. Achyadi, and D. Hardianto, “Pengembangan Material Komposit Berbasis Polimer Menggunakan Serat Alami,” Tek. Mesin, vol. 26, no. 2, p. 1, 2024.
[23] S. Reports, “Scientific Reports Article in Press An investigation into the physico-chemical characteristics and performance of surface- treated areca fibers IN AR IN,” 2025.
[24] M. Sasi Kumar, M. MakeshKumar, A. Gopinath, B. Krishna Varun, and V. Sinchana Shri, “Mechanical, morphological, elemental and thermal analysis of bio-hybrid epoxy composites reinforced with Areca husk fiber and seed filler,” Polym. Bull., vol. 83, no. 5, p. 225, 2026, doi: 10.1007/s00289-026-06291-y.
[25] S. Gao, J. Xu, F. Fu, Z. Huang, J. F. Demonceau, and J. Yang, “Mechanistic-data-driven modeling of multi-material composite columns: Toward intelligent lightweight design,” Eng. Struct., vol. 352, p. 122134, 2026, doi: 10.1016/j.engstruct.2026.122134.
[26] P. B. Anand et al., “Synthesis and Characterization of Mechanical Properties of Dammar Gum-Epoxy Bio-Composites with Areca Nut Husk and Banana Fiber as Reinforcements for Biomedical Applications,” J. Chem. Eng. Japan, vol. 57, no. 1, p., 2024, doi: 10.1080/00219592.2024.2438111.
[27] P. Agustiar, W. Pracoyo, and F. Azharul, “Analisa Sifat Mekanik Bahan Komposit Polimer Diperkuat Lembaran Serat Buah Pinang Akibat Beban Tarik Ade,” J. Rekayasa Mater. Manufaktur dan Energi, vol. 2, no. 2, pp. 131–139, 2021.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Suhersan Panggalo, Musa Bondaris Palungan, Nitha
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
