Potensi Basalt Fiber sebagai Material Ramah Lingkungan untuk Rangka Kursi Roda

Aven Saroha Banjarnahor

Abstract


Pemilihan material rangka kursi roda yang ringan, kuat, dan ramah lingkungan menjadi faktor penting dalam meningkatkan kenyamanan, efisiensi, serta keselamatan pengguna. Penelitian ini membandingkan performa material Aluminium Alloy (AA) dan Basalt Fiber (BF) sebagai kandidat rangka kursi roda modern melalui metode eksperimen berbasis Finite Element Analysis (FEA) menggunakan SolidWorks. Model rangka dimodelkan secara tiga dimensi, kemudian diberikan pembebanan statis untuk mengevaluasi deformasi, distribusi tegangan, dan respon mekanik dari masing-masing material. Hasil analisis menunjukkan bahwa aluminium memiliki kekakuan awal lebih tinggi dan deformasi yang relatif kecil, tetapi konsentrasi tegangan cenderung terfokus pada area sambungan. Sebaliknya, basalt fiber menunjukkan distribusi tegangan yang lebih merata, rasio kekuatan terhadap berat yang lebih baik, serta ketahanan superior terhadap getaran dan beban berulang. Secara lingkungan, BF juga memiliki jejak karbon lebih rendah dan potensi keberlanjutan lebih tinggi dibandingkan aluminium primer. Dengan sifat mekanik unggul, bobot ringan, dan karakteristik ramah lingkungan, basalt fiber dinilai sebagai material alternatif yang menjanjikan untuk pengembangan rangka kursi roda modern.


Full Text:

PDF

References


[1] Selcuk, S., Ahmetoglu, U., & Canbay Gökçe, E., “Basalt Fiber Reinforced Polymer Composites (BFRP) other than Rebars: A Review,” Materials Today Communications, vol. 37, p. 107359, Oct. 2023, doi: 10.1016/j.mtcomm.2023.107359.

[2] Yang, W., Liu, L., Wu, W., Zhang, K., Xiong, X., Li, C., Huang, Y., Zhang, X., & Zhou, H., “A review of the mechanical properties and durability of basalt fiber recycled concrete,” Construction and Building Materials, vol. 412, p. 134882, 2024, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2024.134882.

[3] Chen, C., Ding, Y., Wang, X., & Bao, L., “Recent advances to engineer tough basalt fiber reinforced composites: A review,” Polymer Composites, first published 24 July 2024, doi: 10.1002/pc.28711.

[4] Wang, X., Yuan, S., Sun, W., Hao, W., Zhang, X., & Yang, Z., “Analysis and Validation of Lightweight Carriage Structures Using Basalt Fiber Composites,” Materials, vol. 17, no. 23, p. 5723, 2024, doi: 10.3390/ma17235723.

[5] “Basalt Fiber‑Reinforced Polymer Composites: Properties, Applications, and Future Prospects,” Journal of Materials Science Research and Reviews (JMSRR), Nov. 2024.

[6] Liu, H., Yu, Y., Liu, Y., Zhang, M., Li, L., Ma, L., Sun, Y., & Wang, W., “A Review on Basalt Fiber Composites and Their Applications in Clean Energy Sector and Power Grids,” Polymers, vol. 14, p. 2376, 2022, doi: 10.3390/polym14122376.

[7] Sabtu, M. A., Admi, A. E., Salleh, M. M., Osman, S. A., & Osman, S. A., “Finite Element Analysis of Stress Distribution in AL6061 Frame Structures Under Varying Applied Loads,” International Journal of Integrated Engineering, vol. 16, no. 2, pp. 259–269, 2024, doi: 10.30880/ijie.2024.16.02.027.

[8] A. B. Prasetiyo and K. A. Sekarjati, “Finite Element Simulation Of Power Weeder Machine Frame,” Indonesian Journal of Computing, Engineering, and Design, vol. 4, no. 2, pp. 25–34, Oct. 2022, doi: 10.35806/ijoced.v4i2.291.

[9] E. I. Naelendra, C. I. P. K. Kencanawati, dan I. P. Lokantara, “Pengaruh Variasi Fraksi Volume Biokomposit Batang Padi dan Resin Epoxy–Polyester terhadap Kekuatan Tarik dan Densitas,” Jurnal Ilmiah Teknik Desain Mekanika, vol. 13, no. 1, pp. 24–28, Jan. 2024.




DOI: https://doi.org/10.18860/jomi.v1i2.38789

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


EDITORIAL OFFICE

Department of Mechanical Engineering
Faculty of Science and Technology
Maulana Malik Ibrahim State Islamic University Malang

Jl. Locari, Tlekung, Kec. Junrejo, Kota Batu, Jawa Timur 65151.