(For USM Staff/Student Only)

EngLib USM > Ω School of Aerospace Engineering >

The The development of front car bumper model using natural fiber reinforced composite prepreg

The development of front car bumper model using natural fiber reinforced composite prepreg / Aiman Hakim Mohamed Zulmazi
Disebabkan oleh peningkatan dalam permintaan untuk bahan-bahan dengan ciri-ciri seperti nisbah kekuatan-kepada-berat yang tinggi, rintangan terhadap hakisan, kalis api, tidak mudah haus dan lain-lain di seluruh dunia, kemajuan bahan-bahan komposit ini amatlah penting untuk memenuhi keperluan Industri Keempat yang sedang berkembang pesat. Secara umumnya, komposit terdiri daripada dua atau lebih bahan konstituen (serat, resin, dan lain-lain) dengan ciri-ciri fizikal atau kimia yang berbeza disatukan bersama-sama untuk meningkatkan lagi kekuatan bahan untuk kegunaan tertentu. Walau bagaimanapun, serat konvensional seperti karbon, serat kaca, aramid, dan boron adalah sumber yang tidak boleh diperbaharui, sangat mahal, dan tidak mudah untuk dikitar semula. Komposit dengan serat yang boleh diperbaharui tidak pernah menjadi lebih penting sehingga kini di era digital ini. Dengan kos yang lebih rendah dan berat dikurangkan, sifat-sifat yang dikehendaki dalam serat asli adalah bersamaan dengan komposit dengan serat konvensional walaupun terdapat beberapa kekurangan dalam kekuatan. Kajian ini bertujuan untuk memupuk kaedah pembuatan membentuk prepreg serat berasaskan kelapa, sawit dan disatukan dengan resin epoksi. Prepreg ini kemudiannya akan digunakan untuk menghasilkan panel komposit untuk ujian ketegangan dan membina model penghadang hadapan kereta. Kaedah fabrikasi sepanjang penyelidikan dan perkembangan spesimen termasuklah pengacuan mampatan dan beg vakum. Sebilangan besar spesimen ujian tegangan gagal secara lateral (L) pada cengkaman atau tab (A) di bahagian kiri (L) spesimen. Didapati bahawa jenis komposit dengan ketumpatan tertinggi adalah gentian kaca, diikuti oleh serat sabut dan serat kelapa sawit yang terakhir. Jenis komposit dengan pecahan isipadu serat yang paling hampir dengan 50% adalah gentian kaca, diikuti oleh serat sabut dan serat kelapa sawit yang terakhir. Diperhatikan bahawa gentian kaca mempunyai nilai modulus Young yang paling tinggi iaitu 4,19 GPa, diikuti oleh serat kelapa sawit masing-masing pada 2.31 GPa dan serat sabut pada 2.11 GPa. Ini menunjukkan bahawa gentian kaca mempunyai nilai kekuatan tegangan tertinggi iaitu 116.24 MPa, diikuti oleh serat sabut pada 19.54 MPa dan akhirnya serat kelapa sawit pada 17.05 MPa. Serat kaca mempunyai nilai modulus ketangguhan tertinggi pada 3.21 MPa, diikuti oleh serat sabut pada 0.31 MPa dan terakhir gentian sawit pada 0.25 MPa. Analisis spesifik per ketumpatan juga membuktikan bahawa gentian kaca mendominasi setiap ciri analisis ujian tegangan. Akhirnya, potensi untuk menggantikan komposit konvensional dengan bio-komposit dapat disimpulkan _______________________________________________________________________________________________________ Due to an uprising in demand for materials with tailored specified properties such as high strength-to-weight ratio, corrosion resistance, inflammable properties, wear resistance etc. worldwide, development of composite materials is compulsory to fulfil the needs of fast-growing Fourth Industrial Revolution. Generally, composites are made up of two or more constituent materials (fiber, resin, etc.) with significantly different physical or chemical properties fused together to further enhance a material’s competence for certain utilizations. However, conventional fibers such as carbon, fiberglass, aramid, and boron are non-renewable resources, very expensive, and not easily recyclable. The exigency for renewable fiber-reinforced composites has never been as vital as it is now in this digital era. With lower cost and reduced weight, the desired properties of natural fibers are equivalent to conventional fiber-reinforced composites despite some losses in strength. This study aims to cultivate manufacturing routes of forming oil palm-based and coir-based fiber prepregs with epoxy resin and then using these prepregs to produce composite panels for tensile test and car bumper models. Fabrication methods throughout the research and development of the specimen include compression molding, and vacuum bagging. Most of tensile test specimens failed laterally (L) at the grip or tab (A) on the left part (L) of the specimens. It is found that the composite type with highest density is glass fiber, followed by coir fiber and lastly oil palm fiber. The composite type with the closest fiber volume fraction to 50% is glass fiber, followed by coir fiber and lastly oil palm fiber. It is observed that glass fiber has the highest value of Young’s modulus of 4.19 GPa, followed by oil palm fiber at 2.31 GPa and coir fiber at 2.11 GPa respectively. Is it shown that glass fiber has the highest value of tensile strength of 116.24 MPa, followed by coir fiber at 19.54 MPa and finally oil palm fiber at 17.05 MPa. Glass fiber has the highest value of toughness modulus at 3.21 MPa, followed by coir fiber at 0.31 MPa and lastly palm fiber at 0.25 MPa. The specific analysis per density also proves that glass fiber dominates in each characterization. Finally, the potentiality of replacing conventional composites with bio-composites is concluded.
Contributor(s):
Aiman Hakim Mohamed Zulmazi - Author
Primary Item Type:
Final Year Project
Identifiers:
Accession Number : 875007945
Language:
English
Subject Keywords:
composite; materials; fiber-reinforced
First presented to the public:
8/1/2020
Original Publication Date:
10/2/2020
Previously Published By:
Universiti Sains Malaysia
Place Of Publication:
School of Aerospace Engineering
Citation:
Extents:
Number of Pages - 128
License Grantor / Date Granted:
  / ( View License )
Date Deposited
2020-10-02 16:28:15.978
Submitter:
Mohd Jasnizam Mohd Salleh

All Versions

Thumbnail Name Version Created Date
The The development of front car bumper model using natural fiber reinforced composite prepreg1 2020-10-02 16:28:15.978