Analysis Impact Test Composite Sawdust Meranti And Tilapia Scales With Resin Polyester

Edison  Arianto; Budha  Maryanti; Veryyon  Harahap

doi:10.63922/ijeter.v4i03.6008

Edison Arianto Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Balikpapan, Kalimantan Timur Jl. Pupuk Raya No. 1 RT. 16 Kelurahan Gunung Bahagia, Kecamatan Balikpapan Selatan, 76114, Indonesia
Budha Maryanti Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Balikpapan, Kalimantan Timur Jl. Pupuk Raya No. 1 RT. 16 Kelurahan Gunung Bahagia, Kecamatan Balikpapan Selatan, 76114, Indonesia
Veryyon Harahap Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Balikpapan, Kalimantan Timur Jl. Pupuk Raya No. 1 RT. 16 Kelurahan Gunung Bahagia, Kecamatan Balikpapan Selatan, 76114, Indonesia

DOI: https://doi.org/10.63922/ijeter.v4i03.6008

Keywords: Meranti wood powder, tilapia fish scales, polyester resin, composite impact test

Abstract

This research aims to analyze the impact toughness of polyester resin-based composite materials reinforced with meranti wood sawdust and tilapia fish scales as natural fillers. The utilization of biomass waste such as wood dust and fish scales in composite development contributes not only to waste reduction but also offers environmentally friendly material alternatives with promising mechanical performance. The study employs an experimental method using four volume fraction variations: 100% resin, 60% resin–25% wood dust–15% fish scales, 70% resin–20% wood dust–10% fish scales, and 80% resin–15% wood dust–5% fish scales. Specimens were fabricated using the hand lay-up technique and tested for impact resistance using the ASTM D6110 Charpy standard.The results show that the variation in filler volume fractions significantly affects the impact toughness of the composite. The best performance was observed in the 60% resin, 25% wood dust, and 15% fish scales composition, with an absorbed energy of 4.31 joules and an impact value of 16576.92 J/m². In contrast, the 100% resin composition, which contained no filler, recorded the lowest absorbed energy of 1.04 joules and an impact value of 4000 J/m², highlighting the significant role of filler in enhancing impact resistance. The fracture surfaces of the specimens indicated that greater and more evenly distributed filler content led to stronger bonding and more cohesive break patterns. These findings demonstrate that meranti wood sawdust and tilapia fish scales waste have strong potential as reinforcing agents in eco-friendly polyester resin-based composites. Furthermore, the study supports the development of sustainable materials by utilizing abundant industrial wood and fishery waste commonly found in Indonesia. Thus, the use of meranti wood powder and tilapia fish scales as fillers in polyester resin composites demonstrates a positive effect on material toughness and shows promise as an eco-friendly material alternative

Author Biographies

Edison Arianto, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Balikpapan, Kalimantan Timur Jl. Pupuk Raya No. 1 RT. 16 Kelurahan Gunung Bahagia, Kecamatan Balikpapan Selatan, 76114, Indonesia

Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Balikpapan, Kalimantan Timur Jl. Pupuk Raya No. 1 RT. 16 Kelurahan Gunung Bahagia, Kecamatan Balikpapan Selatan, 76114, Indonesia

Budha Maryanti, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Balikpapan, Kalimantan Timur Jl. Pupuk Raya No. 1 RT. 16 Kelurahan Gunung Bahagia, Kecamatan Balikpapan Selatan, 76114, Indonesia

Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Balikpapan, Kalimantan Timur Jl. Pupuk Raya No. 1 RT. 16 Kelurahan Gunung Bahagia, Kecamatan Balikpapan Selatan, 76114, Indonesia

Veryyon Harahap, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Balikpapan, Kalimantan Timur Jl. Pupuk Raya No. 1 RT. 16 Kelurahan Gunung Bahagia, Kecamatan Balikpapan Selatan, 76114, Indonesia

Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Balikpapan, Kalimantan Timur Jl. Pupuk Raya No. 1 RT. 16 Kelurahan Gunung Bahagia, Kecamatan Balikpapan Selatan, 76114, Indonesia

References

Ali, M. Y., & Syahrir, M. (2024). ANALISIS UJI IMPAK DAN MIKROSTRUKTUR KOMPOSIT MATRIKS RESIN POLYESTER BERPENGISI CANGKANG TELUR AYAM KAMPUNG. Jurnal Sosial Dan Teknologi Terapan AMATA, 3(2), 9–19.
Aljabar, M. H. (2021). Pemanfaatan Serat Buah Pinang (Areca Catechu L) Dan Serat Fiberglass Sebagai Bahan Komposit Perahu Nelayan. Universitas Islam Riau. https://repository.uir.ac.id/id/eprint/9011
Ariviadi, B. (2021). PERANCANGAN ALAT POTONG SETENGAH SILINDER SEBAGAI ALAT BANTU PEMOTONG SINGKONG UNTUK BAHAN BAKU PEMBUATAN KERIPIK MANGGLENG. Jurnal Teknik Mesin, 10(2), 58. https://doi.org/10.22441/jtm.v10i2.12056
Arta, I. W. Y., Arifin, Z., & Yudantoko, A. (2020). The Effect of CVT Rollers Weight on Power and Torque of Honda Vario 125 Engine in Garuda Hybrid Car 2017. Journal of Physics: Conference Series, 1700(1), 012064. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1700/1/012064
Aundry, T., & Munang, A. (2024). Analisis Kekuatan Mekanik Komposit Limbah Plastik Recycle Single Use Dan Serbuk Kayu. Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika, 9(1), 66–74. https://doi.org/https://doi.org/10.20527/sjmekinematika.v9i1.302
Dinata, S. M., Iskandar, B. H., Syamani, F. A., & Novita, Y. (2023). KOMPOSIT PLASTIK SEBAGAI BAHAN ALTERNATIF KAPAL PENANGKAP IKAN. ALBACORE Jurnal Penelitian Perikanan Laut, 7(2), 277–290.
Godara, S. K., sneh, Kaur, V., Malhi, P. S., Ahmed, J., Alshehri, S. M., Singh, M., Verma, S., Singh, C., Maji, P. K., Kumar, P., Tamboli, A. M., & Sood, A. K. (2022). Sol-gel auto-combustion synthesis of double metal-doped barium hexaferrite nanoparticles for permanent magnet applications. Journal of Solid State Chemistry, 312, 123215. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2022.123215
Gunandar, A. W. (2021a). Analisis Kekuatan Tarik Dan Impak Bahan Komposit Hibrid Berpenguat Serbuk Kayu Akasia Dan Tandan Kosong Kelapa Sawit. Universitas Islam Riau.
Gunandar, A. W. (2021b). Analisis Kekuatan Tarik Dan Impak Bahan Komposit Hibrid Berpenguat Serbuk Kayu Akasia Dan Tandan Kosong Kelapa Sawit. Universitas Islam Riau. https://repository.uir.ac.id/id/eprint/8977
Handoko, D., Iyus, I., & Manurung, A. (2022). Analisa Sifat Mekanik Komposit Limbah Limbah Plastik PP (Polypropylene) dan Limbah Serbuk Kayu Durian. Jurnal Syntax Admiration, 3(12), 1515–1521.
Handoko, R. D., & Setiawan, F. (2022). Pengaruh fraksi serbuk kayu jati terhadap kekuatan komposit partikel dengan pengujian impact. Teknika STTKD: Jurnal Teknik, Elektronik, Engine, 8(2), 322–329. https://doi.org/https://doi.org/10.56521/teknika.v8i2.738
Hermawan, V. H., Ismail, N. R., Farid, A., & Fadhillah, A. R. (2020). Pengaruh Penambahan Serbuk Alumina (Al203) Pada Resin Polyester Btqn 157 Terhadap Kekuatan Impact Komposit Serat Kulit Pohon Waru (Hibiscus Tiliaceus). J. Energi Dan Teknol. Manufaktur, 3(02), 25–32.
Hidayat, A., Yudo, H., & Manik, P. (2016). Analisa teknis komposit sandwich berpenguat serat daun nanas dengan core serbuk gergaji kayu sengon laut ditinjau dari kekuatan tekuk dan impak. Jurnal Teknik Perkapalan, 4(1).
Hidayat, S. (2019). Analisis kekuatan laminat komposit dengan sabut kelapa sebagai serat penguat. https://doi.org/http://eprints.itenas.ac.id/id/eprint/590
Laksono, M. E., Fitri, M., & Arwati, I. G. A. (2024). PENGARUH PENGUAT MATERIAL ALTERNATIF SERBUK CANGKANG TELUR DAN SERAT IJUK TERHADAP KEKUATAN IMPAK KOMPOSIT RESIN EPOKSI. Journal of Scientech Research and Development, 6(1), 1008–1014.
Lumintang, R. C. A., Soenoko, R., & Wahyudi, S. (2011). Komposit hibrid polyester berpenguat serbuk batang dan serat sabut kelapa. Jurnal Rekayasa Mesin, 2(2), 145–153.
Mahyudi, F., Rahmat, B., & Siddiq, R. (2024). ANALISA KEKUATAN UJI IMPAK MATERIAL KOMPOSIT SERBUK KAYU BERDASARKAN PERBANDINGAN BERAT DARI SPESIMEN. Zona Mesin: Program Studi Teknik Mesin Universitas Batam, 14(3).
Napitupulu, A. M., Yudo, H., & Jokosiworo, S. (2018). Analisa Teknik Penggunaan Serat Pandan Wangi Dan Serat Ampas Tebu Dengan Filler Serbuk Gergaji Kayu Bahan Komposit Pembuatan Kulit Kapal Di Tinjau Dari Kekuatan Lentur Dan Tekan. Jurnal Teknik Perkapalan, 6(1).
NURGIANSYAH, R. (2025). PENGARUH KANDUNGAN SERBUK SEKAM PADI, SERBUK KULIT KACANG TANAH DAN SERAT IJUK TERHADAP KEKUATAN IMPAK DAN MIKROSTRUKTUR KOMPOSIT MATRIK RESIN. Universitas Mercu Buana Jakarta.
Nurhidayat, A. (2021). Analisis Variasi Ketebalan Core Komposit Sandwich Serbuk Tempurung Kelapa Limbah terhadap Sifat Mekanik: Komposit Serbuk Tempurung Kelapa Limbah. Teknika, 7(1), 21–27.
Rangga, D. P., Hartono, P., & Basjir, M. (2023). Analisis Pengaruh Serbuk Cangkang Telur Dan Serat Ampas Tebu Sebagai Komposit Terhadap Sifat Mekanis. Jurnal Teknik Mesin, 18(5), 56–63.
Riadi, H. (2019). Analisa Tegangan Dan Modal Pada Poros Engkol Motor Bakar Satu Silinder Dengan Daya Maksimum 1HP Menggunakan Perangkat Lunak ANSYS. http://repository.umsu.ac.id/handle/123456789/7644
Ruzek, M., Ville, F., Velex, P., Boni, J.-B., & Marchesse, Y. (2019). On windage losses in high-speed pinion-gear pairs. Mechanism and Machine Theory, 132, 123–132. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2018.10.018
Sabido, R., Hernández-Davó, J. L., García-Valverde, A., Marco, P., & Asencio, P. (2020). Influence of the Strap Rewind Height During a Conical Pulley Exercise. Journal of Human Kinetics, 74(1), 109–118. https://doi.org/10.2478/hukin-2020-0018
SIMAMORA, M. H. D. S. (2023). KEKUATAN IMPAK DAN KEKERASAN KOMPOSIT DENGAN PARTIKEL PENGUAT DARI JAMUR KELAPA SAWIT. Fakultas Teknik, Universitas Islam Sumatera Utara.
Wahyudi, W. (2021). Analisa Kekuatan Material Komposit Berpenguat Serat Kulit Tebu Dengan Matriks Resin Polyester Di Tinjau Dari Kekuatan Bending Dan Impek. Universitas Islam Riau. https://doi.org/https://repository.uir.ac.id/id/eprint/8975
Wulandari, F. P., Nur, A. A., Gafira, C. E., & Aritonang, S. (2024). Review Jurnal: Nanokomposit Sebagai Penyerap Gelombang Elektromagnetik Untuk Radar Absorbent Material. Jurnal Rekayasa Material, Manufaktur Dan Energi, 7(1). https://doi.org/https://doi.org/10.30596/rmme.v7i1.17287
Yani, S. M. D., & Haripriadi, B. D. (2022). Analisa Komposit Polimar Serbuk Kulit Kelapa Sebagai Bahan Penguat untuk Membuat Helm Safety. INOVTEK-SERI MESIN, 2(2).
Yousaf, M., Nazir, S., Hayat, Q., Akhtar, M. N., Akbar, M., Lu, Y., Noor, A., Zhang, J.-M., Shah, M. A. . Y., & Wang, B. (2021). Magneto-optical properties and physical characteristics of M-type hexagonal ferrite (Ba1-xCaxFe11.4Al0.6O19) nanoparticles (NPs). Ceramics International, 47(8), 11668–11676. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.01.006
Yudhyadi, I., & Sari, N. H. (2013). Analisa Kekuatan Impact Komposit Polyester Diperkuat Serat Pandan Wangi dengan Pengisi Serbuk Gergaji Kayu. Jurnal Energi Dan Manufaktur Vol, 6(2), 95–200.