Mahasiswa UNY Buat Pesawat Flywing Berbahan Komposit Serat Rami

05 Okt 2023, 14:50 WIB

Pesawat Flywing Berbahan Komposit Serat Rami. (Dok. Istimewa)

Sleman, IDN Times - Mahasiswa UNY merancang wahana unmanned aerial vehicle (UAV) untuk monitoring wilayah yang memiliki efisiensi dan ketahanan yang tinggi. Untuk mencapai tujuan tersebut dipilihlah sebuah desain UAV yang mengombinasikan antara pesawat glider dengan flywing.

Desain wahana dibuat dengan mempertimbangkan aerodinamika UAV. Para mahasiswa tersebut adalah Ikhlasul Amal Romadhoni dari prodi Pendidikan Teknik Elektro, Akbar Arrazaq (Pendidikan Teknik Mekatronika), Alfino Hokkey Ramadhani (Teknik Manufaktur), Pius Calfin Alfian Nugroho (Teknik Manufaktur), Muhammad Iqbal Alfariz (Pendidikan Teknik Elektro), Dzikra Nura Dien (Pendidikan Teknik Elektronika), Sasa Andhika (D4 Teknik Elektro), Luqman Amienun Nadjib (D4 Teknik Mesin), dan Andreas Hosea Patty (Prodi Pendidikan Teknik Mekatronika).

Ketua Tim, Ikhlasul Amal Romadhoni mengatakan proses pembuatan wahana ini melalui beberapa tahapan yaitu proses desain, proses manufaktur, dan proses pengujian. “Pembuatan wahana ini dilakukan menggunakan bahan alami yang ramah lingkungan namun juga memiliki struktur kekuatan yang baik yaitu serat rami,” kata Ikhlasul, Kamis (5/10/2023).

Pemilihan serat rami sebagai bahan pengembangan frame pesawat UAV flywing didasarkan pada pertimbangan atas potensi serat rami di Indonesia yang berlimpah dan belum termanfaatkan secara maksimal. Komposit serat rami yang digunakan sebagai bahan penyusun bodi pesawat ini dapat disebut sebagai RaFREC (Ramie Fiber Reinforce Composite).

1. Konsep desain mengacu pesawat model flywing

Mahasiswa UNY Pembuat Pesawat Flywing Berbahan Komposit Serat Rami. (Dok. Istimewa)

Akbar Arrazaq mengatakan konsep desain wahana mengacu pada pesawat model flywing yang sering digunakan untuk pemetaan suatu wilayah. “Software yang digunakan untuk mendesain wahana menggunakan software Solidworks. Proses pembuatan desain dilakukan mulai dari pembuatan bodi wahana, wing kanan dan kiri serta penambahan desain wingtip,” papar Akbar.

Desain wahana yang telah dibuat merupakan penggabungan antara konsep elemen pesawat flywing yang memiliki lebih sedikit hambatan udara dengan glider yang memiliki rentang sayap yang panjang sehingga memiliki kemampuan gliding yang bagus.

Alfino Hokkey Ramadhani menjelaskan pada proses manufaktur pesawat, awalnya dibuat mould master yang digunakan untuk membuat cetakan. “Mould master harus dibuat sebaik mungkin karena hasil proses cetak akan menjadi cetakan utama pada badan UAV,” katanya.

Bahan yang digunakan untuk membuat mould master adalah PLA+ yang dicetak melalui alat 3D printer. Print 3D digunakan sebagai cetakan karena lebih presisi dan mudah dibuat. Setelah mould master jadi, langkah berikutnya adalah mempersiapkan kain rami agar siap dicetak melalui mould master.

Untuk mempermudah dalam proses lay-up, kain rami dijahit sesuai pola pada cetakan. Sayap pada pesawat dibuat menggunakan bahan hardfoam, proses pemotongan sayap dilakukan dengan menggunakan CNC hot wire atau kawat panas. Proses pembuatan sayap ini menggunakan program agar diperoleh hasil yang presisi sesuai dengan desain. Kemudian di lay-up dengan cara serat komposit (rami) diletakkan pada cetakan kemudian cairan resin dioleskan pada serat pada cetakan tersebut secara manual menggunakan kuas. Serat ini akan mengikuti bentuk dari cetakan.

2. Proses vakum untuk meratakan hasil cetakan

Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta (uny.ac.id)

Pius Calfin Alfian Nugroho menambahkan, hasil lay-up tadi dimasukkan di dalam tas plastik untuk dilakukan proses vakum. Udara di dalam plastik disedot dengan pompa vakum sehingga menjadi hampa dan akan menekan permukaan dari cetakan yang telah diletakkan kain rami dan diolesi resin, sehingga resin ini akan menyebar ke seluruh permukaan cetakan secara merata.

“Tujuan dari proses vakum ini adalah untuk meratakan hasil cetakan, untuk menghilangkan gelembung-gelembung pada komposit sehingga hasilnya bagus, untuk menyerap sisa-sisa resin yang berlebih sehingga hasil cetakan lebih tipis,” kata Calfin.

Setelah resin kering kemudian dilakukan proses berikutnya yaitu perakitan. Dijelaskan Muhammad Iqbal Alfariz, perakitan yang pertama yaitu menyambung antara bodi kanan dan kiri pesawat. Masing-masing bagian kemudian disatukan dengan cara dilem dengan resin sehingga diperoleh sebuah bodi utuh. Bodi pesawat yang telah disatukan akan dirakit dengan sayap yang telah di CNC menggunakan hot wire.

“Untuk memperkuat sayap diperlukan spar dan dilakukan peresinan sayap menggunakan serat rami dan fiber cloth,” ujarnya.

Sayap dan bodi kemudian dilakukan finishing meliputi penghalusan, pengecatan dan pemasangan komponen elektronik. Komponen elektronik yang dipasang meliputi prome mover, esc, servo, flight controller, dan baterai sehingga diperoleh sebuah pesawat yang utuh.

3. Langkah pengujian dilakukan

Pesawat Flywing Berbahan Komposit Serat Rami. (Dok. Istimewa)

Langkah terakhir yaitu pengujian. Sasa Andhika menyebutkan proses ini dilakukan berdasarkan dua pengujian yaitu, pengujian bahan dan pengujian wahana. Pengujian bahan dilakukan untuk memperoleh data kekuatan komposit serat rami dengan dua pengujian yaitu uji tarik dan uji bending.

“Pengujian wahana dilakukan dengan test flight pada wahana yang telah dibuat secara keseluruhan,” kata Sasa.

Dari pengujian yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa pesawat memiliki kestabilan terbang yang baik. Kerja keras para mahasiswa tersebut membuahkan hasil. Pesawat serat rami karyanya berhasil meraih juara harapan 1 Airframe Innovation pada Kontes Robot Terbang Indonesia 2023.