Pemilihan Material Pada Lengan Quadcopter

Belakangan ini pengembangan UAV terus dilakukan untuk kepentingan industri maupun hobi, Banyak sekali bentuk dan jenis UAV yang telah dikembangkan terutama quadcopter. Quadcopter merupakan jenis UAV paling banyak ditemukan dan digunakan. Quadcopter memiliki empat lengan yang menjadi komponen utama penyusun rangka dari UAV. Sehingga banyak sekali pemodelan material untuk lengan pada quadcopter sehingga banyak sekali produsen UAV yang terus menerus melakukan rekayasa teknologi material untuk menciptakan lengan drone yang kuat namun memiliki bobot yang ringan. Sehingga saya juga melakukan penelitian ini untuk melakukan pemilihan material khususnya pada lengan quadcopter.

Agar quadcopter dapat terbang, maka quadcopter membutuhkan lengan untuk menempatkan motor dan baling-baling supaya drone dapat terbang. Namun drone bukan berbicara tentang terbang saja, drone tersebut harus memiliki spesifikasi beban angkut maksimal untuk mengetahui beban yang dapat diterima oleh drone tersebut supaya drone tersebut dapat terbang secara optimal. Dengan hal itu drone harus memiliki bobot seringan mungkin agar kinerja motor tidak terlalu berat dan tidak boros energi. Selain itu drone juga mampu membawa muatan yang lebih banyak dikarenakan bobot nya sudah terpangkas oleh beban drone yang telah dilakukan rekayasa. Sehingga saya harus melakukan modifikasi material pada drone tersebut supaya drone yang awalnya memiliki massa yang lebih berat menjadi lebih ringan.

Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP)

Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) adalah jenis material perkuatan struktur yang tahan korosi, mempunyai kuat tarik yang tinggi, superior dalam daktilitas, bobotnya ringan. CFRP banyak diaplikasikan sebagai perkuatan lentur (flexural strengthening) dan geser (shear strengthening) pada struktur balok dengan menggunakan serat fiber dengan cara merekatkan bahan carbon fiber reinforced polymer (CFRP) pada balok beton dengan menggunakan epoxy resin. Bahan ini memiliki banyak aplikasi dalam konstruksi pesawat, otomotif, kapal layar, dan terutama banyak dipakai untuk kontruksi rangka sepeda modern, di mana kekuatan dan berat yang ringan sangat penting. Plastik diperkuat telah menjadi umum dalam barang konsumen kecil seperti laptop, tripod, dan gagang pancing.

Carbon Fiber

Carbon fiber adalah sebuah serat dari karbon murni yang sangat kuat dalam ketegangan (pada saat ditarik) dan cukup fleksibel. Bahan ini terkenal sangat kuat namun memiliki bobot yang ringan. Carbon fiber texture yang asli terasa sangat mulus namun memiliki feel tiga dimensi saat disentuh. Carbon fiber lebih kuat lima kali lipat dari baja serta dua kali lebih kaku. Meskipun lebih kuat dan lebih kaku, kelebihan carbon fiber lebih ringan daripada baja. Hal ini membuatnya menjadi material yang ideal untuk berbagai macam jenis peralatan dalam kebutuhan manufaktur. Serat karbon sangat kuat, sangat kaku, dan relatif ringan. Kekakuan suatu bahan diukur dengan modulus elastisitasnya. Modulus serat karbon biasanya 34 MSI (234 Gpa). Kekuatan tarik utama Serat Karbon biasanya 600-700 KSI (4-4,8 Gpa).

Kesimpulan

Berdasarkan dari studi literatur yang telah saya lakukan, alasan saya semakin kuat jika saya memilih material carbon fiber tube untuk digunakan pada lengan quadcopter karena memiliki sifat kekakuan yang tinggi dan cukup kuat untuk mengatasi berat quadcopter yang cukup berat. Selain itu metarial ini dikenal ringan sehingga cocok digunakan pada penggunaan UAV.