Aplikasi Penambahan Aluminium Foam Pada Struktur Crash Box Rangka Mobil Listrik

Penggunaan material ringan sebagai komponen mobil listrik dapat meningkatkan efisiensi penggunaan energi. Komponen keselamatan adalah bagian yang mesti mendapat perhatian khusus karena komponen ini harus berfungsi secara maksimal meskipun terbuat dari material ringan. Crash box adalah komponen keselamatan yang berfungsi sebagai peredam tumbukan frontal. Umumnya crash box berbentuk silinder baja dan dipasang di antara rangka dan fender mobil. Aluminium adalah material ringan yang tegangan spesifiknya lebih tinggi dibandingkan baja. Sedangkan dalam bentuk busa, aluminium foam dapat digunakan sebagai material penyerap energi tumbukan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menentukan desain penampang crash box aluminium yang optimal dalam menyerap energi tumbukan melalui uji tekan quasi-statik. Pada penelitian ini, crash box tersusun atas pelat aluminium 3 mm bertipe AL6061-T6 dengan pengisi aluminium foam berpori tertutup dengan diameter pori 8 mm. Terdapat 2 faktor variasi yang diterapkan, yaitu 6 variasi penampang aluminium foam dan 4 variasi sudut penekanan quasi statik. 6 variasi penampang memiliki massa dan volume yang sama kemudian diuji pada 4 variasi sudut penekanan, yaitu 0o, 10o, 20o, dan 30o. Data parameter crashworthiness diperoleh dari simulasi uji quasi-statik program Abaqus CAE. Data simulasi kemudian divalidasi dengan uji tekan laboratorium untuk diamati kesesuaiannya dengan data eksperimen. Setelah valid, data simulasi diolah menggunakan metode Taguchi dan Principal Component Analysis untuk diperoleh desain penampang crash box yang optimal. Hasil menunjukkan bahwa desain CBF4 memiliki kemampuan penyerapan energi yang terbaik. Nilai parameter crashworthiness CBF4 di antaranya adalah massa yang tertekan (DM) bernilai 0,334 kg, jarak penekanan (DISP) bernilai 56,519 mm, beban puncak (FPEAK) bernilai 67,390 kN, energi total yang terserap (TEA) bernilai 1,423 kJ, energi spesifik yang terserap (SEA) bernilai 4,262 kJ/kg, gaya tekan rata-rata (FMEAN) bernilai 25,170 kN, dan efisiensi beban tumbukan (CFE) bernilai 37,349%. Sehingga, meskipun massa dan volumenya sama, desain penampang crash box mempengaruhi kemampuan penyerapan energi tumbukan.