NASKAH PUBLIKASI TUGAS AKHIR
STUD KOMPOSISI RESIN PHENOLIC SEBAGAI BAHAN MATRIK DALAM PEMBUATAN KAMPAS REM METODE CAMPURAN KERING
Diajukan untuk memenuhi tugas Dan Syarat - Syarat Guna memperoleh Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun : LANANG BAGUS YULQA NIM : D200070062
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016
STUDI KOMPOSISI RESIN PHENOLIC SEBAGAI BAHAN MATRIK DALAM PEMBUATAN KAMPAS REM METODE CAMPURAN KERING Lanang Bagus Yulqa, Sarjito Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartosura Email :
[email protected] ABSTRAKSI Kampas rem merupakan salah satu komponen kendaraan bermotor yang berfungsi untuk memperlambat atau menghentikan laju kendaraan, khususnya kendaraan darat. Saat kendaraan berkecepatan tinggi kampas rem memiliki peranan yang sangat penting, bahkan keselamatan jiwa pengendara tergantung pada kualitas dari kampas rem tersebut. Tujuan penelitian adalah untuk melakukan penggujian penggunaan resin phenolic sebagai bahan matrik pengganti resin epoxy pada pembuatan kampas rem, dengan bahan yaitu serbuk kuningan, serbuk aluminium, karbon,barium sulfate, calsium carbonater, fiber glass. Pembuatan kampas rem dipress dengan beban 7,5 ton selama 7 menit, di oven selama 60 menit dengan temperature 200 °C. Pengujian yang dilakukan meliputi uji gesek dan uji kekerasan. Penggunaan variasi resin phenolic campuran 21,9% mempunyai tingkat keausan paling rendah dibanding dengan campuran 17,4% dan 26,1%. Hal ini dapat di buktikan pada setiap proses pengujian gesek tingkat keausan campuran 21,9% yaitu sebesar 4,3 mm3/menit pada pengujian kering, 3,5 mm3/menit pada pengujian air dan 3,1 mm3/menit pada pengujian oli. Hasil pengujian menunjukan bahwa kualitas kampas rem campuran metode basah masih lebih bagus daripada kampas rem dengan campuran metode kering. Hal ini dapat dibuktikan pada campuran 17,4% tingkat keausanya lebih tinggi dibandingkan dengan campuran basah.
Kata kunci : kampas rem, resin phenolic
STUDI KOMPOSISI RESIN PHENOLIC SEBAGAI BAHAN MATRIK DALAM PEMBUATAN KAMPAS REM METODE CAMPURAN KERING Lanang Bagus Yulqa, Sarjito Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartosura Email :
[email protected] ABSTRAKSI Brake pad is one coumponent of a motor vehicle that serves to slow ora stop the vehicle, especially ground. When a high-speed vehicle brake has an important role in such a deep, even the salvation of a soul riders depending on the quality of the brake lining. The purpose of research is to test the use of phenolic resins as a replacement for epoxy resin matrik material in the manufacture of brake lining, with materials such as brass powder, aluminium powder, carbon ,barium sulfat, cacium carbonate , fiber glass. Manufacture brake on tap with a load of 7,5 tons for 7 minutes in the oven for 60 minutes at a temperature of 200 °C. Testing was conducte on the swipe test and hardnees test. The use of phenolic resin mixture variatiaon of 21,9% has lowest wear rate compared with a mixture of 17,4% and 26,1%. This can be proved in any of the testing process frictional wear rate of the mixture 21,9% is equal 4,3 mm3/minute for the dry testing, 3,5 mm3/minute on water testing and 3,1 mm3/minute on oil testing. The test result showed that the quality of the brake lining wet method is still better than the brake mixture of dray methods. This can be proved in mixture of 17,4% higher wear rate in comparison with the wet mixture.
Keywords : brake pad, phenolic resin
PENDAHULUAN Kampas rem merupakan salah satu komponen kendaraan bermotor yang berfungsi untuk memperlambat atau menghentikan laju kendaraan khususnya kendaraan darat. Pada saat kendaraan berkecepatan tinggi kampas rem memiliki peranan yang sangat penting, bahkan keselamatan jiwa pengendara tergantung pada kualitas dari kampas rem tersebut.
BATASAN MASALAH Untuk memudahkan pelaksanaan penelitian sehingga tujuan penelitian dapat dicapai, perlu adanya pembatasan masalah, yaitu: 1. Bahan Pada penelitian kali ini, peneliti menggunakan bahan-bahan untuk pembuatan kampas rem yaitu serbuk kuningan,serbuk aluminium, karbon,calcium carbonate,barium sulfate, fiberglass, sedangkan matrik yang digunakan adalah resin phenolic. 2. Pengujian Pada penelitian kali ini peneliti menggunakan dua pengujian yaitu pengujian gesek kampas rem dan uji kekerasan menggunakan durometer. 3. Peneliti menggunakan kampas rem campuran basah bermatrik resin epoxy dengan campuran 17,4% sebagai media pembanding.
Berdasarkan proses pembuatannya, kampas rem sepeda motor termasuk pada particulate composite. Komposit jenis ini, bahan penguatnya (reinforced) terdiri atas partikel yang tersebar merata dalam matriks yang berfungsi sebagai pengikat, sehingga menghasilkan bentuk yang solid.. Penggunanan resin epoxy sebagai bahan matrik dalam pembuatan kampas rem menggunakan campuran sistem basah. Maka daripada itu peneliti mengadakan penelitian mengenai penggunaan resin phenolic sebagai bahan matrik dalam proses pencampuran sistem kering.
TINJAUAN PUSTAKA
Berdasarakan perkembangan kampas rem Tri,M.S.dkk (2005) meneliti penggunaan resin epoxy dan resin polyester sebagai bahan matrik dalam pembuatan kampas rem.Setelah mengalami pengamatan dan pengujian kampas rem mengunakan matrik resin epoxy lebih tahan aus 4,35% dari kampas rem yang menggunakan matrik resin polyester.
TUJUAN PENELITIAN Penelitian ini bertujuan untuk : 1, Melakukan rekayasa pembuatan kampas rem dengan metode campuran kering dengan bahan resin phenolic sebagai bahan matrik. 2. Untuk mendeskripsikan prosentase campuran resin phenolic terhadap keausan kampas rem pada proses uji gesek. 3. Untuk mengidentifikasi kualitas kampas rem kampas rem bahan resin phenolic sebagai bahan matrik.
El-tayeb, N.S.M. dkk (2008) meneliti kampas rem mengenai pengaruh penyemprotan air terhadap kualitas gesek dan keausan kampas rem. Adapun bahan atau komposisi yang digunakan yaitu steel fiber, 1
graphite, baryte, rubber, aramid, calsium carbonate, zircon, brass, dan cashew dust, adapun matrik atau pengikat yang dipakai adalah resin phenolic. Berdasarkan pengamatan dan pengujian yang dilakukan, pada kondisi kering nilai koefisien gesek kampas rem tersebut adalah senilai 0,39 dan nilai 0,43 adalah koefisien gesek tertinggi kampas rem, sedangkan pada kondisi basah nilai koefisien gesek kampas rem tersebut adalah senilai 0,02 dan nilai koefisien gesek tertinggi kampas rem 0,27.
melaju maka semakin tinggi pula tuntutan kemampuan sistem rem yang lebih handal dan optimal untuk menghentikan atau memperlambat laju kendaraan. Untuk mencapainya diperlukan perbaikan-perbaikan dalam sistem pengereman tersebut. Sistem rem yang baik adalah sistem rem yang jika dilakukan pengereman baik dalam kondisi apapun pengemudi tetap dapat mengendalikan arah dari laju kendaraannya.
Haroen, W.K dkk (2008) , meneliti peningkatan standar kampas rem berbahan baku asbestos dan non asbestos dengan memperhatikan keamanan dan kesehatan. Untuk bahan serat komposit non asbestos yang dipakai berupa serat alam aramid, serat fiber, serbuk aluminum, grafit, barium, alumina, sulfat, cashew dust, NBR powder, adapun matrik yang dipakai adalah resin phenolic. Berdasarkan pengamatan dan pengujian yang dilakukan, koefisien gesek kampas dalam keadaan normal adalah 0,54
1. Rem Tromol Rem ini terdiri dari sepasang kampas rem yang terletak pada piringan yang tetap (tidak ikut berputar bersama roda), dan drum yang berputar bersama roda.
LANDASAN TEORI A. Rem
Gambar 1 .Rem Tromol 2. Rem Cakram
Rem berfungsi untuk memperlambat atau menghentikan gerakan roda. Karena gerak roda menjadi lambat, secara otomatis gerak kendaraan menjadi lambat. Energi kinetik yang hilang dari benda yang bergerak ini biasanya diubah menjadi panas karena gesekan. Pada setiap kendaraan bermotor, kemampuan sistem pengereman menjadi suatu yang penting karena mempengaruhi keselamatan berkendara. Semakin tinggi kemampuan kendaraan tersebut
Rem cakram terdiri dari piringan yang dibuat dari logam, piringan logam ini akan dijepit oleh kampas rem (brake pad) yang didorong oleh sebuah torak yang ada dalam silinder roda. Untuk menjepit piringan ini diperlukan tenaga yang cukup kuat. Untuk memenuhi kebutuhan tenaga ini, pada rem cakram dilengkapi dengan sistem hydraulic, agar dapat 2
menghasilkan tenaga yang cukup kuat. Sistem hydraulic terdiri dari master silinder, silinder roda, reservoir untuk tempat oli rem dan komponen penunjang lainnya.
Polimer perekat dikelompokan pada sumber dan jenisnya, berdasarkan sumbernya terdiri dari polimer alami dan buatan. Polimer alami terdiri dari hewan, nabati, mineral, elastomer. Polimer buatan terdiri dari thermoplastic dan thermoset. C. Resin Phenol Resin phenolic, merupakan resin sintetik yang dibuat dengan mereaksikan phenol dengan formaldehida,wujudnya keras,kuat,awet dan dapat dicetak pada berbagai kondisi.Resin phenol termasuk dalam golongan polimer termoset yang mempunyai rumus kimia C7H8O2.
Gambar 2. Rem Cakram B. Matrik Matrik memegang peran penting sebagai pengikat serat, transfer beban dan pendukung serat. Pada komposit serat (fibrous composites) matriks yang digunakan adalah resin (plastik yang berfasa cair). Matriks harus memiliki perpanjangan saat patah yang lebih besar dibanding perpanjangan saat patah serat. Selain itu juga harus mampu berdeformasi sehingga beban dapat diteruskan antar serat. Bahan matrik yang sering digunakan dalam komposit adalah polimer. Polimer merupakan molekul besar yang terbentuk dari satuansatuan sederhana. Berkembang dari pangkal polimer alam, saat ini telah dikembangkan pula berbagai jenis polimer sintetik yang rumit dan kebanyakan berasal dari bahan baku turunan minyak bumi. Polimer didunia industri yang sering digunakan adalah polimer sintetik atau buatan sebagai perekat. Beberapa polimer yang sering digunakan di industri antara lain karet, plastik, dan serat.
Resin phenol mempunyai daya tahan panas dan air dan dapat diberi macam-macam warna,serta tidak menimbulkan efek racun.Resin ini sering digunakan sebagi bahan pelapis dan laminating,pengikat batu gerinda,pengikat logam atau gelas.Resin phenolic dapat diolah kedalam berbagai bentuk seperti,lembaran,plat,batang dan lain-lain. D. Sintering Istilah sintering berasal dari bahasa jerman, “sinter” dalam bahasa inggris berasal dengan kata “cinder” yang berarti bara. Sintering merupakan metode pembuatan material dari serbuk dengan pemanasan sehingga terbentuk ikatan partikel pada suhu tinngi. Sintering adalah pengikatan bersama antar partikel pada suhu tinggi. Sintering dapat terjadi dibawah suhu leleh (melting point) 3
dengan melibatkan transfer atomic pada kondisi padat.
Gesekan pada kampas rem dipengaruhi putaran maka perlu juga dicari besaran torsi yang dihasilkan. Rumus torsi :
E. Gesekan Gaya gesek adalah hambatan yang terjadi pada suatu bagian saat bergerak. Gerakan yang dimaksud yaitu meluncur dan berputar. Gesekan juga dipengaruhi oleh daya (P), apabila beban yang diterima pada sumber gesekan besar maka daya yang dibutuhkan juga akan semakin besar dan begitu pula sebaliknya. Hal ini juga dapat menunjukan tingkat kekasatan atau kepakeman dari bahan gesekan.
...............................................(2) Keterangan : T = Torsi (Nm) P = Daya (Watt) = Putaran Sudut (rad/s) Rumus koefisien gesek : ......................................(3) Dimana : μ = Koefisien gesek r = Jari-jari lintasan (m) T = Torsi (Nm)
P=VxI....................................(1) Keterangan : P = daya yang dibutuhkan (watt) V = tegangan (volt) I = kuat arus (ampere) Gesekan dibedakan menjadi dua yaitu 1. Gesekan Statik Gesekan statik adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak bergerak relatif satu sama lain. 2. Gesekan Kinetik Gesekan kinetik atau dinamik terjadi ketika dua benda bergerak relatif satu sama lain dan saling bergesekan (seperti sebuah kereta luncur di tanah).
Fn
= W (N) dimana W = m . g W = Usaha (N) m = Massa (Kg) g = Gravitasi (9,81 m/s2)
G. Kekerasan Yang dimaksud dengan kekerasan adalah daya tahan bahan terhadap goresan atau penetrasi pada permukaanya. Definisi yang lain adalah ukuran ketahanan bahan terhadap deformasi plastis. Tiga jenis umum mengenai ukuran kekerasan yang tergantung cara pengujian, yaitu kekerasan goresan (scrath hardness), kekerasan lekukan (indentation hardness), dan kekerasan pantulan (rebound hardness) atau kekerasan dinamik (dynamic hardnerss).
F. Koefisien Gesek Koefisien gesek atau Coefficient of Friction (COF), disimbolkan dengan huruf Yunani μ, yaitu suatu skala dimensional bernilai kecil yang menjelaskan perbandingan gaya gesek antara dua bagian dan gaya tekan keduanya. Koefisien gesek tergantung pada material yang digunakan. 4
mulai
Bilangan kekerasan menurut alat uji yang digunakan untuk menguji kekerasan benda. Kekerasan dinyatakan dalam HD (hardness), kekerasan Vickers dinyatakan dalam HV dan kekerasan Rockwell dinyatakan dengan HRB untuk penetrator bola baja atau HRC untuk penetrator kerucut intan. Pengujian kekerasan dengan alat durometer hanya terbatas pada bahan tertentu, Pada penelitian ini menggunakan pengujian kekerasan. Pada pengujian kekerasan dengan durometer benda uji harus rata dan cukup tebal agar kekerasan bidang pendukung tidak ikut terukur.
Studi pustaka Pengadaan alat
Persiapan bahan
Serbuk kuningan Serbuk aluminium Calcium carbonate Barium sulfate Graffit Resin phenolic
Fiberglass
Penyampuran bahan
Pembuatan kampas rem
spesimen
sintering
METODE PENELITIAN Berikut ini diagram alir yang menggambarkan proses alur penelitian:
pengujian
campuran basah
Uji kekerasan
Uji gesek
hasil
Analiasa dan pembahasan Kesimpulan dan saran
selesai
Gambar 3. Diagram alir 5
Bahan dan alat Bahan : 1. Serbuk kuningan 2. Serbuk aluminium 3. Barium sulfrat 4. Calcium carbonate 5. Graffit 6. Resin phenolic 7. Fiberglass 8. Plat kampas 9. Plastic stell Alat : a. Alat pembuatan 1. Disk mill 2. Timbangan digital 3. Cetakan
6. Thermocontrol
Gambar 7. Thermocontrol 7. Oven b. Alat pengujian 1. Jangka sorong 2. Non-contact Thermometer
Gambar 4. Cetakan
Infrared
Gambar 8. Non-contact Infrared Thermometer
4. Mesin press 3. Digital tachometer
Gambar 9. Digital tachometer 4. Clamp meter
Gambar .5 Mesin press 5. Heater
Gambar 10. Clamp meter
Gambar 6. Heater 6
Komposisi kampas rem sebagai berikut :
5. Durometer
1. Kampas Rem dengan Resin phenolic 17,4%
No
Nama Bahan
Berat ( gr )
Presentase (%)
1.
Serbuk Aluminium
1.6
9.3
2.
Serbuk Kuningan
2
11.7
3.
CaCo3
2.5
14,6
4.
Karbon
0.3
1,7
5.
Barium sulfat
3.6
20,9
6.
Resin phenolic
3
17,4
7.
Fiberglass
4.2
24,4
17,2
100
Gambar 11. Durometer Spesimen Uji Penelitian kampas rem ini menggunakan 18 spesimen. Enam spesimen yaitu kampas rem variasi resin phenolic variasi 3 gram,enam spesimen variasi resin phenolic 4 gram, dan enam spesimen variasi resin phenolic 5 gram .
Gambar 12. Kampas Rem variasi resin phenolic
Berat Total
Sebagai media pembanding peneliti menggunakan kampas rem campuran basah bermatrik resin epoxy
Table 1. komposisi material kampas rem variasi resin phenolic 17,4%
Gambar 13. kampas rem resin epoxy 7
2. Kampas Rem dengan Resin phenolic 21,9%
3. Kampas Rem dengan Resin phenolic 26,1%
No
Nama Bahan
Berat ( grr )
Presentase (%)
No
Nama Bahan
Berat ( gr )
Presentase (%)
1.
Serbuk Aluminium
1.6
8,8
1.
Serbuk Aluminium
1.6
8.3
2.
Serbuk Kuningan
2
10,9
2.
Serbuk Kuningan
2
10,4
3.
CaCo3
2.5
13,8
3.
CaCo3
2.5
13,2
4.
Karbon
0.3
1,7
4.
Karbon
0.3
1,5
5.
Barium sulfat
3.6
19,7
5.
Barium sulfat
3.6
18,7
6.
Resin phenolic
4
21,9
6.
Resin phenolic
5
26.1
7.
Fiberglass
4.2
23,2
7.
Fiberglass
4.2
21,8
18,2
100
19,2
100
Berat Total
Berat Total
Table 3. komposisi material kampas rem variasi resin phenolic 26,1% Table 2. komposisi material kampas rem variasi resin phenolic 21.9%
Lokasi Penelitian Lokasi penelitian dilaksanakan di dua tempat, yaitu : 1.Tempat pembuatan kampas rem dilakukan DI SOLO TECHNO PARK 2.Untuk pengujian Gesek dan pengujian kekerasan dilakukan di Windan Rt 03/ Rw III Gumpang Sukoharjo .
8
Jalannya Penelitian Penelitian dilakukan dengan cara mencari bahan – bahan pembuatan kampas rem dan mencari referensi sebagai acuan dan dasar penelitian. Setelah bahan didapatkan kemudian diproses dan ditentukan komposisinya. Kemudian bahan – bahan tersebut dicampur menjadi satu dan dimasukan ke dalam cetakan dan dipres. Setelah semua spesimen selesai dibuat maka spesimen siap untuk dilakukan pengujian. Dengan pengujian sebagai berikut :
Gambar 14. Instalasi Pengujian Analisis Data Analisis data dalam uji gesek untuk tiap – tiap spesimen yaitu dengan cara mengukur ketebalan sebelum dan sesudah pengujian, mengukur suhu cakram sebelum dan sesudah pengujian, mengukur tegangan dan kuat arus serta putaran dari motor. Untuk pengujian kekerasan dilakukan tiga kali injakan dan dilihat hasilnya.
1. Pengujian kekerasan Pengukuran dilakukan dengan cara meletakan alat uji keatas permukaan kampas rem.kemudian ditekan sampai terlihat angka maksimal pada alat uji.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil analisis data a. Pengujian Gesek kondisi Kering Keausan RataJenis Kampas No. rata Rem (mm³/menit) 1. Campuran 17,4% 8.8 2. Campuran 21,9 % 4.3 3. Campuran 26,1 % 5 4. Campuran basah 5.2 Tabel 4 Hasil Penelitian Keausan Ratarata Kampas Rem Pada pengujian Gesek Kondisi Kering.
Gambar 15. Pengukuran kekerasan
2. Pengujian gesek Pengujian gesekan menggunakan mesin uji gesek. Penggunaan mesin ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan tingkat keausan spesimen yang dihasilkan dalam pengujian.
9
Gambar 17. Histogram Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem Pada Kondisi Basah Pengaruh Air.
Gambar 16. Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata Kampas Rem Pada Pengujian Gesek Kondisi Kering.
Dari pengujian gesek kondisi basah pengaruh air dengan beban 15 kg selama 60 menit maka didapat nilai keausan rata-rata variasi campuran 17,4% sebesar 6,3 mm3/menit, variasi campuran 21,9% sebesar 3,5 mm3/menit, variasi campuran 26,1% sebesar 4,2 mm3/menit dan pada campuran basah sebesar 6 mm3/menit. Dari semua pengujian air paling rendah tingkat keausannya adalah kampas rem variasi campuran 21,9%
Dari pengujian gesek kondisi kering dengan beban 15 kg selama 60 menit maka didapat nilai keausan ratarata variasi campuran 17,4 % sebesar 8,8 mm3/menit, variasi campuran 21,9 % sebesar 4,3 mm3/menit, variasi campuran 26,1% sebesar 5 mm3/menit dan pada campuran basah sebesar 5.2 mm3/menit. Dari semua pengujian kering paling rendah tingkat keausannya adalah kampas rem dengan variasi campuran 21,9%.
Kondisi basah pengaruh olii Kondisi basah Pengaruh Air Keausan No. Rata-rata (mm³/menit) 1. Campuran 17,4% 6.3 2. Campuran 21,9 % 3.5 3. Campuran 26,1 % 4.2 4. Campuran basah 6 Tabel 5. Hasil Penelitian Keausan RataRata Kampas Rem Pada Pengujian Gesek Kondisi Basah Pengaruh Air. Jenis Kampas Rem
No.
Jenis Kampas Rem
1. 2. 3. 4.
campuran 17,4% Campuran 21,9% Campuran 26,1% Campuran basah
Keausan Rata-rata (mm³/menit) 5.1 3.1 2.9 3.4
Tabel 6. Hasil Penelitian Keausan RataRata Kampas Rem Pada Pengujian Gesek Kondisi Basah Pengaruh Oli.
10
Gambar 19. Histogram Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem Pada Pengujian Gesek.
Gambar 18. Histogram Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem Pada Kondisi Basah Pengaruh Oli.
Dari Hasil keseluruhan Pengujian gesek nilai keausan paling tinggi terletak pada kampas rem dengan campuran 17,4% pada masing-masing kondisi, Sedangkan paling rendah terletak pada kampas rem campuran 21,9% .Penyebab keausan dari semua pengujian kering,air dan oli adalah faktor pencampuran maupun komposisi dari bahan kampas rem.
Dari pengujian gesek kondisi basah pengaruh oli dengan beban 15 kg selama 60 menit maka didapat nilai keausan rata-rata variasi 17,4% sebesar 5,1 mm3/menit, variasi campuran 21,9% sebesar 3,1 mm3/menit, variasi 3 campuran 26,4% sebesar 2,9 mm /menit dan campuran basah sebesar 3,4 mm3/menit. Dari semua pengujian oli paling rendah tingkat keausannya adalah kampas rem variasi campuran 21,9%.
Hasil Pengujian Koefisien Gesek Koefisien Gesek kondisi Kering
Kesulurahan Hasil Penelitian Keausan Rata-Rata Kampas Rem Pada Pengujian Gesek Ko campu campu campu Campu nd ran ran ran ran isi 17,4% 21,9% 26,1% basah Ke 8.8 4.3 5 5.2 rin g 6.3 3.5 4.2 6 Air 5.1 3.1 2.9 3.4 Oli Tabel 7. Pengujian Gesek semua kondisi.
No.
Jenis Kampas
Koefisien Gesek
1.
Campuran 17,4%
0.6322
2.
Campuran 21,9%
0.6244
3.
Campuran 26.1%
0.6268
4.
Campuran basah
0.6288
Tabel 8. Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Pengujian Kondisi Kering.
11
Gambar 20. Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Pengujian Kondisi Kering.
Gambar 21. Histogram Hasil Koefisien GesekKampas Rem Pada Pengujian Kondisi Basah Pengaruh Air.
Dari hasil pengujian gesek kondisi kering selama 60 menit ,koefisien gesek kampas rem variasi campuran kering lebih tinggi dari kampas rem campuran basah. Dapat dibuktikan dari hasil pengujian kampas rem variasi campuran 17,4% sebesar 0,6322 ,kampas rem campuran 21,9% sebesar 0,6244 ,kampas rem campuran 26,1% sebesar 0,6268 dan kampas rem campuran basah sebesar 0,6288.
No.
Dari hasil pengujian gesek kondisi basah pengaruh air selama 60 menit, koefisien gesek kampas rem variasi resin phenolic campuran 26,1% lebih tinggi dari kampas rem campuran basah. Dapat dibuktikan dari hasil pengujian kampas rem variasi campuran 26,1% sebesar 0,6353 untuk kampas rem dengan campuran 17,4% sebesar 0,6339,kampas rem campuran 21,9% sebesar 0,6339 dan kampas rem campuran basah sebesar 0,6336.
Kondisi basah pengaruh Air. Koefisien Gesek Jenis Kampas (μ) Rem
1.
Campuran 17,4%
0.6339
2.
Campuran 21,9%
0.6339
3.
Campuran 26.1%
0.6353
4.
Campuran basah
0.6336
No.
Tabel 9. Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem pada Pengujian Kondisi Pengaruh Air.
kondisi basah pengaruh Oli Koefisien Jenis Kampas Gesek (μ) Rem
1.
Campuran 17,4%
0.5299
2.
Campuran 21,9%
0.5299
3.
Campuran 26.1%
0.5275
4.
Campuran basah
0.5258
Tabel 10. Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Pengujian Kondisi Basah Pengaruh Oli 12
Gambar 22. Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Pengujian oli.
Gambar 23. Histogram Hasil Keseluruhan Koefisien GesekKampas Rem Pada Pengujian Gesek.
Dari hasil pengujian selama 60 menit, koefisien gesek kampas rem campuran basah lebih rendah dari kampas rem variasi campuran resin phenolic. Dapat dibuktikan dari hasil pengujian kampas rem campuran basah sebesar 0,5258 untuk kampas rem dengan campuran 17,4% dan 21,9% sama-sama sebesar 0,5299 dan kampas rem campuran 26,1 sebesar 0,5375 . Hasil Keseluruhan Pengujian Gesek.
Koefisien
Pada
Campur Kon an disi 17,4%
Campur an 26,1%
Campur an 26,1%
Campur an basah
Keri 0.6322 ng Air 0.6339
0.6244
0.6268
0.6288
0.6339
0.6353
0.6336
0.5299
0.5299
0.5275
0.5258
Oli
Tabel 11. Hasil Keseluruhan Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Pengujian Gesek. 13
Dari grafik hasil keseluruhan diatas menunjukkan bahwa pada pengujian gesek pengaruh oli, koefisien gesek kampas rem lebih rendah dibandingkan kampas rem pada pengujian pengaruh kering dan air .Hal ini dikarenakan adanya efek licin yang dihasilkan oleh oli tersebut sehingga mengurangi daya rekat kampas terhadap cakram.Untuk kampas rem yang memiliki nilai koefisien yang paling tinggi adalah kampas rem dengan variasi campuran 17,4%.
campuran resin phenolic dapat mengikat secara merata terhadap unsur-unsur yang ada dalam kampas rem seperti, serbuk kuningan, serbuk aluminium, calcium carbonate,barium sulfate,karbon dan fiberglass.
b. Pengujian kekerasan Kekerasan Kampas Rem . Jenis Kampas Nilai Kekerasan rataNo. rata (HD) Rem 1.
campuran 17,4%
90
2.
campuran 21,9%
92
3.
campuran 26.1%
91
4.
Campuran basah
91
Tabel 12. Hasil Rem
KESIMPULAN Dari penelitian ini penulis dapat mengambil kesimpulan, yaitu: 1.Penerapan metode campuran kering dalam proses pembuatan kampas rem dapat dilakukan sebagai pengganti metode campuran basah. 2.Penggunaan variasi resin phenolic campuran 21,9% mempunyai tingkat keausan paling rendah dibanding dengan campuran 17,4% dan 26,1%. Hal ini dapat di buktikan pada setiap proses pengujian gesek tingkat keausan campuran 21,9% yaitu sebesar 4,3 mm3/menit pada pengujian kering, 3,5 mm3/menit pada pengujian air dan 3,1 mm3/menit pada pengujian oli. 3.Dari hasil pengujian gesek dan pengujian kekerasan ,Kualitas kampas rem campuran metode basah masih lebih bagus daripada kampas rem dengan campuran metode kering. Hal ini dapat dibuktikan pada campuran 17,4% tingkat keausanya lebih tinggi dibandingkan dengan campuran basah.
Kekerasan Kampas
Histogram perbandingan rata-rata kampas rem
kekerasan
PERSANTUNAN Gambar 24. Histogram perbandingan Rata-rata Kampas Rem
Peneliti mengucapkan terima kasih kepada : 1. Allah SWT., yang telah banyak memberikan anugrah dan hidayahNya. 2. Bapak Ir. Sarjito , MT.Ph.D 3. Bapak Bambang Waluyo Febriantoko, ST, MT. dan keluarga.
Dari hasil perbandingan diatas nilai kekerasan kampas rem yang paling tinggi adalah kampas rem dengan variasi resin phenolic campuran 21,9% sebesar 92 HD. Hal ini disebabkan karena selama proses sintering 14
4. Ayah dan ibu, beserta keluargaku. 5. Teman-teman seperjuangan choirul, totok, risky, eko, supri Terimakasih banyak atas bantuan dan kerjasamanya. 6. Teman-teman dan rekan-rekan semua mahasiswa Teknik Mesin UMS yang tidak dapat disebutkan satu-satu. Terima kasih atas semua bantuan yang telah diberikan sehingga penelitian ini dapat dilaksanakan. Alhamdulillahirobbil ‘Allamin. .
15
DAFTAR PUSTAKA Blau, P. J., 2009, Friction Science and Technology, 2nd edition, CRC Press Taylor & Francis Group, New York. El-Tayeb, N.S.M., Liew, K.W., 2008, Effect of Water Spray on Friction and Wear Behaviour of Noncommercial and Comercial Brake pad Materials, Elsevier, p. 135-144. Gibson, R.F., 1994, Principle of Composite Material Mechanics, McGraw-Hill International Book Company, New York. Haroen, W.K., Waksito, A.T., 2008, Peningkatan Etandar Kanvas Rem Kendaraan Berbahan Baku Asbestos dan Non Asbestos (Celulose) Untuk Keamanan, Diakses 17 Februari 2010 jam 21:45 dari http:/www.lib.bsn.go.id/index.php?/mjlh_artikel/majalah/unduh/52. http://www.motorera.com/dictionary/DI.html. Ridwan, 2009, Sistem Pengereman, Diakses 10 januari 2010 Dari http:/www.otomotif.web.id/system-rem-a42.html.
Sadri, 2009, Definisi Cakram/Sadri_zone.html.
Rem,
http:/www.google.com/Rem-
Setiaji, Rahmawan., 2009, Modul pengujian keausan Laboratorium Metalurgi FisikDepartemen Metallurgi dan Material FTUI., Diakses 9 Januari 2010 dari Scribd. (www.scribd.com/doc/21704473/uji-keausan jam 21.00) Suga, Kiyokatsu dan Sularso., 1997., Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin., Pradnya Paramita, Jakarta. Tobiason, F.L., 1990. Phenolic Resin Adhesives. Di dalam Handbook of Adhesives.Editor :Skeits I. Van Vostrand Reinhold.new york Tri ,M.S., 2005. Penggunaan Resin Epoxy Dan Resin Polyester Sebagai Bahan Matrik Pembuatan Kampas Rem , Tugas Akhir S1, Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
