DTA Differential Thermal Analysis

Dalam Gambar 4.5 diatas menunjukkan bahwa kondisi optimum diperoleh nilai keausan yang tinggi pada komposisi serat rami : serat buah pinang : karbon aktif : resin epoksi 50 : 10 : 10 : 30 dengan nilai keausan sebesar 9,259 x 10 -3 kgm 2 .det. Ini menunjukan bahwa komposisi filler serat rami dan serat buah pinang yang sedikit memiliki laju keausan yang sangat kecil dikarena jumlah komposisi resin epoksi yang tinggi sehingga membuat permukaan kanvas rem sedikit licin dimana semakin tinggi kadar resin epoksi maka kanvas rem tersebut semakin mengeras saat temperatur naik. Sedangkan kondisi yang kurang optimum pada komposisi serat rami : serat buah pinang : karbon aktif : resin epoksi 70 : 10 : 10 : 10 dengan nilai keausan sebesar 5,864 x 10 -2 kgm 2 .det. Nilai keausan semakin meningkat pada saat peningkatan komposisi serat rami. Ini dikarenakan adanya ketidakhomogenitas campuran antara filler serat rami dan serat buah pinang dengan matriks resin epoksi yang membuat permukaan material kanvas rem tidak rata dan terbentuk pori-pori yang menyebabkan transfer panas kurang sempurna sehingga meningkatnya kontak gaya gesek pada permukaan komposit kanvas rem. Selain itu semakin tinggi tingkat kekerasan kanvas rem maka semakin kecil laju keausan yang ditimbulkan.

4.4 Karakterisasi Sifat Thermal

4.4.1 DTA Differential Thermal Analysis

Uji termal dilakukan untuk mengetahui ekspansi panas, uji muai dan uap panas. Hasil yang diperoleh dinyatakan dalam skala o C sifat termal kanvas rem ditentukan dengan metode Differential Thermal Analysis DTA dimana sampel uji akan dipanaskan mulai dari suhu 20°C sampai 800°C dengan kecepatan pemanasan 10°Cmenit. Hasil analisa ini ditampilkan pada Gambar 4.6 sampai dengan Gambar 4.8 berikut ini. Hasil pengujian dengan DTA pada masing-masing sampel kanvas rem menunjukkan perubahan kondisi termalnya melalui enam tahapan yang sama yang ditunjukkan oleh puncak - puncak yang dihasilkan oleh alat DTA. Perubahan puncak – puncak oleh DTA ini terjadi akibat perubahan dan reaksi kimia yang diikuti oleh perubahan suhu pada sampel uji. Reaksi-reaksi kimia yang terjadi pada alat DTA yaitu reaksi eksotermik dan endotermik. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.6 Grafik DTA Kanvas Rem pada Komposisi Serat Rami, Serat Pinang, Karbon Aktif dan Resin Epoksi 50:10:10:30 Berdasarkan hasil pengujian DTA, pada tahapan I yaitu Gambar 4.6 dengan komposisi optimum dengan variasi komposisi serat rami, serat pinang, karbon aktif dan resin epoksi 50:10:10:30 diberikan oleh puncak maksimum pertama untuk proses perubahan termal kanvas rem yang di awali pada suhu 410°C-490°C yang menunjukkan proses endotermik dimana komposisi kanvas rem mulai menyerap panas. Pada proses endotermik material kanvas rem belum mengalami perubahan bentuk dikarenakan pada reaksi ini kanvas rem masih dapat mentransfer panas yang dihasilkan oleh gaya gesek proses pengereman secara merata. Dimana pada titik puncak suhu 410 o C merupakan titik leleh artinya suhu 410 o C merupakan suhu batas material menahan panas luar yang diberikan. Sedangkan pada suhu 490°C material kanvas rem tersebut sudah mengalami proses eksotermik dimana kanvas rem mulai mengeluarkan panas sehingga terjadi perubahan fisika dan kimia yang pada akhirnya material kanvas rem tersebut akan Universitas Sumatera Utara terbakar dan menjadi abu. Pada titik 490°C merupakan titik jenuhtitik bakar material kanvas rem. Gambar 4.7 Grafik DTA Kanvas Rem pada Komposisi Serat Rami, Serat Pinang, Karbon Aktif dan Resin Epoksi 60:10:10:20 Berdasarkan hasil pengujian DTA, pada tahapan II yaitu Gambar 4.7 dengan komposisi menengah optimum dengan variasi komposisi serat rami, serat pinang, karbon aktif dan resin epoksi 60:10:10:20 diberikan oleh puncak maksimum pertama untuk proses perubahan termal kanvas rem yang di awali pada suhu 340°C-405°C yang menunjukkan proses endoterm dimana komposisi kanvas rem mulai menyerap panas. Dimana pada titik puncak pertama pada suhu 340 o C merupakan titik leleh artinya suhu 340 o C merupakan suhu batas material kanvas rem menahan panas luar yang diberikan pada proses pengereman. Sedangkan pada titik puncak kedua suhu 405°C material kanvas rem tersebut sudah menjadi abu atau terbakar dikarenakan material kanvas rem pada titik 405°C mengalami proses eksotermik yang menyebabkan ikatan antara matriks resin epoksi dengan filler serat rami, serat buah pinang dan karbon aktif terputus . Universitas Sumatera Utara Gambar 4.8 Grafik DTA Kanvas Rem pada Komposisi Serat Rami, Serat Pinang, Karbon Aktif dan Resin Epoksi 70:10:10:10 Berdasarkan hasil pengujian DTA, pada tahapan III yaitu Gambar 4.8 dengan komposisi kurang optimum serat rami, serat pinang, karbon aktif dan resin epoksi 70:10:10:10 diberikan oleh puncak maksimum pertama untuk proses perubahan termal kanvas rem yang di awali pada suhu 330°C - 435°C. Dimana pada titik puncak suhu 330 o C merupakan titik leleh kanvas rem. Sedangkan pada suhu 435°C material kanvas rem tersebut sudah menjadi abu. Secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa sifat thermal sangat penting bagi material kanvas rem dimana semakin besar gaya gesek yang diberikan pada saat proses pengereman maka semakin besar panas yang ditimbulkan. Sehingga material kanvas rem harus memiliki ketahanan panas sesuai standar agar tidak terjadi rem blong fading. Semakin banyak massa filler maka semakin tinggi titik termal maka semakin meningkat kelarutan epoksi. Tingginya kelarutan epoksi dengan adanya serat rami dan serat pinang berarti bahwa katan molekul epoksi dalam pelarutnya semakin kuat sehingga dibutuhkan suhu yang lebih tinggi untuk memutus rantai ikatan tersebut. Universitas Sumatera Utara

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Telah dilakukan pembuatan komposit kanvas rem berbasis serat rami dan serat buah pinang sebagai filler dan resin epoksi sebagai matriks dengan menggunakan teknik konvensional cetak dan tekan yang memiliki sifat fisis, mekanik dan thermal yang berbeda dengan kanvas rem konvensional . 2. Pada penelitian diperoleh bahwa semakin tinggi massa komposisi serat rami maka semakin menurun sifat fisis, mekanik ataupun thermalnya dimana komposisi serat rami yang tinggi dengan massa 70 menghasilkan sifat fisis meliputi densitas 1,671 x 10 3 , porositas 2,25, daya serap air 1,39 kemudian sifat mekanik meliputi kekerasan 43,339 x 10 3 Nm, laju keausan 5,864 x 10 -2 kgm 2 .det serta sifat thermal meliputi uji DTA menghasilkan titik leleh 330 o C 3. Dalam penelitian diperoleh komposit kanvas rem dengan komposisi optimum pada variasi komposisi serat rami : serat buah pinang : karbon aktif : resin epoksi yaitu 50 : 10 : 10 : 30 dengan hasilnya sebagai berikut : untuk nilai densitas 2,348 x 10 3 kgm 3 , nilai porositas 0,75, nilai daya serap air 0,26, kekerasan 100,252 x 10 3 Nm, laju keausan 9,259 x 10 -3 kgm 2 .det dan titik leleh sebesar 410 o C. Sehingga hasil penelitian yang telah dilakukan bahwa kanvas rem dengan variasi komposisi optimum sudah memenuhi standar SAEJ661.

5.2 Saran

Untuk penelitian lebih lanjut dari skripsi ini disarankan: 1. Sebaiknya penelitian lanjutan menggunakan agregat agar kanvas rem lebih keras dikarenakan sifat serat hanya sebagai pencegah keretakan. 2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk melakukan pengujian tingkat ketahanan korosi, kegagalan material, konduktivitas thermal, koefisien gesek dan kekuatan geser. Universitas Sumatera Utara