Sifat mekanis komposit partikel arang bambu wulung bermatrik epoxy dengan fraksi volume 25%, 35% Dan 45%.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

INTISARI

Tujuan penelitian ini adalah: (1) Mengetahui laju keausan komposit
berpenguat partikel arang bambu wulung bermatrik epoxy pada berbagai fraksi
volume. (2) Mengetahui nilai koefisien gesek komposit berpenguat partikel arang
bambu wulung bermatrik epoxy pada berbagai fraksi volume. (3) Mengetahui
kekuatan impak komposit berpenguat partikel arang bambu wulung bermatrik epoxy
pada berbagai fraksi volume.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu Logam Program Studi
Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta. Sedangkan untuk pengujian keausan dilaksanakan di Laboratorium
Bahan Teknik Jurusan Teknik Mesin, Universitas Gajah Mada Yogyakarta. Penelitian
ini menggunakan partikel bambu wulung sebagai penguat pada komposit. Variasi
fraksi volume penguat yang digunakan pada komposit adalah sebesar 25%, 35% dan
45%.
Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa: (1) Laju keausan
spesifik komposit partikel arang bambu wulung bermatrik epoxy yang memiliki
angka keausan paling mendekati dengan angka keausan kampas rem pembanding
adalah komposit dengan fraksi volume 45% sebesar 2,729×10-8 mm2/kg. (2)

Koefisien gesek komposit partikel arang bambu wulung yang paling tinggi adalah
komposit dengan fraksi volume 25% sebesar 0,478. (3) Komposit partikel arang
bambu yang memiliki tenaga patah rata-rata paling tinggi adalah komposit dengan
fraksi volume 45% sebesar 0,25 joule. (4) Komposit partikel arang bambu wulung
yang memiliki harga keuletan rata-rata paling besar adalah komposit dengan fraksi
volume 35% sebesar 0,0032 joule/mm2.
Kata kunci: komposit, komposit partikel, partikel arang, partikel arang bambu, resin
epoxy, kampas rem.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT

The purpose of this research are : (1) to know wear rate of composite
reinforced of wulung bamboo charcoal particles with epoxy matrix on various volume
fractions. (2) to know the value of coefficient friction composite reinforced of wulung
bamboo charcoal particles with epoxy matrix on various volume fractions. (3) to
know impact strength of composite reinforced of wulung bamboo charcoal particles
with epoxy matrix on various volume fractions.
This research was carried out in Metal Science Laboratory of Mechanical

Engineering Study Program, Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma
University, Yogyakarta. For wear testing carried out in Materials Engineering
Laboratory of Mechanical Engineering Study Program, Gadjah Mada University,
Yogyakarta. This research use wulung bamboo particles as composite reinforced.
Variations in the volume fraction of the reinforced used in composites are 25%, 35%
and 45%.
Based on result of the research, it can be concluded that : (1) the specific wear
rate of composite of wulung bamboo charcoal particles with epoxy matrix which has
the closest to the wear rate of brake canvass is a composite with 45% of volume
fraction which the value is 2,729×10-8 mm2/kg. (2) the highest value of coefficient
friction of composite of wulung bamboo chacoal particles with epoxy matrix is
composite with 25% of volume fraction which the value is 0.478. (3) composite of
wulung bamboo charcoal particles which has the highest average breaking strength is
composite with 45% of volume fraction that the value is 0.25 joules. (4) composite of
wulung bamboo charcoal particles which has the highest average ductility value is
composite with 35% of volume fraction which the value is 0.0032 joule/mm2.

Keywords: composite, particle composite, charcoal particle, bamboo charcoal
particle, epoxy resins, brake canvass.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

SIFAT MEKANIS KOMPOSIT
PARTIKEL ARANG BAMBU WULUNG BERMATRIK EPOXY
DENGAN FRAKSI VOLUME 25%, 35% DAN 45%

SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin

Diajukan oleh :

PUGUH RATINO PRASETYA
NIM : 135214090

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA

2017

i

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

MECHANICAL PROPERTIES OF WULUNG BAMBOO
CHARCOAL PARTICLES COMPOSITE WITH EPOXY
MATRIX ON 25%, 35% AND 45% VOLUME FRACTION

FINAL PROJECT
Submitted For The Partial Fulfillment Of The Requirements
For The Degree Of Engineering Of
Mechanical Engineering Study Program

By :

PUGUH RATINO PRASETYA
Student Number : 135214090

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2017

ii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

INTISARI
Tujuan penelitian ini adalah: (1) Mengetahui laju keausan komposit berpenguat

partikel arang bambu wulung bermatrik epoxy pada berbagai fraksi volume. (2)
Mengetahui nilai koefisien gesek komposit berpenguat partikel arang bambu wulung
bermatrik epoxy pada berbagai fraksi volume. (3) Mengetahui kekuatan impak
komposit berpenguat partikel arang bambu wulung bermatrik epoxy pada berbagai
fraksi volume.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu Logam Program Studi Teknik
Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Sedangkan untuk pengujian keausan dilaksanakan di Laboratorium Bahan Teknik
Jurusan Teknik Mesin, Universitas Gajah Mada Yogyakarta. Penelitian ini
menggunakan partikel bambu wulung sebagai penguat pada komposit. Variasi fraksi
volume penguat yang digunakan pada komposit adalah sebesar 25%, 35% dan 45%.
Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa: (1) Laju keausan
spesifik komposit partikel arang bambu wulung bermatrik epoxy yang memiliki angka
keausan paling mendekati dengan angka keausan kampas rem pembanding adalah
komposit dengan fraksi volume 45% sebesar 2,729×10-8 mm2/kg. (2) Koefisien gesek
komposit partikel arang bambu wulung yang paling tinggi adalah komposit dengan
fraksi volume 25% sebesar 0,478. (3) Komposit partikel arang bambu yang memiliki
tenaga patah rata-rata paling tinggi adalah komposit dengan fraksi volume 45% sebesar
0,25 joule. (4) Komposit partikel arang bambu wulung yang memiliki harga keuletan
rata-rata paling besar adalah komposit dengan fraksi volume 35% sebesar 0,0032

joule/mm2.
Kata kunci: komposit, komposit partikel, partikel arang, partikel arang bambu, resin
epoxy, kampas rem.

vii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT
The purpose of this research are : (1) to know wear rate of composite reinforced
of wulung bamboo charcoal particles with epoxy matrix on various volume fractions.
(2) to know the value of coefficient friction composite reinforced of wulung bamboo
charcoal particles with epoxy matrix on various volume fractions. (3) to know impact
strength of composite reinforced of wulung bamboo charcoal particles with epoxy
matrix on various volume fractions.
This research was carried out in Metal Science Laboratory of Mechanical
Engineering Study Program, Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma
University, Yogyakarta. For wear testing carried out in Materials Engineering
Laboratory of Mechanical Engineering Study Program, Gadjah Mada University,
Yogyakarta. This research use wulung bamboo particles as composite reinforced.

Variations in the volume fraction of the reinforced used in composites are 25%, 35%
and 45%.
Based on result of the research, it can be concluded that : (1) the specific wear
rate of composite of wulung bamboo charcoal particles with epoxy matrix which has
the closest to the wear rate of brake canvass is a composite with 45% of volume fraction
which the value is 2,729×10-8 mm2/kg. (2) the highest value of coefficient friction of
composite of wulung bamboo chacoal particles with epoxy matrix is composite with
25% of volume fraction which the value is 0.478. (3) composite of wulung bamboo
charcoal particles which has the highest average breaking strength is composite with
45% of volume fraction that the value is 0.25 joules. (4) composite of wulung bamboo
charcoal particles which has the highest average ductility value is composite with 35%
of volume fraction which the value is 0.0032 joule/mm2.

Keywords: composite, particle composite, charcoal particle, bamboo charcoal particle,
epoxy resins, brake canvass.

viii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus, atas segala
berkat dan karunia-Nya yang melimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
ini.
Selama melakukan penelitian ini, penulis banyak mendapat bantuan, masukkan,
dan perhatian dari banyak pihak sehingga penelitian ini dapat selesai tepat pada
waktunya. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan penghargaan dan terima kasih
kepada:
1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc, Ph.D.,Dekan Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., Ketua Program Studi Teknik Mesin
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Skripsi.
4. Wibowo Kusbandono, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik.
5. Prasetyo dan Yeni Ratnanti selaku orang tua dari penulis yang selalu memberi
semangat dan dukungan kepada penulis.
6. Theresia Pradella selaku adik dari penulis.
7. Seluruh keluarga penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
8. Monica Septiani Eka Yunitasari selaku kekasih dari penulis yang selalu
memberi semangat dan motivasi.

9. Sigit Tri Ratna, Eko Romadhoni, Ekin Theophilus B, Hamdani Dimas, Era
Yoska, Yuga Indrawan, sebagai teman-teman seperjuangan selama berkuliah.
10. Hamdani Dimas, Era Yoska, Sigit Tri Ratna sebagai teman seperjuangan dalam
penelitian ini.
11. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2013.

ix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

12. Seluruh staff pengajar dan laboran Program Studi Teknik Mesin Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan ilmu
pengetahuan kepada penulis.
13. Serta semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang perlu
diperbaiki dalam penelitian ini. Untuk itu penulis mengharapkan masukan dan kritik
serta saran dari berbagai pihak untuk menyempurnakannya. Semoga penelitian ini
dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Terima kasih.
Yogyakarta, 10 Juli 2017

Penulis

x

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL............................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ...........................................................................iii
HALAMAN PENGESAHAN............................................................................ iv
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR................................................. v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............................ vi
INTISARI.......................................................................................................... vii
ABSTRACT .....................................................................................................viii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... ix
DAFTAR ISI ...................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xvi
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 3
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah .................................................................................... 3
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................. 3
BAB II DASAR TEORI ..................................................................................... 5
2.1 Pengertian Komposit ............................................................................... 5
2.2 Penggolongan Komposit ......................................................................... 6
2.2.1 Penggolongan Menurut Penguat.................................................. 6
2.2.2 Penggolongan Menurut Matrik.................................................... 7
2.3 Bagian Utama Komposit ......................................................................... 8
2.3.1. Fase Pengikat (Matrik) ................................................................ 8
2.3.2. Fase Penguat (Reinforcement) ................................................. 10
2.3.3. Bahan Tambahan ....................................................................... 13

xi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

2.4 Komposit Berpenguat Partikel .............................................................. 14
2.5 Sistem Rem .......................................................................................... 15
2.5.1. Rem Tromol............................................................................... 16
2.5.2. Rem Cakram .............................................................................. 17
2.5.3. Standar Keamanan Kampas Rem .............................................. 18
2.6 Fraksi Volume ...................................................................................... 29
2.7 Uji Keausan ......................................................................................... 20
2.8 Uji Impak ............................................................................................ 21
2.9 Koefisien Gesek .................................................................................. 23
2.10 Tinjauan Pustaka ................................................................................ 23
BAB III METODE PENELITIAN ................................................................... 25
3.1.Skema Penelitian ................................................................................... 25
3.2.Persiapan Penelitian .............................................................................. 26
3.2.1. Alat-alat Yang Digunakan ........................................................... 26
3.2.2. Bahan-bahan Komposit Berpenguat Partikel Arang Bambu ....... 32
3.3.Perhitungan Fraksi Volume Komposit ................................................. 33
3.4.Proses Pembuatan Benda Uji Komposit Berpenguat Partikel Arang
Bambu .................................................................................................35
3.4.1. Proses Mencetak Komposit ......................................................... 35
3.4.2. Standar Ukuran Benda Uji ........................................................... 36
3.5.Metode Pengujian ................................................................................. 38
3.5.1. Uji Keausan.................................................................................. 38
3.5.2. Uji Impak ..................................................................................... 40
3.5.3. Uji Koefisien Gesek ..................................................................... 41
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 43
4.1.Hasil Pengujian ..................................................................................... 43
4.1.1. Keausan ....................................................................................... 43
4.1.2. Koefisien Gesek .......................................................................... 46
4.1.3. Impak .......................................................................................... 51
xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 56
5.1. Kesimpulan ........................................................................................... 56
5.2. Saran ..................................................................................................... 57
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 58

xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bentuk-bentuk Penyusunan Serat ................................................... 6
Gambar 2.2 Komposit Berlapis ........................................................................... 7
Gambar 2.3 Komposit Partikel............................................................................ 7
Gambar 2.4 Bentuk-bentuk Penguat ................................................................. 11
Gambar 2.5 Orientasi Arah Serat ...................................................................... 12
Gambar 2.6 Partikel Sebagai Penguat Komposit .............................................. 12
Gambar 2.7 Serpihan Sebagai Penguat Komposit ............................................ 13
Gambar 2.8 Katalis (Epoxy Hardener).............................................................. 14
Gambar 2.9 Release Agent................................................................................ 14
Gambar 2.10 Grafik Perbandingan Temperatur Kampas vs Koefisien Gesek.. 16
Gambar 2.11 Sepatu Rem dan Kampas Rem .................................................... 17
Gambar 2.12 Pad Rem Cakram......................................................................... 18
Gambar 2.13 Pengujian Keausan Dengan Metode Ogoshi ............................... 21
Gambar 2.14 Skema Pada Uji Impak ................................................................ 22
Gambar 2.15 Mekanisme Pengujian Koefisien Gesek...................................... 23
Gambar 3.1 Diagram Alir Metode Penelitian ................................................... 25
Gambar 3.2 Oven .............................................................................................. 26
Gambar 3.3 Jangka Sorong ............................................................................... 26
Gambar 3.4 Cetakan .......................................................................................... 27
Gambar 3.5 Gelas Ukur..................................................................................... 27
Gambar 3.6 Timbangan Digital......................................................................... 28
Gambar 3.7 Gergaji Besi ................................................................................... 28
Gambar 3.8 Mikroskop ..................................................................................... 29
Gambar 3.9 Mesin Uji Keausan ........................................................................ 29
Gambar 3.10 Mesin Milling .............................................................................. 30
Gambar 3.11 Mesin Skrap ......................................................................... 30
xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 3.12 Blender ........................................................................................ 31
Gambar 3.13 Mesin Uji Impak ......................................................................... 31
Gambar 3.14 Resin Epoxy dan Resin Harderner .............................................. 32
Gambar 3.15 Mencari Serat Bambu .................................................................. 33
Gambar 3.16 Partikel Arang Bambu ................................................................. 33
Gambar 3.17 Sket Benda Uji Impak ................................................................. 37
Gambar 3.18 Sket Benda Uji Koefisien Gesek dan Keausan ........................... 37
Gambar 3.19 Komposi Sebelum Dipotong ....................................................... 38
Gambar 3.20 Benda Uji Impak ......................................................................... 38
Gambar 3.21 Benda Uji Koefisien Gesek dan Keausan ................................... 38
Gambar 3.22 Mesin Uji Keausan Oghosi High Speed Universal Wear Testing
Machine (Type OAT-U) ............................................................ 39
Gambar 3.23 Mikroskop ................................................................................... 39
Gambar 3.24 Mesin Uji Impak Charpy ............................................................. 41
Gambar 3.25 Mencari Nilai Koefisien Gesek ................................................... 42
Gambar 4.1 Pengausan Terhadap Benda Uji Komposit Menggunakan
Metode Oghosi ........................................................................ 43
Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Laju Keausan Spesifik ................................ 45
Gambar 4.3 Pengujian Koefisien Gesek ........................................................... 47
Gambar 4.4 Nilai Koefisien Gesek ................................................................... 50
Gambar 4.5 Grafik Tenaga Patah Rata-rata ...................................................... 53
Gambar 4.6 Grafik Harga Keuletan Rata-rata................................................... 54

xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbedaan Sifat Polimer Termoplastik dan Polimer Termoseting .... 10
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Keausan .......................................................... 44
Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan Keausan....................................................... 44
Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Koefisien Gesek Kampas Rem ...................... 47
Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Koefisien Gesek Resin Murni ........................ 48
Tabel 4.5 Data Hasil Pengujian Koefisien Gesek Komposit 25% .................... 48
Tabel 4.6 Data Hasil Pengujian Koefisien Gesek Komposit 35% .................... 49
Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian Koefisien Gesek Komposit 45% .................... 49
Tabel 4.8 Data Hasil Pengujian Impak Resin Murni ........................................ 52
Tabel 4.9 Data Hasil Pengujian Impak Komposit 25% .................................... 52
Tabel 4.10 Data Hasil Pengujian Impak Komposit 35% .................................. 52
Tabel 4.11 Data Hasil Pengujian Impak Komposit 45% .................................. 53

xvi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Bambu adalah jenis tumbuhan yang tergolong dalam rumput-rumputan dengan
rongga dan ruas dibatangnya dan berbentuk tubular (Lopez dan Shanley, 2004). Bambu
merupakan tumbuhan serba guna yang hampir semua bagiannya dapat dimanfaatkan
bagi kebutuhan manusia. Menurut Duryatmo (2000), setidaknya ada 600 jenis barang
kebutuhan manusia yang berbahan baku dari bambu.
Bambu memiliki manfaat penting bagi kehidupan baik dari segi ekologi maupun
ekonomi. Secara ekologi bambu dapat berperan dalam penahan erosi, membantu
penyaringan limbah merkuri serta sumber penyedia air tanah. Menurut Berlian dan
Rahayu (1995) akar tanaman bambu dapat berfungsi sebagai penahan erosi. Bambu
yang banyak tumbuh di pinggir sungai dan jurang berperan penting dalam
mempertahankan kelestarian tempat tersebut. Akar tanaman bambu juga dapat
berperan dalam menangani limbah beracun seperti merkuri. Akar tanaman bambu
menyaring air yang terkena limbah merkuri melalui serabut-serabut akarnya. Akar
bambu juga dapat menampung mata air sehingga bermanfaat sebagai sumber penyedia
air.
Secara ekonomi Menurut Berlian dan Rahayu (1995) pemanfaatan bambu di
Indonesia sekitar 80% batang bambu dimanfaatkan untuk bidang konstruksi, kerajinan,
perabotan, serta keperluan lainnya. Dengan banyaknya manfaat yang dimiliki bambu
tidak heran bambu adalah tumbuhan yang berperan penting bagi kehidupan manusia,
namun saat ini pemanfaatan bambu hanya sebatas untuk dijadikan bahan kerajinan dan
bidang konstruksi. Dengan pesatnya perkembangan teknologi dan perkembangan ilmu
pengetahuan sekarang ini pemanfaatan bambu haruslah menjadikannya suatu bahan
untuk berinovasi dalam peranan suatu kemajuan teknologi. Saat ini penelitian tentang
bambu masih sangat kurang, sehingga pemanfaatan bambu sangatlah terbatas. Maka
dari itu penulis ingin meneliti dan
1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2

memanfaatkan bambu untuk diolah dan dimanfaatkan sebagai penguat untuk bahan
tambahan komposit sebagai alternatif pengganti kampas rem.
Saat ini bahan utama dari kampas rem ialah asbes/asbestos. Penggunaan bahan
asbes pada kampas rem memiliki beberapa keunggulan diantaranya ialah, lebih kuat,
tahan api dan panas, dan harganya lebih terjangkau. Dibalik keunggulan-keunggulan
yang dimiliki asbes ternyata ada temuan yang mengejutkan, yang menyatakan bahwa
debu asbes memiliki efek yang membahayakan bagi kesehatan manusia. Ketika asbes
mengalami kerusakan, hal tersebut dapat membuat serat asbes terlepas ke udara
menjadi debu. Jika debu-debu tersebut terhirup atau tertelan, efek yang akan
ditimbulkan sangat buruk bagi kesehatan manusia.
Setelah mengetahui dampak buruk dari asbes, peneliti tertarik untuk mencari dan
mencoba mengganti bahan asbes dengan bahan yang lebih alami dan tidak
membahayakan bagi kesehatan manusia. Penulis tertarik menggunakan bahan dari
partikel arang bambu untuk dijadikan komposit berpenguat partikel arang bambu
sebagai pengganti kampas rem dengan resin epoxy sebagai pengikat. Komposit itu
sendiri merupakan gabungan dua macam bahan atau lebih dengan sifat yang berbeda,
sehingga membentuk suatu bahan dengan sifat yang merupakan gabungan dari
komponen penyusunya. Berikut ini adalah beberapa keunggulan komposit :
1. Mempunyai kekuatan dan kekakuan yang tinggi.
2. Komposit dapat dirancang sedemikian rupa sehingga dapat terhindar dari korosi.
3. Dapat memberikan penampilan dan kehalusan pernukaan yang lebih baik.
Komposit partikel merupakan perpaduan antara matriks dan partikel sebagai
penguatnya. Pada umumnya partikel yang digunakan untuk dijadikan komposit
memunyai kekuatan tarik yang lebih besar daripada matrik. Setelah kedua komponenkomponen tersebut di gabungkan menjadi komposit, diharapkan akan terbentuk
komposit dengan kekuatan, kekakuan, serta karakteristik yang lebih baik daripada
matrik saja.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3

1.2. Rumusan Masalah
Salah satu faktor yang mempengaruhi sifat mekanis komposit adalah bahan
penyusunnya. Agar mendapatkan sifat mekanis yang baik dari komposit maka harus
memperhatikan beberapa faktor. Salah satu faktor tersebut adalah komposisi fraksi
penguat komposit. Maka dari itu rumusan masalah yang diteliti dalam tugas akhir ini
adalah bagaimana pengaruh fraksi volume partikel arang bambu wulung terhadap nilai
koefisien gesek, laju keausan dan kekuatan impak.

1.3. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui :
a. Mengetahui laju keausan komposit berpenguat partikel arang bambu wulung
bermatrik epoxy pada berbagai fraksi volume.
b. Mengetahui nilai koefisien gesek komposit berpenguat partikel arang bambu
wulung bermatrik epoxy pada berbagai fraksi volume.
c. Mengetahui kekuatan impak komposit berpenguat partikel arang bambu wulung
bermatrik epoxy pada berbagai fraksi volume.

1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah yang dibahas pada penelitian ini adalah :
a. Pengujian yang dilakukan pada komposit adalah mencari nilai koefisien gesek,
keausan dan kekuatan impak.
b. Bahan penguat komposit adalah partikel arang bambu dengan fraksi volume sebesar
25%, 35%, dan 45%.
c. Matrik yang digunakan sebagai bahan pengikat adalah resin epoxy.

1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
a. Dapat memberikan wawasan tentang komposit berpeguat partikel arang bambu
bermatrik epoxy.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4

b. Dapat dikembangkan dan dimanfaatkan sebagai membuka usaha pembuatan
komposit kampas rem dengan menggunakan partikel arang bambu dengan matrik
epoxy.
c. Menambah wawasan bagi penulis dan bermanfaat bagi pembaca yang natinya akan
mengambil tugas akhir tentang komposit.
d. Dan tentunya sebagai tugas akhir penulis sebagai syarat memenuhi jenjang S1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II
DASAR TEORI
2.1. Pengertian komposit
Komposit merupakan penggabungan dua macam bahan atau lebih dengan fase
yang berbeda. Fase pertama disebut matrik yang berfungsi sebagai pengikat, sedangkan
fase kedua disebut reinforcement yang berfungsi memperkuat bahan komposit secara
keseluruhan. Tujuan dibuatnya komposit yaitu memperbaiki sifat mekanik atau sifat
spesifik tertentu, mempermudah desain yang sulit pada manufaktur, keleluasaan dalam
bentuk dan desain yang dapat menghemat biaya produksi, dan menjadikan bahan lebih
ringan.
Dalam karakteristiknya, komposit mempunyai keunggulan dan kekurangan.
Menurut (Jones, R.M, 1975: 1) bahan komposit memiliki beberapa keunggulan yaitu :
1. Kerapatannya rendah (ringan)
2. Komposit dapat dirancang untuk terhindar dari korosi.
3. Bahan komposit dapat menghasilkan penampilan dan kehalusan permukaan yang
baik.
4. Bahan komposit dimungkinkan untuk mendapatkan sifat-sifat yang lebih baik dari
keramik, logam, dan polimer.
5. Komposit dapat di atur sedemikian rupa tergantung terhadap kegunaan.
Sedangkan kekurangan dari komposit adalah :
1. Sifat anisotropik yaitu sifat mekanik bahan dapat berbeda antara lokasi yang satu
dengan lokasi yang lain tergantung arah pengukuran.
2. Banyak bahan pengikat atau matrik komposit terutama polimer cenderung tidak
aman terhadap serangan zat-zat kimia atau larutan tertentu.
3. Proses pembuatan komposit cukup memakan waktu yang lama.

5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6

2.2. Penggolongan Komposit
Penggolonan komposit dapat dibedakan menurut matrik pengikat dan
penguatnya.
2.2.1. Penggolongan Menurut Penguat
Penggolongan

komposit

menurut

penguatnya

secara

umum

dapat

dikelompokkan ke dalam tiga jenis (Jones, 1975).
1.

Komposit Serat
Komposit jenis ini menggunakan serat sebagai bahan penguatnya (dapat berupa

serat organik maupun serat serat sintetik) yang memiliki kekuatan dan kekakuan lebih
besar bila dibandingkan dengan bahan pengikat (matrik). Bahan penguat yang
digunakan dapat berupa serat sintetik (polimer / keramik) atau logam. Sedangkan untuk
serat organik dapat berupa serat jerami, kapas, wol, enceng gondok, serat pisang, dll.
Agar dapat membentuk komposit yang baik, komponen penguat harus memiliki
modulus elastisitas yang lebih tinggi daripada matrik itu sendiri.
Penyusunan serat dalam komposit memiiki beberapa metode yaitu dengan cara
disusun secara acak, memanjang/sejajar, dan menbentuk seperti anyaman. Panjang
serat pembuatan komposit sangat berpengaruh terhadap kekuatan dan keuletan.
Umumnya ada dua penggunaan serat dalam campuran komposit yaitu serat pendek dan
serat panjang. Skema penyusunan komposit serat dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Bentuk-bentuk Penyusunan Serat (a) Memanjang (b) Acak (c) Anyaman

2.

Komposit Lamina
Komposit jenis ini merupakan komposit yang disusun secara berlapis, yang

terdiri dari dua lapis atau lebih dan digabung menjadi satu. Pelapisan tersebut bertjuan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7

untuk mendapatkan sifat – sifat yang baru seperti kekakuan korosi, kekuatan, sifat
termal, dll. Skema penyusunan komposit lamina dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Komposit Berlapis

3.

Komposit Partikel
Komposit jenis ini menggunakan partikel sebagai penguatnya. Partikel

didistribusikan secara acak sehingga mengisi seluruh ruang secara merata pada matrik.
Partikel yang digunakan biasanya terbuat dari bahan metal atau dari bahan non-metal.
Skema penyusunan komposit partikel dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Komposit Partikel

2.2.2. Penggolongan Menurut Matrik
Menurut jenis matrik yang digunakan, komposit dapat dibedakan menjadi tiga,
yaitu (Jones, 1975) :
1.

Metal Matrix Composite (MMC)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8

Pada komposit ini, matrik yang digunakan adalah logam sedangkan bahan
pengguatnya dapat berupa partikel keramik atau fiber dari logam, keramik dan serat
karbon.
2.

Ceramic Matrix Composite (CMC)
Komposit jenis ini menggunakan keramik sebagai matriknya. Keramik memiliki

sifat–sifat yang cukup menarik seperti kekakuan, kekerasan dan kekuatan tekan yang
sangat tinggi serta kerapatan yang rendah. Bahan ini juga memiliki kelemahan yaitu
ketangguhan dan tegangan tarik rendah. Selain itu pembuatan komposit dengan matrik
keramik sangat sulit dan memerlukan biaya cukup mahal.
3.

Polymer Matrix Composite (PMC)
Komposit jenis ini adalah yang paling banyak digunakan karena selain mudah

pada saat proses pembuatan, harga pembuatanya relatif lebih murah. Bahan pengguat
dari komposit ini dapat berupa fiber, partikel, dan flake. Yang masing-masing
dibedakan lagi menjadi bahan organik dan metal.

2.3.

Bagian Utama Komposit
Komposit merupakan penggabungan dua macam bahan atau lebih yaitu matrik

sebagai pengikat dan reinforcement sebagai penguat dengan fase yang berbeda.
Penggabungan fase-fase tersebut menghasilkan material baru dengan unjuk kerja lebih
baik daripada fase penyusunya.
2.3.1. Fase Pengikat (Matrik)
Matrik merupakan komponen penyusun utama komposit dan berfungsi sebagai
pengikat terhadap fase penguat. Selain itu matrik berfungsi sebagai pelindung dari
kerusakan external. Fungsi lain dari matrik ialah sebagai teransfer beban dan
mendistribusikan beban kepada serat yang memiliki modulus kekuatan lebih tinggi.
Selain itu matrik berfungsi sebagai pengikat fase reinforcement pada posisinya saat
proses pembuatan komposit.
Matrik harus mempunyai sifat adhesi yang baik terhadap fase peguat untuk
menghasilkan struktur komposit yang baik. Jika sifat adhesi yang dimiliki matrik

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9

kurang baik, maka transfer beban yang akan diterima penguat tidak akan terdistribusi
dengan sempurna. Hal ini dapat mengakibatkan kegagalan berupa lepasnya ikatan
antara matrik dengan penguat.
1.

Polimer
Polimer merupakan plastik dengan molekul-molekul tungal penyusun polimer

dikenal dengan istilah monomer (Flora, 2012). Monomer memiliki ikatan kovalen tak
jenuh atau ikatan ganda. Produk polimer memiliki cakupan yang sangat luas sehingga
mudah ditemukan pada kehidupan sehari-hari. Polimer juga telah mengambil peranan
penting dalam perkembangan teknologi. Hal tersebut dikarenakan polimer memiliki
beberapa keunggulan sifat-sifat seperti mudah dibentuk dan ringan. Polimer dapat
dibedakan menurut klasifikasi dan karakteritiknya, yaitu:
a.

Polimer Termoseting
Polimer termoseting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan terhadap panas.

Jika polimer ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga tidak dapat dibentuk
ulang kembali. Susunan polimer ini bersifat permanen pada bentuk cetak pertama. Bila
polimer ini terjadi kerusakan, maka tidak dapat diperbaiki kembali.
Polimer termoseting memiliki sifat-sifat khusus sebagai berikut:
1. Keras dan kaku
2. Jika dipanaskan akan mengeras
3. Tidak dapat dibentuk ulang/sukar untuk didaur ulang
4. Tahan terhadap asam basa
Contoh polimer termoseting adalah: melamin, epoxy resin, poliester.
b.

Polimer Termoplastik
Polimer termoplastik adalah polimer yang memiliki sifat tidak tahan terhadap

panas, jika dipanaskan maka akan menjadi lunak dan jika didinginkan akan mengeras
dan menjadi rapuh (brittle). Proses tersebut dapat terjadi berulang kali, sehingga dapat
dibentuk ulang dalam berbagai bentuk cetakan yang berbeda sehingga dapat diperoleh
produk polimer baru. Polimer termoplastik tidak memiliki sambungan-sambungan
antar rantai polimernya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10

Polimer termoplastik memiliki sifat-sifat khusus sebagai berikut:
1. Berat molekul kecil
2. Tidak tahan terhadap panas/suhu tinggi
3. Jika dipanaskan akan melunak/meleleh
4. Mudah untuk diregangkan
5. Fleksibel
6. Dapat dibentuk ulang (daur ulang)
Contoh polimer termoplastik adalah: polietilena (PE), polivinilklorida (PVC),
polipropena (PP), polistirena.

Tabel 2.1 Perbedaan Sifat Polimer Termoplastik dan Polimer Termoseting

Polimer Termoplastik

Polimer Termoseting

1. Mudah diregangkan

1. Keras dan kaku

2. Fleksibel

2. Tidak fleksibel

3. Melunak/meleleh jika dipanaskan

3. Mengeras jika dipanaskan

4. Titik leleh rendah

4. Tidak meleleh jika dipanaskan

5. Dapat dibentuk ulang

5. Tidak dapat dibentuk ulang

2.3.2. Fase Penguat (Reinforcement)
Penguat dalam komposit merupakan fase dimana harus memiliki beberapa
keunggulan dibandingkan dengan matrik. Fungsi utama penguat adalah sebagai
penanggung beban utama pada komposit.
Penguat pada komposit dapat berbentuk :
1. Serat
2. Partikel
3. Serpihan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11

Gambar 2.4 Bentuk-bentuk Penguat (Santoso, 2007)

1.

Serat
Penggunaan serat pada komposit biasanya berupa serat berbentuk bulat, segitiga

dan heksagonal. Serat yang sering digunakan dapat berupa serat sintetis maupun serat
fiber. Fungsi utama serat adalah sebagai penopang kekuatan dari komposit, sehingga
tinggi rendahnya kekuatan komposit sangat tergantung dari serat yang digunakan.
Beban yang dikenakan pada komposit mulanya diterima oleh matrik dan diteruskan
kepada serat, sehingga serat akan menahan beban sampai beban maksimum. Oleh
karena itu serat harus mempunyai tegangan tarik modulus elastisitas yang lebih tinggi
dibandingkan matrik penyusun komposit.
Kekuatan suatu komposit dapat diatur pada presentase jumlah campuran antara
serat dengan matriks. Pada umumnya semakin banyak jumlah serat pada campuran,
maka kekuatan komposit akan bertambah.
a.

Faktor Orientasi Serat
Faktor orientasi serat dapat menentukan kekuatan suatu bahan komposit. Secara

umum penyusunan serat pada komposit dapat dibedakan sebagai berikut:
i.

Unidirectional
Serat disusun secara searah satu sama lain, sehingga didapatkan kekuatan dan

kekuatan optimal pada arah penyusunan serat. Sedangkan kekuatan paling lemah
terjadi pada tegak lurus penyusunan arah serat.
ii.

Bidirectional
Serat disusun secara tegak lurus satu sama lain. Pada susunan ini kekuatan

tertinggi pada arah pemasangan serat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12

iii.

Isotropic
Penyusunan serat dilakukan secara acak. Sifat dari susunan ini adalah isotropic,

yaitu kekuatan pada satu titik pengujian mempunyai kekuatan yang sama.

Gambar 2.5. Orientasi Arah Serat (Hadi, 2000)

2.

Partikel
Penggunaan partikel sebagai penguat komposit, dimana interaksi antara partikel

dan matrik terjadi tidak dalam skala atomik atau molekular. Ukuran partikel yang
digunakan dari skala mikrokopis sampai skala makroskopis. Dalam skala makroskopis
partikel dapat berupa serbut yang sangat halus dan terdistribusi dalam matrik dengan
konsentrasi maksimum. Distribusi partikel pada komposit tersusun secara acak dan
merata mengisi semua ruang pada komposit. Susunan komposit berpengat partikel
dapat dilihat pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Partikel Sebagai Penguat Komposit

3.

Serpihan
Serpihan pada umumnya berupa partikel dua dimensi dengan panjang yang

bervriasi antara 0,001-1,0 mm dan tebal antara 0,001-0,005 mm. Serpihan biasanya

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13

terbuat dari mika mineral (silika K dan Al) dan digunakan sebagai penguat pada plastik.
Susunan komposit berpenguat serpihan dapat dilihat pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Serpihan Sebagai Penguat Komposit

2.3.3. Bahan Tambahan
1.

Katalis
Katalis (catalyst) didefinisikan sebagai suatu zat kimia yang dapat menaikkan

laju reaksi dan terlibat di dalam reaksi kimia walaupun zat itu sendiri tidak ikut bereaksi
secara permanen. Peningkatan laju reaksi ini diakibatkan oleh adanya jalur reaksi baru
yang diciptakan dengan energi aktivasi yang lebih rendah, sehingga katalis dapat
berfungsi mengarahkan reaksi ke arah reaksi yang diinginkan.
Pencampuran katalis dan resin harus sesuai dengan takaran yang sudah di
tentukan, hal ini dimaksudkan untuk menghindari panas yang berlebih pada saat
menggunakan katalis. Komposisi campuran antara resin dengan katalis adalah 1:1 atau
2:1.
Peningkatan aktivitas katalis mempunyai beberapa keunggulan, yaitu:
a. Laju reaksi yang tinggi untuk kondisi operasi yang sama.
b. Laju reaksi yang ekuivalen tetapi hasil reaksi yang lebih banyak atau reaktor yang
lebih kecil.
c. Laju reaksi yang ekuivalen pada suhu dan tekanan yang lebih rendah dimana yield
keseimbangan meningkat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14

Gambar 2.8 Katalis (Epoxy Hardener)

2.

Release agent
Release agent atau zar pelapis yang berfungsi untuk mencegah lengketnya

produk pada saat proses pencetakan. Untuk menghindari lengketnya produk dengan
cetakan, cetakan harus dilapisi dengan release agent sebelumnya. Pelapisan release
agent pada cetakan sangat mudah, yaitu dengan cara di oleskan menggunakan kuas
secara merata pada cetakan. Release agent yang dapat digunakan antara lain: waxes
(semir), mirror glaze, oli, dan sebagainya. Contoh release agent dapat dilihat pada
Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Relase agent

2.4.

Komposit Berpenguat Partikel
Komposit berpenguat pertikel tersusun dari partikel-partikel yang disebut

sebagai bahan komposit partikel (particulate composite). Secara bentuk, partikel yang

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15

digunakan dapat berbentuk beberapa macam seperti bulat, kubik, heksagonal atau
berbentuk tidak beraturan. Akan tetapi bentuk partikel pada umumnya berdimensi
sama.
Komposit partikel umumnya digunakan sebagai penguat pada komposit matrik
keramik dan komposit matrik logam. Distribusi partikel di dalam matrik tersusun
secara acak dan merata, sehingga komposit yang dihasilkan akan memiliki sifat
isotropik. Menggunakan bahan komposit partikel memiliki keunggulan seperti, bahan
komposit partikel tahan terhadap ketahanan aus, tidak mudah retak dan memiliki daya
ikat yang baik terhadap matrik pengikat.
Dalam pembuatan komposit partikel ada beberapa kemungkinan kombinasi yang
dapat dilakukan untuk membuat komposit partikel yaitu (Jones,R.M):
a.

Nonmetalic in nonmetalic composites
Kombinasi komposit ini tidak menggunakan matrik dan penguat yang berasal

dari bahan logam. Contoh sederhananya adalah beton, komposit jenis ini menggunakan
semen sebagai pengikat (Matrik) menggunakan kerikil dan pasir sebagai penguat
(Reinforcement).
b.

Metalic in nonmetallic composites
Komposit ini disusun menggunakan partikel logam yang berada dalam matrik

nonlogam. Contoh kompost jenis ii adalah partike logam yang dimasukan dalam resin
termoset.
c.

Nonmetallic in metallic composites
Kombinasi jenis ini menggunakan partikel non logam seperti keramik yang dapat

dimasukan ke dalam matrik logam. Dari paduan tersebut menghasilkan bahan yang
disebut cermen.

2.5. Sistem Rem
Rem dirancang untuk mengurangi kecepatan (memperlambat) dan menghentikan
kendaraan atau memungkinkan parkir pada tempat menurun. Peralatan ini sangat

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16

penting pada kendaraan dan berfungsi sebagai alat keselamatan untuk menjamin
pengendaraan yang aman.
Prinsip kerja sistem rem adalah mengubah energi kinetik menjadi energi panas
untuk menghentikan kendaraan. Rem bekerja disebabkan oleh adanya sistem gabungan
penekanan melawan sistem gerak putar. Efek pengereman diperoleh dari adanya
gesekan yang timbul antar dua objek.
Gesekan antara tromol dengan kampas rem (brake lining) akan dipengaruhi oleh
temperatur kampas itu sendiri. Gesekan akan berkurang dan gaya pengereman menrun
ketika tromol dan kampas telah menjadi panas/pada suhu tinggi. Jika suhu pada kampas
rem dan tromol tinggi, hal tersebut dapat mengakibatkan nilai koefisien gesek pada
kampas rem menurun. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Grafik Perbandingan Temperatur Kampas vs Koefisien Gesek

2.5.1. Rem Tromol
Rem tromol (drum brake) adalah salah satu jenis rem yang digunakan pada
kendaraan. Pada umumya rem tromol digunakan sebagai rem belakang, sedangkan rem
depan menggunakan rem cakram (disc brake).
Pada tipe rem tromol kekuatan tenaga pengereman diperoleh dari sepatu rem
yang diam menekan permukaan tromol bagian dalam yang berputar dan menempel
dengan roda kendaraan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17

1.

Sepatu Rem dan Kampas Rem
Sepatu rem (brake shoe) memiliki bentuk setengah lingkaran dan berpasangan.

Sepatu rem biasanya dibuat dari plat baja. Sedangkan untuk kampas rem harus
memiliki beberapa sifat mekanis seperti, kampas rem harus dapat menahan panas/suhu
tinggi, memiliki ketahanan aus yang baik dan harus memiliki nilai koefisien gesek yang
tinggi. Koefisien gesek pada kampas rem sedapat mungkin tidak terpengaruh oleh
keadaan turun naiknya temperatur dan kelembaban yang silih berganti. Pada umumnya
kampas rem terbuat dari campuran dari fiber metalic dengan brass, lead, plastic.
Bentuk dari sepatu rem dan kampas rem dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Sepatu Rem dan Kampas Rem

2.5.2. Rem Cakram
Rem cakram (disc brake) pada dasarnya terdiri dari cakram yang terbuat dari besi
tuang. Rem cakram mempunyai batasan pembuatan pada bentuk dan ukuranya. Ukuran
disc pad agak terbatas, hal tersebut dikarenakan karena disc pad memberikan energi
yang terbatas pada sistem pengereman. Sehingga perlu menambahkan tekanan
hidraulis yang lebih besar untuk mendapatkan daya pengereman yang efisien.
1.

Pad Rem Cakram
Pad (disc pad) biasanya dibuat dari bahan campuran metalic fiber dan sedikit

sebuk besi. Tipe ini disebut dengan semi metalic disc pad. Pad biasanya diberi garis

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18

celah pada permukaan, hal tersebut dimaksudkan untuk memudahkan pengecekan
keausan pada pad. Bentuk pad rem cakram dapat dilihat pada Gambar 2.12.

Gambar 2.12 Pad Rem Cakram

2.5.3. Standar Keamanan Kampas Rem
Kampas rem harus memiliki standar keamanan untuk menjamin keselamatan dan
berkendara dengan nyaman. Kampas rem dirancang sedemikian rupa agar memenuhi
persyaratan keamanan, ketahanan dan dapat mengerem dengan halus. Selain itu
kampas rem harus memiliki koefisien gesek tinggi, keausan kecil, kuat dan dapat
menyerap getaran.
Untuk menjamin keselamatan dan keamana saat berkendara, kampas rem harus
memiliki standar acuan spesifikasi teknik. Adapun persyaratan spesifikasi teknik yang
harus

dimiliki

kampas

rem

adalah

sebagai

berikut

(www.stopcobrake.com/en/file/en.pdf/SAEJ661) (ascited in Panama, 2011):
a. Nilai kekerasan kampas rem sesuai standar keamanan 68-105 (Rockwell R).
b. Ketahanan pada suhu tinggi 360 ℃, dan 250 ℃ untuk pemakaian secara terusmenerus.

c. Nilai keausan kampas rem adalah (5 x 10-4 – 5 x 10-3 mm2/kg).
d. Koefisien gesek sebesar 0,14 – 0,27.
e. Massa jenis kampas rem adalah 1,5 – 2,4 gr/cm3.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19

f. Konduktivitas termal 0,12 – 0,8 W.m.0K.
g. Tekanan spesifik sebesar 0,17 – 0,98 joule/g. 0C.
h. Kekuatan geser 1300 – 3500 N/cm2.
i. Kekuatan perpatahan 480 – 1500 N/cm2.

2.6. Fraksi Volume
Bahan komposit dibuat untuk memparbaiki sifat-sitat dari bahan panyusunya.
Pembuatan bahan komposit bertujuan untuk meningkatkan sifat-sifat mekanik tertentu.
Pada komposit serat presentase penguat menentukan kekuatan komposit, seperti
regangan dan kekuatan tarik yang meningkat. Serat yang bersifat getas tetapi memiliki
kekuatan tarik yang tinggi dipadukan dengan matrik yang memiliki regangan yang
besar. Perpaduan tersebut dapat menghasilkan suatu bahan yang lebih baik dari bahan
panyusunya.
Presentase jumlah volume penguat mempengaruhi karakteristik dari komposit
yang dihasilkan. Fraksi volume penguat dalam komposit merupakan parameter penting
dalam mengatur kekuatan komposit yang dihasilkan. Pada umumnya fraksi volume
reinforcement bahan komposit memiliki besaran presentase sebesar 20% sampai 60%,
tergantung bahan penguat yang digunakan dan menyesuaikan dengan kebutuhan.
Fraksi volume (%) adalah aturan perbandingan untuk pencampuran volume
penguat (Reinforcement) dan volume matrik sebagai bahan pembentuk komposit
terhadap volume total komposit. Penggunaan istilah fraksi volume mengacu pada
jumlah persentase (%) volume bahan penguat yang digunakan dalam proses pembuatan
komposit. Berikut ini adalah perhitungan menentukan fraksi volume komposit:

Volume Komposit (Vc)
�� = �� + ��

dengan : �� = volume �����������
�� = volume matrik

(2.1)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20

2.7.

Uji Keausan
Keausan adalah hilangnya sejumlah lapisan permukaan material karena adanya

gaya gesekan antara permukaan padatan benda lain. keausan umumnya diartikan
sebagai hilangnya material sebagai akibat interaksi mekanik dua permukaan yang
bergerak dan dibebani. Sifat yang dimiliki material terkadang membatasi kinerjanya.
Namun demikinan, jarang sekali kinerja suatu material hanya ditentukan oleh satu sifat,
tetapi lebih kepada kombinasi dari beberapa sifat. Salah satu contohnya adalah
ketahanan aus. Ketahanan aus merupakan fungsi dari beberapa sifat material. Material
apapun dapat mengalami keausan yang disebabkan oleh mekanisme yang beragam.
Pengujian keausan dapat dilakukan dengan berbagai metode dan teknik yang semuanya
bertujuan untuk mensimulasikan kondisi keausan aktual. Salah satu metode pengujian
keausan adalah metode Ogoshi, dimana benda uji memperoleh beban gesek dari cincin
yang berputar (revolving disc). Pembebanan gesek ini akan menghasilkan kontak
antara permukaan yang berulang-ulang yang pada akhirnya akan membuat permukaan
benda uji mengalami keausan. Besarnya jejak permukan benda uji yang mengalami
keausan itulah yang dijadikan dasar penetuan tingkat keausan pada material. Simulasi
uji keausan dengan metode Ogoshi dapat dilihat pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Pengujian Keausan Dengan Metode Ogoshi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21

Keterangan:
P : Beban

h : Kedalaman pe