PENGARUH GAYA KOMPAKSI PADA PEMBUATAN KAMPAS REM DENGAN RESIN Pengaruh Gaya Kompaksi Pada Pembuatan Kampas Rem Dengan Resin Serbuk Sebagai Pengikat.
PENGARUH GAYA KOMPAKSI PADA
PEMBUATAN KAMPAS REM DENGAN RESIN
SERBUK SEBAGAI PENGIKAT
NASKAH PUBLIKASI
Disusun :
ARIF HANDIKA MARSUDI
NIM : D200.08.0099
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
PENGARUH GAYA KOMPAKSI PADA PEMBUATAN KAMPAS
REM DENGAN RESIN SERBUK SEBAGAI PENGIKAT
Arif Handika M, Bambang Waluyo F, Agus Hariyanto
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
email : arif_handika@yahoo.co.id
ABTRAKSI
Pada penelitian ini pembuatan kampas rem dengan menggunakan
variasi kompaksi 2 ton, 2,5 ton dan 3 ton bertujuan untuk mengetahui tingkat
performa dari kampas rem dengan perekat resin paraformaldehyde
dibandingkan dengan kampas rem yamahapart.
Proses pembuatan diawali dengan mencampur komposisi yang akan
digunakan yaitu fiberglass, kuningan,alumunium, kalsium karbonat, barium
sulfat, silika, grafit, phenol kristal dan resin paraformaldehyde.Selanjutnya
dipres dengan variasi tekanan 2, 2,5, 3 ton disintering dengan suhu 150ºC
selama 60 menit. Pengujian spesimen yang dilakukan adalah uji gesek
dengan standar alat pengujian CNS(China National Standard) GB5763 dan
beberapa pengaruh lingkungan diantaranya uji gesek kering, pengaruh air,
air garam, oli dan uji gesek pengaruh minyak rem dengan standar SNI 092663-1992 serta diuji kekerasan Brinell dengan gaya 613 Newton dengan
mengacu pada standar ASTM E 10-01.
Hasil penelitian menunjukan bahwa keausan pada pengujian gesek
kering, uji air dan uji minyak rem, tingkat keausan yang lebih rendah adalah
kampas rem yamahapart sebesar 65,62 mm³/jam, 56,25 mm³/jam dan 28,12
mm³/jam. Untuk pengujian gesek pengaruh air garam dan oli tingkat keausan
yang lebih rendah adalah kampas variasi kompaksi yaitu sebesar 59,37
mm³/jam dan 28,12 mm³/jam. Koefisien gesek pada pengujian gesek
disemua kondisi kampas variasi gaya kompaksi lebih rendah dibandingkan
dengan kampas yamahapart. Pada pengujian kekerasan brinell kampas rem
yamahapart mempunyai nilai kekerasan lebih besar dibandingkan dengan
kampas rem variasi gaya kompasi yaitu 23,966 BHN dan 21,116 BHN.
Kata kunci : kampas rem, kompaksi, paraformaldehyde, kekerasan,uji
gesek
PENDAHULUAN
Semakin berkembangnya teknologi
dalam dunia otomotif banyak sekali
perkembangan dalam meningkatkan
mutu produktifitas yaitu salah satunya
adalah kampas rem, kampas rem
adalah salah satu komponen yang ada
pada
kendaraan
bermotor
yang
berfungsi untuk memperlambat atau
menghentikan laju kendaraan bermotor
khususnya kendaraan yang ada di
darat. Pada saat kendaraan kecepatan
tinggi kampas rem memiliki peran yang
sangat penting, sehingga menunjang
keselamatan
jiwa
pengendara
tergantung pada kwalitas dari kampas
rem.(Sasmito,D.P,2012)
Secara umum bahan friksi kampas
rem memiliki tiga penyusun yaitu bahan
pengikat, bahan serat dan bahan
pengisi. Bahan pengikat terdiri dari
berbagai resin diataranya Phenolic,
formaldehide, epoxy, polyester silicone
dan rubber. Resin tersebut berfungsi
sebagai zat penyusun didalam friksi.
Bahan pengikat dapat membentuk
sebuah matriks pada suhu yang relatif
stabil.
Resin
paraformaldehide
termasuk kelompok resin sintesis yang
dihasilkan dari reaksi antara phenol
kristal dengan formaldehide. Serat
berfungsi untuk meningkatkan koefisien
gesek dan meningkatkan kekuatan
mekanik bahan. Serat terdiri dari serat
alami dan serat buatan. Serat alami
misalnya bambu, serabut kelapa,
tongkol jagung dan masih banyak
lainya. Serat buatan misalnya nilon,
Cu-Zn, Al, karbon, rock wool, dan serat
gelas.
Serat
tersebut
dapat
dimanfaatkan sebagai bahan dalam
pembuatan
kampas
rem
nonasbestos.(Alma,2005)
Dalam
proses
pembuatan
kampas rem, keausan suatu bahan
komposit semakin besar atau semakin
mudah aus dapat dipengaruhi oleh
besarnya waktu yang deberikan pada
proses
kompaksi.
Bila
waktu
penekananya semakin besar maka
tingkat keausan pun besar. Nilai
kekerasan suatu bahan dari kampas
rem terpengaruh oleh besar waktu
penekanan kompaksi yang diberikan.
Pada proses pembuatan kampas rem,
semakin
besar
kompaksi
yang
dibebankan maka semakin keras pula
komposit. Komposit dalam kampas rem
dipengaruhi beberapa faktor yaitu
variasi bahan, beban kompaksi yang
diberikan
serta
lamanya
beban
penekanan kompaksi dan pemanasan
(sintering) (irfan,2009)
Dari
beberapa
hal
diatas
mendorong
penulis
melakukan
perancangan
dalam
pembuatan
kampas rem yang ramah lingkungan
Untuk mendapatkan pengereman yang
maksimal maka dibutuhkan kampas
rem dengan kemampuan yang baik,
kwalitas kampas rem di pengaruhi oleh
kekerasan
bahan
kampas
rem.
Disamping itu semakin tinggi laju
kendaraan maka semakin besar pula
beban pengereman yang berdampak
pada ke ausan permukaan kampas
rem. Dalam penelitian ini dibutuhkan
variasi
tekanan
kompaksi
yang
dipadukan
dengan
serat
gelas
(fiberglass) dan resin paraformaldehide
untuk meperoleh hasil yang di inginkan.
TUJUAN PENELITIAN
Dalam
penelitian
ini
yaitu
mengolah
resin
paraformaldehide
dicampur dengan phenol kristal dan
bahan-bahan
pendukung
lainnya
dengan beberapa variasi perbandingan
gaya kompaksi untuk membuat kampas
rem dengan tujuan, diantaranya:
1. Menyelidiki pengaruh keausan
kampas rem yang menggunakan
variasi gaya kompaksi 2 ton, 2,5
ton, dan 3 ton dibandingkan
dengan
kampas
rem
yamahapart.
2. Menyelidiki Koefisien gesek dari
kampas rem dengan variasi
gaya kompaksi 2 ton, 2,5 ton,
dan 3 ton dibandingkan dengan
kampas yamahapart.
3. Menyelidiki bagaimana kualitas
kekerasan pada kampas rem
yang menggunakan variasi gaya
kompaksi 2 ton, 2,5 ton, dan 3
ton
dibandingkan
dengan
kampas rem yamahapart.
BATASAN MASALAH
Batasan-batasan pada penelitian
ini antara lain :
1 Bahan
Pada penelitian ini menggunakan
beberapa bahan yaitu serat gelas
(fiberglass), serbuk kuningan, serbuk
alumunium, barium sulfat, grafit dan
serbuk silika. Sedangkan matrik yang
digunakan
adalah
resin
parafermaldehide dan phenol kristal.
Pada proses pembuatan , peneliti
menggunakan variasi tekanan 2 ton,
2,5 ton dan 3 ton pada proses
kompaksi.
2 Pengujian
Pada penelitian ini, permasalahan
dititik beratkan pada pengujian gesek
dengan alat uji gesek kampas rem
sesuai standart CNS (China National
Standartd) GB 5763. Uji gesek ini
dilakukan dengan pengaruh beberapa
media yaitu uji gesek dengan pengaruh
air, pengaruh air garam, pengaruh oli
dan pengaruh minyak rem yang
mengacu pada standart SNI 09-26631992 dan pengujian kekerasan Brinell
dengan standart ASTM E 10-01. Pada
penelitian menggunakan kampas rem
yang umum dipakai merk yamahapart
sebagai
kontrol
atau
media
pembanding.
MANFAAT PENELITIAN
Manfaat dari penelitian ini bermaksud
untuk :
1. Mengetahui cara dan bahan dalam
pembuatan kampas rem.
2. Mengetahui campuran komposisi
resin paraformaldehide dan phenol
Kristal dengan bahan yang lainya.
3. Memanfaatkan bahan limbah yang
jarang dimanfaatkan dan digunakan
dalam kehidupan sehari-hari.
1. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian dilakukan dengan cara
mencari
bahan-bahan
pembuatan
kampas rem dan mencari referensi
yang ada untuk menunjang validasi
data. Setelah bahan-bahan didapatkan
kemudian diproses sesuai dengan
bentuk yang diinginkan. Setelah
bahan-bahan siap maka dilakukan
penimbangan menggunakan timbangan
digital sesuai dengan komposisi
masing-masing dari bahan yaitu Resin
paraformaldehyde 10 gram, penol
kristal 10 gram, barium sulfat 1 gram,
silika 1,5 gram, graphit 1,5 gram,
kalsium karbonat 1 gram, fiberglas 0,6
gram, almunium 2 gram, kuningan 4
gram,plastic stell 2,2 gram.
Untuk
proses pencampuran bahan-bahan
material,
dicampur secara manual
agar hasil dari pencampuran material
dapat
bercampur secara
merata.
Setelah
bahan-bahan
tercampur
semua, bahan dimasukkan kedalam
dies
atau
cetakan.
Langkah
selanjutnya
yaitu pengepressan
dengan
memvariasikan
beban
kompaksi 2 ton, 2,5 ton, 3ton selama
60 Menit dengan temperature 150 °C.
Setelah dipres dan diperbanyak
kampas rem variasi tekanan kompaksi
30 spesimen. Kampas rem variasi
kompaksi 2 ton sejumlah sepuluh
spesimen digunakan untuk uji gesek
kering, uji gesek pengaruh air, uji gesek
pengaruh air garam, uji gesek
pengaruh oli dan pengaruh uji gesek
minyak rem. Begitu juga untuk kampas
rem variasi kompaksi 2,5 ton dan 3 ton
dilakukan pengujian yang sama. 6
spesimen lain yaitu kampas rem
yamahapart. satu spesimen dari
masing-masing jenis kampas rem
digunakan untuk pengujian kekerasan
Brinell dengan standar ASTM E 10-01.
Setelah semua spesimen selesai
dibuat maka spesimen di uji gesek
tanpa diberikan efek apa-apa (kering).
Setelah itu spesimen di uji gesek
dengan diberikan efek penyemprotan
air, air garam, minyak rem dan oli
dengan mengacu pada standar SNI 092663-1992.
Pada saat pengujian gesek
dilakukan, maka piringan cakram
berputar dan kampas rem mulai di uji.
Pada saat piringan cakram berputar
maka akan terjadi gesekan dan
menimbulkan panas. untuk mengetahui
panas yang terjadi pada piringan
cakram dan panas kampas rem maka
dilakukan pembacaan suhu dengan
menggunakan infrared thermometer
yaitu dengan menyorotkan laser
kepiringan dan kampas maka akan
diketahui berapa suhu yang diukur.
Untuk
mengetahui
berapa
putaran
piringan
cakram,
maka
digunakan alat pengukur putaran atau
tachometer. Tachometer ini berjenis
non-contacd yaitu menggunakkan sinar
laser yang ditembakkan ke benda yang
akan diukur yang sebelumnya telah
diberi stiker. Stiker ini berfungsi
sebagai sensor pada tachometer jenis
ini.
Untuk mengetahui voltase dan
ampere yang di derita oleh mesin
gesek, maka digunakkan Clamp
meter. Untuk pembacaan ampere,
clampmeter di jepitkan ke salah satu
kabel. Sedangkan untuk pembacaan
voltasenya alat ini menggunakaan
kabel kontak yang di kontakkan pada
sumber dari motor atau dinamo. Untuk
mengetahui
ketinggian
spesimen
sebelum pengujian gesek dan setelah
pengujian gesek, maka digunakan
vernier caliper (Jangka Sorong).
Pengujian Kekerasan
Letakkan
spesimen diatas anvil
kemudian putar roda pengatur anvil.
Untuk gerak keatas sesuai dengan
arah jarum jam, bila menurunkan anvil
putar roda tangan berlawanan arah
jarum jam. Naikkan anvil perlahanlahan sehingga spesimen menyentuh
penetrator. Jarum kecil dan jarum
panjang bergerak. Amati jarum kecil
dan tepatkan pada titik tiga dititik
merah. Amati jarum panjang yang
harus berhenti pada angka nol (0) pada
skala hitam. Tekan tombol perlahanlahan selama ± 1 detik kemudian
lepaskan. Jika jarum panjang belum
bergerak berarti alat belum bekerja
maka diulangi lagi untuk penekanan.
Setelah jarum bergerak tunggu sampai
ada bunyi tik = 15 detik dari on.
Turunkan
anvil
perlahan-lahan
dengan
memutar
roda
tangan
berlawanan arah jarum jam.Bekas
injakan penetrator kemudian di poles
menggunakan pensil agar diameter
hasil penginjakan dapat terlihat secara
jelas di mikroskop.
Bekas injakan penetrator yang
dihasilkan diukur kemudian hasil
pengukuran digunakan untuk mencari
harga
kekerasan
melalui
rumus
masing-masing.Pengukuran
bekas
injakan penetrator dilakukan dengan
menggunakan
mikroskop
dengan
pembesaran 50 kali yang berarti 1 strip
pada skala mikroskop sama dengan 19
mm. Setelah semua itu analisa data
diambil kesimpulan dan selesai.
1. Bahan dan Alat penelitian
Bahan
yang
digunakan
dalam
penelitian ini adalah
a. Resin serbuk Paraformaldehyde
b. Phenol kristal
c. Fiberglass
d. Serbuk alumunium
e. Serbuk kuningan
f. Silika
g. Calcium Karbonat(CaCo3)
h. Graphite
i. Barium sulfat
masing-masing
spesimen
dengan
mengacu pada standar SNI 09-26631992. Berikut adalah hasil pengujian
keausan
kering,pengaruh
air,air
garam,oli dan minyak rem.
100
Keausan (mm³/Jam)
Alat penelitian
Alat yang digunakan dalam pembuatan
kampas rem adalah
a. Alat Press
b. Timbangan Digital
c. Cetakan
d. Unit pemanas (Heater)
e. Alat
pengontrol
suhu
(thermocontrol)
f. Non-contact Infrared Thermometer
g. Digital Tachometer
h. Clamp Meter
i.
Vernier caliper
84,37
81,25
71,87
80
65,62
60
40
20
0
Variasi
tekanan 2
ton
Variasi
tekanan 2,5
ton
Variasi
tekanan 3
ton
Yamahapart
Jenis Kampas Rem
Gambar 4 Kampas variasi tekanan
kompaksi dan yamahapart
Gambar 5 Histogram hasil keausan uji
gesek kering
Keausan (mm³/Jam)
2. Spesimen
Penelitian ini akan menguji tiga jenis
spesimen kampas buatan dan satu
kampas pasaran.
100
Serbuk Kuningan
Serbuk Alumunium
Fiberglass
CaCo3(calsium karbonat
Graphit
Silika
Barium Sulfat
Resin Paraformaldehyde
Phenol Kristal
Plastic Stell
B. Hasil pengujian
1. Hasil keausan pada uji gesek
Data
hasil
pengujian
keausan
didapatkan
dari
pengujian
pada
Keausan (mm³/Jam)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Berat
(Gram)
4
2
0,6
1
1,5
1,5
1
10
10
2,2
56,25
Variasi
tekanan 2
ton
Variasi
tekanan 2,5
ton
Variasi
tekanan 3
ton
Yamahapart
Gambar 6 Histogram hasil keausan uji
gesek air
84,37
78,12
80
59,37
62,5
60
40
20
Variasi
tekanan 2
ton
Variasi
tekanan 2,5
ton
Variasi
tekanan 3
ton
Yamahapart
0
Jenis Kampas Rem
Gambar 7 Histogram hasil keausan uji
gesek air garam.
Keausan (mm³/Jam)
Bahan
71,87
75
Jenis Kampas Rem
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Formulasi kampas rem
Tabel 1. Formulasi kampas rem
No
84,37
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
50
40,62
40
30
34,37
28,12
31,25
20
10
0
Jenis Kampas Rem
Variasi
tekanan 2
ton
Variasi
tekanan 2,5
ton
Variasi
tekanan 3
ton
Yamahapart
Gambar 8 Histogram hasil keausan uji
gesek oli.
56,25
Keausan (mm³/Jam)
60
50
50
40
30
34,37
28,12
20
10
Variasi
tekanan 2
ton
Variasi
tekanan 2,5
ton
Variasi
tekanan 3
ton
Yamahapart
karena
adanya
beberapa
faktor
diantaranya adalah kandungan garam
(NaCl), dimana partikel-partikel dari
garam melapisi kedua sisi yeng
bergesekan antara piringan cakram
dengan kampas rem.
2.Hasil pengujian Koefisien gesek
Berikut adalah grafik hasil pengujian
koefisien gesek pada kampas rem.
0
0,545
0,540
0,541
0,536
0,539 0,538
Tekanan 2
ton
Tekanan 2,5
ton
0,535
0,530
Tekanan 3
ton
0,525
Yamahapart
0,520
Jenis Kampa Rem
Gambar 10 Histogram hasil koefisien
gesek pada uji kering
Nilai Koefisien Gesek (µ)
Dari grafik diatas menunjukan
bahwa pada pengujian gesek kering,
air dan minyak rem keausan terendah
adalah kampas rem yamahapar
dengan nilai 65,62 mm³/jam, 56,25
mm³/jam, 28,12 mm³/jam. Kemudian
untuk pengujian gesek air garam dan
oli, kampas rem yang memiliki keausan
terendah adalah kampas rem dengan
variasi tekanan kompaksi 2,5 ton 59,25
mm³/jam dan 28,12 mm³/jam lebih
rendah dan lebih baik keausanya di
bandingkan
kampas yamahapart
dengan nilai 62,5 mm³/jam dan 31,25
mm³/jam. Untuk uji coba kering (tanpa
pengaruh apa-apa), uji air dan uji
minyak rem kampas yamaha lebih
dominan daripada kampas rem variasi
kompaksi karena lebih baik (lebih
rendah tingkat keausanya), hal ini
disebabkan komposisi dari kampas
yamahapart yang terdapat didalamnya,
seperti dari resin, campuran logam,
permukaan yang halus yang membuat
pori-pori atau struktur permukaan lebih
kecil atau unsur lainya dibanding
kampas rem dengan variasi kompaksi.
Pada pengujian pengaruh air garam
dan uji oli kampas rem variasi tekanan
lebih
rendah
tingkat
keausanya
dibandingkan dengan kampas rem
yamahapart, dimana tingkat keausan
terendah pada pengujian pengaruh air
garam terletak pada kampas rem
variasi kompaksi 2,5 ton, hal ini terjadi
0,540
0,530
0,520
0,510
0,500
0,490
0,480
0,470
0,460
0,450
0,528
0,493
0,498
Tekanan 2
ton
Tekanan 2,5
ton
0,495
Tekanan 3
ton
Yamahapart
Jenis Kampa Rem
Gambar 11 Histogram hasil koefisien
gesek pada uji air.
Nilai Koefisien Gesek (µ)
Gambar 9 Histogram hasil keausan uji
gesek minyak rem.
Nilai Koefisien Gesek (µ)
Jenis Kampas Rem
0,616
0,620
Tekanan 2
ton
0,600
0,580
0,572
0,567 0,569
0,560
Tekanan 2,5
ton
0,540
Tekanan 3
ton
0,520
Yamahapart
0,500
Jenis Kampa Rem
Gambar 12 Histogram hasil koefisien
gesek pada uji air garam.
0,465
0,465
0,464
0,463
0,462
Tekanan 2
ton
Tekanan 2,5
ton
0,460
Tekanan 3
ton
0,455
Yamahapart
0,450
Jenis Kampa Rem
Nilai Koefisien Gesek (µ)
0,505
0,469
0,473 0,474
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
23,966
Tekanan 2
ton
21,116
18,326
16,208
Tekanan 2,5
ton
Tekanan 3
ton
Yamahapart
Jenis Kampas
Gambar 13 Histogram hasil koefisien
gesek pada uji oli
0,520
0,510
0,500
0,490
0,480
0,470
0,460
0,450
0,440
0,430
0,420
Nilai Kekerasan BHN (Kg/mm²)
Nilai Koefisien Gesek (µ)
0,470
Tekanan 2
ton
Tekanan 2,5
ton
Tekanan 3
ton
Yamahapart
Jenis Kampa Rem
Gambar 14 Histogram hasil koefisien
gesek pada uji minyak rem
Dari grafik diatas menunjukan
bahwa pada pengujian koefisien gesek
kering, air, air garam dan minyak rem
koefisien
gesek tertinggi adalah
kampas rem yamahapart dengan nilai
sebesar 0,541, 0,528, 0,616 dan 0,505.
Untuk pengujian gesek pengaruh oli
koefisien
gesek tertinggi adalah
kampas rem variasi kompaksi dengan
nilai sebesar 0,465 pada kompaksi 2,5
ton, nilai koefisien gesek lebih besar
dari kampas rem yamahapart sebesar
0,464. Semakin tinggi nilai koefisen
gesek maka semakin besar pula daya
cengkram kampas rem terhadap
piringan.
3.Hasil kekerasan Brinell
Berikut ini adalah grafik hasil kekerasan
Brinell yang dilakukan mengacu pada
standar ASTM E 10-01.
Gambar 15 Histogram hasil antara jenis
kampas rem dengan kekerasan Brinell.
Dari hasil pengujian kekerasan
brinell dengan beban 613 N didapat
nilai kekerasan kampas rem variasi
kompaksi 2 ton 18,326 BHN, variasi
kompaksi 2,5 ton 21,116 BHN, variasi
kompaksi 3 ton 16,208 BHN, dan
kampas yamahapart sebesar 23,966
BHN. Dari semua pengujian kekerasan
brinell nilai yang paling keras adalah
kampas yamahapart. Dilihat dari
besarnya nilai kekerasan Brinell(BHN),
kampas rem variasi kompaksi 2 ton, 2,5
ton dan 3 ton mempunyai nilai
kekerasan
yang
lebih
rendah
dibandingkan dengan kampas rem
yamahapart
karena pada saat
pencampuran bahan dan proses
pengadukanya
kurang
maksimal
sehingga resin dan bahan lainya
kurang menyatu.
4, Foto mikro
Hasil foto mikro kampas rem variasi
gaya kompaksi 2 ton, 2,5 ton, 3 ton dan
yamahapart.
1
2
3
4
20ᶙm
Gambar 16. Foto mikro kampas rem
variasi kompaksi 2 ton (pembesaran
200x)
4
1
2
3
20ᶙm
Gambar 17. Foto mikro kampas rem
variasi kompaksi 2,5 ton (pembesaran
200x)
3
4
1
2
20ᶙm
Gambar 18. Foto mikro kampas rem
variasi kompaksi 3 ton (pembesaran
200x)
Keterangan :
1.Serbuk kuningan
2.Serbuk alumunium
3.Grafit
4.Fiberglass
1
2
20ᶙm
Gambar 19 Foto mikro kampas rem
yamahapart (pembesaran 200x)
Keterangan :
1.Tembaga
2.Grafit
KESIMPULAN
Dari penelitian ini penulis dapat
mengambil kesimpulan,yaitu
1. Dari data hasil pengujian keausan,
gaya kompaksi sangat berpengaruh
pada keausan kampas rem. Dapat
dilihat hasil keseluruhan dari kampas
rem dengan variasi kompaksi pada
kondisi
kering,
pengaruh
air
garam,air dan oli, kampas rem
dengan variasi tekanan kompaksi
2,5 ton memiliki nilai keausan
terendah yaitu sebesar 71,87
mm³/jam, 59,37 mm³/jam 71,87
mm³/jam dan 28,12 mm³/jam Pada
pengujian kering, air dan oli kampas
rem yamahapart lebih tahan aus
dibandingkan dengan kampas rem
variasi gaya kompaksi yaitu sebesar
65,62 mm³/jam, 71,87 mm³/jam dan
34,37 mm³/jam semakin besar gaya
kompaksi akan menyebabkan bahan
dari kampas rem banyak yang keluar
dari cetakan sehingga kekerasan
kampas
rem
menjadi
kurang
maksimal. Dan apabila tekanan
kompaksi yang digunakan lebih
rendah maka kampas rem menjadi
kurang padat sehingga keausanya
semakin besar.
2. Hasil koefisien gesek kampas rem
pada pengujian gesek kering,
pengaruh air dan pengujian air
garam nilai koefisien gesek tertinggi
adalah kampas rem yamahapart
sebesar 0,541, 0,528 dan 0,616.
Untuk pengujian gesek pengaruh oli
dan minyak rem koefisien gesek
tertinggi adalah kampas rem variasi
gaya kompaksi 2,5 ton dengan nilai
sebesar 0,465 pada pengujian oli
dan kampas rem variasi tekanan
kompaksi 3 ton dengan nilai sebesar
0,474. Lebih besar dari kampas rem
yamahapart sebesar 0,464 dan
0,505.
3. Nilai kekerasan Brinell kampas rem
variasi gaya kompaksi lebih rendah
dibandingkan
dengan
kampas
yamahapart, yaitu sebasar 23,966
BHN, sedangkan kampas rem
variasi kompaksi 2 ton sebesar
18,325 BHN, kompaksi 2,5 ton
sebasar 21,116 BHN, kompaksi 3
ton sebesar 16,207 BHN.
Saran
Dalam penelitian selanjutnya,
penulis mempunyai beberapa saran,
dalam pengembangan dan pembuatan
dari kampas rem yaitu :
1. Perlunya pengujian yang lebih
akurat, seperti pengujian pada
kendaraan atau sepeda motor agar
data yang didapat lebih akurat dan
sesuai pada kondisi pengaplikasian.
2. Perlunya
ditambah
parameterparameter dari kampas rem agar
performa dari kampas rem akan
kelihatan dan akan lebih baik.
3. Ukuran cetakan yang presisi dan
tepat akan menghasilkan kampas
rem yang bagus.
4. Keselamatan dan keamanan perlu
diperhatikan dengan menggunakan
alat perlindungan keselamatan diri
agar
dapat
mencegah
dan
mengurangi resiko kecelakaan pada
waktu penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
Alma
M.H., 2005, Preparation and
Characterization of Brake Linings
From
Modified
Tannin-Phenol
Formaldehyde
Resin
and
Asbestos-Free Fillers, Journal of
Materials Science 40 (2005), p. 30033005.
ASTM E10-01, Standart Test Method For
Brinell Hardness of Metallic
Materials.
ASTM
international,
United States.
Biomedical, 2014, Paraformaldehyde.
(http://www.mpbio.com/product.php?
pid=02150146&country=100),diakses
pada jam 18:30, 1 Januari 2014.
El-Tayeb, N.S.M,dkk., 2008, Effect of
Water Spray on Frictionand Wear
Behaviour of Noncommercial and
Comercial Brake pad Materials,
Elsevier, p. 135-144.
Galuh E,dkk., 2010, Barium sulfat,
(http:/www.google.com/_Barium_sulf
at _artikel.html),diakses pada jam
11:05, 10 November 2013.
German. R.M,1984. Powder Metalurgi
Science. Metal Powder Federation.
Pricenton, New York.
Gibson, R.F., 1994, Principle of
Composite
Material
Mechanics,McGraw-Hill International
Book Company, New York.
Hildayanti, dkk., 2009, Sintesis dan
Karakterisasi Bahan Komposit
Karet Alam-Silika. Insitut Sepuluh
November, Surabaya.
Irfan., 2009, Pengaruh Variasi Tekanan
Kompaksi Terhadap Ketahanan
Kampas rem Gesek Sepatu.
Universitas
Muhammadiyah
Surakarta, Surakarta.
James., 2003, Stability Analysis of Disk
Brake
Model.
(www.fkm.utm.my/arahim/chapter6.p
df), diakses jam 18.30, 20 Desember
2013.
Kenneth G and Michael K., 1999,
Engineering Materials. Upper River,
New Jersey.
Lister
C.E.,
1993,
Rumus
Cara
Menghitung
Daya
Motor,
(http:/www.google.com/Cara_Menghi
tung_Daya_Motor_artikel.html),
diakses pada jam
10:45, 10
November 2013.
Sadri.,
2009,
Definisi
Rem,
http://sadrihidayat.blogspot.com/,
diakses pada jam 19:45, 20
Desember 2013.
Sasmito D.P., 2012, Perbandingan
Kampas Rem Nonasbes Berserat
Fiberglass
Dengan
Variasi
Tembaga 2 Gram, 4 Gram, 6 Gram
Dengan Kampas Rem Yamaha
Terhadap Keausan, Kekerasan dan
Waktu
Pengereman,
UniversitasMuhammadiyah
Surakarta, Surakarta.
Smith,F William., 1990, Foundation of
Material Science and Engineering.
McGRAW Hill.
SNI 09-2663-1992,Cara Uji Ketahanan
Terhadap Air, Larutan Garam,
Minyak Pelumas Dan Cairan
Rem Untuk Kampas
Rem
Kendaraan
Bermotor,
(www.SNI_kampas_rem.com/en/file/
en.pdf/SNI_09-2663-1992), diakses
pada jam
18:05, 17 November
2012.
Stolk,Kros., 1994. Elemen Kontruksi
Bangunan
Mesin.
Elemen
Mesin. Erlangga, Jakarta.
Sunardi,dkk., 2003, Pengaruh Suhu
Sintering Pada Proses Metalurgi
Serbuk Zn – Al Terhadap Sifat
Mekanik.,
Universitas
Atma
jaya.,Jakarta.
Sutrisno., 1997, Fisika Dasar Mekanika.
ITB Bandung.
Surdia Tata., 1995, Artikel Aluminium,
Kuningan,
Tembaga,
(http:/www.google.com/ Tata Surdia_
artikelhtml), diakses pada jam 19:45,
16 November 2013.
Untoro,
H.T.,
2010,
Pengaruh
Lingkungan Terhadap Keausan,
Daya, Koefisien Gesek, Suhu
Kampas
Rem,
dan
Waktu
Pengereman
Kampas
Rem
Berbahan Fiberglass, Universitas
Muhammadiyah
Surakarta,
Surakarta.
Van Vliet, G., L dan Both, W., 1984,
Teknologi Untuk Bangunan Mesin,
Bahan-Bahan 1, Erlangga, Jakarta.
PEMBUATAN KAMPAS REM DENGAN RESIN
SERBUK SEBAGAI PENGIKAT
NASKAH PUBLIKASI
Disusun :
ARIF HANDIKA MARSUDI
NIM : D200.08.0099
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
PENGARUH GAYA KOMPAKSI PADA PEMBUATAN KAMPAS
REM DENGAN RESIN SERBUK SEBAGAI PENGIKAT
Arif Handika M, Bambang Waluyo F, Agus Hariyanto
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
email : arif_handika@yahoo.co.id
ABTRAKSI
Pada penelitian ini pembuatan kampas rem dengan menggunakan
variasi kompaksi 2 ton, 2,5 ton dan 3 ton bertujuan untuk mengetahui tingkat
performa dari kampas rem dengan perekat resin paraformaldehyde
dibandingkan dengan kampas rem yamahapart.
Proses pembuatan diawali dengan mencampur komposisi yang akan
digunakan yaitu fiberglass, kuningan,alumunium, kalsium karbonat, barium
sulfat, silika, grafit, phenol kristal dan resin paraformaldehyde.Selanjutnya
dipres dengan variasi tekanan 2, 2,5, 3 ton disintering dengan suhu 150ºC
selama 60 menit. Pengujian spesimen yang dilakukan adalah uji gesek
dengan standar alat pengujian CNS(China National Standard) GB5763 dan
beberapa pengaruh lingkungan diantaranya uji gesek kering, pengaruh air,
air garam, oli dan uji gesek pengaruh minyak rem dengan standar SNI 092663-1992 serta diuji kekerasan Brinell dengan gaya 613 Newton dengan
mengacu pada standar ASTM E 10-01.
Hasil penelitian menunjukan bahwa keausan pada pengujian gesek
kering, uji air dan uji minyak rem, tingkat keausan yang lebih rendah adalah
kampas rem yamahapart sebesar 65,62 mm³/jam, 56,25 mm³/jam dan 28,12
mm³/jam. Untuk pengujian gesek pengaruh air garam dan oli tingkat keausan
yang lebih rendah adalah kampas variasi kompaksi yaitu sebesar 59,37
mm³/jam dan 28,12 mm³/jam. Koefisien gesek pada pengujian gesek
disemua kondisi kampas variasi gaya kompaksi lebih rendah dibandingkan
dengan kampas yamahapart. Pada pengujian kekerasan brinell kampas rem
yamahapart mempunyai nilai kekerasan lebih besar dibandingkan dengan
kampas rem variasi gaya kompasi yaitu 23,966 BHN dan 21,116 BHN.
Kata kunci : kampas rem, kompaksi, paraformaldehyde, kekerasan,uji
gesek
PENDAHULUAN
Semakin berkembangnya teknologi
dalam dunia otomotif banyak sekali
perkembangan dalam meningkatkan
mutu produktifitas yaitu salah satunya
adalah kampas rem, kampas rem
adalah salah satu komponen yang ada
pada
kendaraan
bermotor
yang
berfungsi untuk memperlambat atau
menghentikan laju kendaraan bermotor
khususnya kendaraan yang ada di
darat. Pada saat kendaraan kecepatan
tinggi kampas rem memiliki peran yang
sangat penting, sehingga menunjang
keselamatan
jiwa
pengendara
tergantung pada kwalitas dari kampas
rem.(Sasmito,D.P,2012)
Secara umum bahan friksi kampas
rem memiliki tiga penyusun yaitu bahan
pengikat, bahan serat dan bahan
pengisi. Bahan pengikat terdiri dari
berbagai resin diataranya Phenolic,
formaldehide, epoxy, polyester silicone
dan rubber. Resin tersebut berfungsi
sebagai zat penyusun didalam friksi.
Bahan pengikat dapat membentuk
sebuah matriks pada suhu yang relatif
stabil.
Resin
paraformaldehide
termasuk kelompok resin sintesis yang
dihasilkan dari reaksi antara phenol
kristal dengan formaldehide. Serat
berfungsi untuk meningkatkan koefisien
gesek dan meningkatkan kekuatan
mekanik bahan. Serat terdiri dari serat
alami dan serat buatan. Serat alami
misalnya bambu, serabut kelapa,
tongkol jagung dan masih banyak
lainya. Serat buatan misalnya nilon,
Cu-Zn, Al, karbon, rock wool, dan serat
gelas.
Serat
tersebut
dapat
dimanfaatkan sebagai bahan dalam
pembuatan
kampas
rem
nonasbestos.(Alma,2005)
Dalam
proses
pembuatan
kampas rem, keausan suatu bahan
komposit semakin besar atau semakin
mudah aus dapat dipengaruhi oleh
besarnya waktu yang deberikan pada
proses
kompaksi.
Bila
waktu
penekananya semakin besar maka
tingkat keausan pun besar. Nilai
kekerasan suatu bahan dari kampas
rem terpengaruh oleh besar waktu
penekanan kompaksi yang diberikan.
Pada proses pembuatan kampas rem,
semakin
besar
kompaksi
yang
dibebankan maka semakin keras pula
komposit. Komposit dalam kampas rem
dipengaruhi beberapa faktor yaitu
variasi bahan, beban kompaksi yang
diberikan
serta
lamanya
beban
penekanan kompaksi dan pemanasan
(sintering) (irfan,2009)
Dari
beberapa
hal
diatas
mendorong
penulis
melakukan
perancangan
dalam
pembuatan
kampas rem yang ramah lingkungan
Untuk mendapatkan pengereman yang
maksimal maka dibutuhkan kampas
rem dengan kemampuan yang baik,
kwalitas kampas rem di pengaruhi oleh
kekerasan
bahan
kampas
rem.
Disamping itu semakin tinggi laju
kendaraan maka semakin besar pula
beban pengereman yang berdampak
pada ke ausan permukaan kampas
rem. Dalam penelitian ini dibutuhkan
variasi
tekanan
kompaksi
yang
dipadukan
dengan
serat
gelas
(fiberglass) dan resin paraformaldehide
untuk meperoleh hasil yang di inginkan.
TUJUAN PENELITIAN
Dalam
penelitian
ini
yaitu
mengolah
resin
paraformaldehide
dicampur dengan phenol kristal dan
bahan-bahan
pendukung
lainnya
dengan beberapa variasi perbandingan
gaya kompaksi untuk membuat kampas
rem dengan tujuan, diantaranya:
1. Menyelidiki pengaruh keausan
kampas rem yang menggunakan
variasi gaya kompaksi 2 ton, 2,5
ton, dan 3 ton dibandingkan
dengan
kampas
rem
yamahapart.
2. Menyelidiki Koefisien gesek dari
kampas rem dengan variasi
gaya kompaksi 2 ton, 2,5 ton,
dan 3 ton dibandingkan dengan
kampas yamahapart.
3. Menyelidiki bagaimana kualitas
kekerasan pada kampas rem
yang menggunakan variasi gaya
kompaksi 2 ton, 2,5 ton, dan 3
ton
dibandingkan
dengan
kampas rem yamahapart.
BATASAN MASALAH
Batasan-batasan pada penelitian
ini antara lain :
1 Bahan
Pada penelitian ini menggunakan
beberapa bahan yaitu serat gelas
(fiberglass), serbuk kuningan, serbuk
alumunium, barium sulfat, grafit dan
serbuk silika. Sedangkan matrik yang
digunakan
adalah
resin
parafermaldehide dan phenol kristal.
Pada proses pembuatan , peneliti
menggunakan variasi tekanan 2 ton,
2,5 ton dan 3 ton pada proses
kompaksi.
2 Pengujian
Pada penelitian ini, permasalahan
dititik beratkan pada pengujian gesek
dengan alat uji gesek kampas rem
sesuai standart CNS (China National
Standartd) GB 5763. Uji gesek ini
dilakukan dengan pengaruh beberapa
media yaitu uji gesek dengan pengaruh
air, pengaruh air garam, pengaruh oli
dan pengaruh minyak rem yang
mengacu pada standart SNI 09-26631992 dan pengujian kekerasan Brinell
dengan standart ASTM E 10-01. Pada
penelitian menggunakan kampas rem
yang umum dipakai merk yamahapart
sebagai
kontrol
atau
media
pembanding.
MANFAAT PENELITIAN
Manfaat dari penelitian ini bermaksud
untuk :
1. Mengetahui cara dan bahan dalam
pembuatan kampas rem.
2. Mengetahui campuran komposisi
resin paraformaldehide dan phenol
Kristal dengan bahan yang lainya.
3. Memanfaatkan bahan limbah yang
jarang dimanfaatkan dan digunakan
dalam kehidupan sehari-hari.
1. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian dilakukan dengan cara
mencari
bahan-bahan
pembuatan
kampas rem dan mencari referensi
yang ada untuk menunjang validasi
data. Setelah bahan-bahan didapatkan
kemudian diproses sesuai dengan
bentuk yang diinginkan. Setelah
bahan-bahan siap maka dilakukan
penimbangan menggunakan timbangan
digital sesuai dengan komposisi
masing-masing dari bahan yaitu Resin
paraformaldehyde 10 gram, penol
kristal 10 gram, barium sulfat 1 gram,
silika 1,5 gram, graphit 1,5 gram,
kalsium karbonat 1 gram, fiberglas 0,6
gram, almunium 2 gram, kuningan 4
gram,plastic stell 2,2 gram.
Untuk
proses pencampuran bahan-bahan
material,
dicampur secara manual
agar hasil dari pencampuran material
dapat
bercampur secara
merata.
Setelah
bahan-bahan
tercampur
semua, bahan dimasukkan kedalam
dies
atau
cetakan.
Langkah
selanjutnya
yaitu pengepressan
dengan
memvariasikan
beban
kompaksi 2 ton, 2,5 ton, 3ton selama
60 Menit dengan temperature 150 °C.
Setelah dipres dan diperbanyak
kampas rem variasi tekanan kompaksi
30 spesimen. Kampas rem variasi
kompaksi 2 ton sejumlah sepuluh
spesimen digunakan untuk uji gesek
kering, uji gesek pengaruh air, uji gesek
pengaruh air garam, uji gesek
pengaruh oli dan pengaruh uji gesek
minyak rem. Begitu juga untuk kampas
rem variasi kompaksi 2,5 ton dan 3 ton
dilakukan pengujian yang sama. 6
spesimen lain yaitu kampas rem
yamahapart. satu spesimen dari
masing-masing jenis kampas rem
digunakan untuk pengujian kekerasan
Brinell dengan standar ASTM E 10-01.
Setelah semua spesimen selesai
dibuat maka spesimen di uji gesek
tanpa diberikan efek apa-apa (kering).
Setelah itu spesimen di uji gesek
dengan diberikan efek penyemprotan
air, air garam, minyak rem dan oli
dengan mengacu pada standar SNI 092663-1992.
Pada saat pengujian gesek
dilakukan, maka piringan cakram
berputar dan kampas rem mulai di uji.
Pada saat piringan cakram berputar
maka akan terjadi gesekan dan
menimbulkan panas. untuk mengetahui
panas yang terjadi pada piringan
cakram dan panas kampas rem maka
dilakukan pembacaan suhu dengan
menggunakan infrared thermometer
yaitu dengan menyorotkan laser
kepiringan dan kampas maka akan
diketahui berapa suhu yang diukur.
Untuk
mengetahui
berapa
putaran
piringan
cakram,
maka
digunakan alat pengukur putaran atau
tachometer. Tachometer ini berjenis
non-contacd yaitu menggunakkan sinar
laser yang ditembakkan ke benda yang
akan diukur yang sebelumnya telah
diberi stiker. Stiker ini berfungsi
sebagai sensor pada tachometer jenis
ini.
Untuk mengetahui voltase dan
ampere yang di derita oleh mesin
gesek, maka digunakkan Clamp
meter. Untuk pembacaan ampere,
clampmeter di jepitkan ke salah satu
kabel. Sedangkan untuk pembacaan
voltasenya alat ini menggunakaan
kabel kontak yang di kontakkan pada
sumber dari motor atau dinamo. Untuk
mengetahui
ketinggian
spesimen
sebelum pengujian gesek dan setelah
pengujian gesek, maka digunakan
vernier caliper (Jangka Sorong).
Pengujian Kekerasan
Letakkan
spesimen diatas anvil
kemudian putar roda pengatur anvil.
Untuk gerak keatas sesuai dengan
arah jarum jam, bila menurunkan anvil
putar roda tangan berlawanan arah
jarum jam. Naikkan anvil perlahanlahan sehingga spesimen menyentuh
penetrator. Jarum kecil dan jarum
panjang bergerak. Amati jarum kecil
dan tepatkan pada titik tiga dititik
merah. Amati jarum panjang yang
harus berhenti pada angka nol (0) pada
skala hitam. Tekan tombol perlahanlahan selama ± 1 detik kemudian
lepaskan. Jika jarum panjang belum
bergerak berarti alat belum bekerja
maka diulangi lagi untuk penekanan.
Setelah jarum bergerak tunggu sampai
ada bunyi tik = 15 detik dari on.
Turunkan
anvil
perlahan-lahan
dengan
memutar
roda
tangan
berlawanan arah jarum jam.Bekas
injakan penetrator kemudian di poles
menggunakan pensil agar diameter
hasil penginjakan dapat terlihat secara
jelas di mikroskop.
Bekas injakan penetrator yang
dihasilkan diukur kemudian hasil
pengukuran digunakan untuk mencari
harga
kekerasan
melalui
rumus
masing-masing.Pengukuran
bekas
injakan penetrator dilakukan dengan
menggunakan
mikroskop
dengan
pembesaran 50 kali yang berarti 1 strip
pada skala mikroskop sama dengan 19
mm. Setelah semua itu analisa data
diambil kesimpulan dan selesai.
1. Bahan dan Alat penelitian
Bahan
yang
digunakan
dalam
penelitian ini adalah
a. Resin serbuk Paraformaldehyde
b. Phenol kristal
c. Fiberglass
d. Serbuk alumunium
e. Serbuk kuningan
f. Silika
g. Calcium Karbonat(CaCo3)
h. Graphite
i. Barium sulfat
masing-masing
spesimen
dengan
mengacu pada standar SNI 09-26631992. Berikut adalah hasil pengujian
keausan
kering,pengaruh
air,air
garam,oli dan minyak rem.
100
Keausan (mm³/Jam)
Alat penelitian
Alat yang digunakan dalam pembuatan
kampas rem adalah
a. Alat Press
b. Timbangan Digital
c. Cetakan
d. Unit pemanas (Heater)
e. Alat
pengontrol
suhu
(thermocontrol)
f. Non-contact Infrared Thermometer
g. Digital Tachometer
h. Clamp Meter
i.
Vernier caliper
84,37
81,25
71,87
80
65,62
60
40
20
0
Variasi
tekanan 2
ton
Variasi
tekanan 2,5
ton
Variasi
tekanan 3
ton
Yamahapart
Jenis Kampas Rem
Gambar 4 Kampas variasi tekanan
kompaksi dan yamahapart
Gambar 5 Histogram hasil keausan uji
gesek kering
Keausan (mm³/Jam)
2. Spesimen
Penelitian ini akan menguji tiga jenis
spesimen kampas buatan dan satu
kampas pasaran.
100
Serbuk Kuningan
Serbuk Alumunium
Fiberglass
CaCo3(calsium karbonat
Graphit
Silika
Barium Sulfat
Resin Paraformaldehyde
Phenol Kristal
Plastic Stell
B. Hasil pengujian
1. Hasil keausan pada uji gesek
Data
hasil
pengujian
keausan
didapatkan
dari
pengujian
pada
Keausan (mm³/Jam)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Berat
(Gram)
4
2
0,6
1
1,5
1,5
1
10
10
2,2
56,25
Variasi
tekanan 2
ton
Variasi
tekanan 2,5
ton
Variasi
tekanan 3
ton
Yamahapart
Gambar 6 Histogram hasil keausan uji
gesek air
84,37
78,12
80
59,37
62,5
60
40
20
Variasi
tekanan 2
ton
Variasi
tekanan 2,5
ton
Variasi
tekanan 3
ton
Yamahapart
0
Jenis Kampas Rem
Gambar 7 Histogram hasil keausan uji
gesek air garam.
Keausan (mm³/Jam)
Bahan
71,87
75
Jenis Kampas Rem
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Formulasi kampas rem
Tabel 1. Formulasi kampas rem
No
84,37
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
50
40,62
40
30
34,37
28,12
31,25
20
10
0
Jenis Kampas Rem
Variasi
tekanan 2
ton
Variasi
tekanan 2,5
ton
Variasi
tekanan 3
ton
Yamahapart
Gambar 8 Histogram hasil keausan uji
gesek oli.
56,25
Keausan (mm³/Jam)
60
50
50
40
30
34,37
28,12
20
10
Variasi
tekanan 2
ton
Variasi
tekanan 2,5
ton
Variasi
tekanan 3
ton
Yamahapart
karena
adanya
beberapa
faktor
diantaranya adalah kandungan garam
(NaCl), dimana partikel-partikel dari
garam melapisi kedua sisi yeng
bergesekan antara piringan cakram
dengan kampas rem.
2.Hasil pengujian Koefisien gesek
Berikut adalah grafik hasil pengujian
koefisien gesek pada kampas rem.
0
0,545
0,540
0,541
0,536
0,539 0,538
Tekanan 2
ton
Tekanan 2,5
ton
0,535
0,530
Tekanan 3
ton
0,525
Yamahapart
0,520
Jenis Kampa Rem
Gambar 10 Histogram hasil koefisien
gesek pada uji kering
Nilai Koefisien Gesek (µ)
Dari grafik diatas menunjukan
bahwa pada pengujian gesek kering,
air dan minyak rem keausan terendah
adalah kampas rem yamahapar
dengan nilai 65,62 mm³/jam, 56,25
mm³/jam, 28,12 mm³/jam. Kemudian
untuk pengujian gesek air garam dan
oli, kampas rem yang memiliki keausan
terendah adalah kampas rem dengan
variasi tekanan kompaksi 2,5 ton 59,25
mm³/jam dan 28,12 mm³/jam lebih
rendah dan lebih baik keausanya di
bandingkan
kampas yamahapart
dengan nilai 62,5 mm³/jam dan 31,25
mm³/jam. Untuk uji coba kering (tanpa
pengaruh apa-apa), uji air dan uji
minyak rem kampas yamaha lebih
dominan daripada kampas rem variasi
kompaksi karena lebih baik (lebih
rendah tingkat keausanya), hal ini
disebabkan komposisi dari kampas
yamahapart yang terdapat didalamnya,
seperti dari resin, campuran logam,
permukaan yang halus yang membuat
pori-pori atau struktur permukaan lebih
kecil atau unsur lainya dibanding
kampas rem dengan variasi kompaksi.
Pada pengujian pengaruh air garam
dan uji oli kampas rem variasi tekanan
lebih
rendah
tingkat
keausanya
dibandingkan dengan kampas rem
yamahapart, dimana tingkat keausan
terendah pada pengujian pengaruh air
garam terletak pada kampas rem
variasi kompaksi 2,5 ton, hal ini terjadi
0,540
0,530
0,520
0,510
0,500
0,490
0,480
0,470
0,460
0,450
0,528
0,493
0,498
Tekanan 2
ton
Tekanan 2,5
ton
0,495
Tekanan 3
ton
Yamahapart
Jenis Kampa Rem
Gambar 11 Histogram hasil koefisien
gesek pada uji air.
Nilai Koefisien Gesek (µ)
Gambar 9 Histogram hasil keausan uji
gesek minyak rem.
Nilai Koefisien Gesek (µ)
Jenis Kampas Rem
0,616
0,620
Tekanan 2
ton
0,600
0,580
0,572
0,567 0,569
0,560
Tekanan 2,5
ton
0,540
Tekanan 3
ton
0,520
Yamahapart
0,500
Jenis Kampa Rem
Gambar 12 Histogram hasil koefisien
gesek pada uji air garam.
0,465
0,465
0,464
0,463
0,462
Tekanan 2
ton
Tekanan 2,5
ton
0,460
Tekanan 3
ton
0,455
Yamahapart
0,450
Jenis Kampa Rem
Nilai Koefisien Gesek (µ)
0,505
0,469
0,473 0,474
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
23,966
Tekanan 2
ton
21,116
18,326
16,208
Tekanan 2,5
ton
Tekanan 3
ton
Yamahapart
Jenis Kampas
Gambar 13 Histogram hasil koefisien
gesek pada uji oli
0,520
0,510
0,500
0,490
0,480
0,470
0,460
0,450
0,440
0,430
0,420
Nilai Kekerasan BHN (Kg/mm²)
Nilai Koefisien Gesek (µ)
0,470
Tekanan 2
ton
Tekanan 2,5
ton
Tekanan 3
ton
Yamahapart
Jenis Kampa Rem
Gambar 14 Histogram hasil koefisien
gesek pada uji minyak rem
Dari grafik diatas menunjukan
bahwa pada pengujian koefisien gesek
kering, air, air garam dan minyak rem
koefisien
gesek tertinggi adalah
kampas rem yamahapart dengan nilai
sebesar 0,541, 0,528, 0,616 dan 0,505.
Untuk pengujian gesek pengaruh oli
koefisien
gesek tertinggi adalah
kampas rem variasi kompaksi dengan
nilai sebesar 0,465 pada kompaksi 2,5
ton, nilai koefisien gesek lebih besar
dari kampas rem yamahapart sebesar
0,464. Semakin tinggi nilai koefisen
gesek maka semakin besar pula daya
cengkram kampas rem terhadap
piringan.
3.Hasil kekerasan Brinell
Berikut ini adalah grafik hasil kekerasan
Brinell yang dilakukan mengacu pada
standar ASTM E 10-01.
Gambar 15 Histogram hasil antara jenis
kampas rem dengan kekerasan Brinell.
Dari hasil pengujian kekerasan
brinell dengan beban 613 N didapat
nilai kekerasan kampas rem variasi
kompaksi 2 ton 18,326 BHN, variasi
kompaksi 2,5 ton 21,116 BHN, variasi
kompaksi 3 ton 16,208 BHN, dan
kampas yamahapart sebesar 23,966
BHN. Dari semua pengujian kekerasan
brinell nilai yang paling keras adalah
kampas yamahapart. Dilihat dari
besarnya nilai kekerasan Brinell(BHN),
kampas rem variasi kompaksi 2 ton, 2,5
ton dan 3 ton mempunyai nilai
kekerasan
yang
lebih
rendah
dibandingkan dengan kampas rem
yamahapart
karena pada saat
pencampuran bahan dan proses
pengadukanya
kurang
maksimal
sehingga resin dan bahan lainya
kurang menyatu.
4, Foto mikro
Hasil foto mikro kampas rem variasi
gaya kompaksi 2 ton, 2,5 ton, 3 ton dan
yamahapart.
1
2
3
4
20ᶙm
Gambar 16. Foto mikro kampas rem
variasi kompaksi 2 ton (pembesaran
200x)
4
1
2
3
20ᶙm
Gambar 17. Foto mikro kampas rem
variasi kompaksi 2,5 ton (pembesaran
200x)
3
4
1
2
20ᶙm
Gambar 18. Foto mikro kampas rem
variasi kompaksi 3 ton (pembesaran
200x)
Keterangan :
1.Serbuk kuningan
2.Serbuk alumunium
3.Grafit
4.Fiberglass
1
2
20ᶙm
Gambar 19 Foto mikro kampas rem
yamahapart (pembesaran 200x)
Keterangan :
1.Tembaga
2.Grafit
KESIMPULAN
Dari penelitian ini penulis dapat
mengambil kesimpulan,yaitu
1. Dari data hasil pengujian keausan,
gaya kompaksi sangat berpengaruh
pada keausan kampas rem. Dapat
dilihat hasil keseluruhan dari kampas
rem dengan variasi kompaksi pada
kondisi
kering,
pengaruh
air
garam,air dan oli, kampas rem
dengan variasi tekanan kompaksi
2,5 ton memiliki nilai keausan
terendah yaitu sebesar 71,87
mm³/jam, 59,37 mm³/jam 71,87
mm³/jam dan 28,12 mm³/jam Pada
pengujian kering, air dan oli kampas
rem yamahapart lebih tahan aus
dibandingkan dengan kampas rem
variasi gaya kompaksi yaitu sebesar
65,62 mm³/jam, 71,87 mm³/jam dan
34,37 mm³/jam semakin besar gaya
kompaksi akan menyebabkan bahan
dari kampas rem banyak yang keluar
dari cetakan sehingga kekerasan
kampas
rem
menjadi
kurang
maksimal. Dan apabila tekanan
kompaksi yang digunakan lebih
rendah maka kampas rem menjadi
kurang padat sehingga keausanya
semakin besar.
2. Hasil koefisien gesek kampas rem
pada pengujian gesek kering,
pengaruh air dan pengujian air
garam nilai koefisien gesek tertinggi
adalah kampas rem yamahapart
sebesar 0,541, 0,528 dan 0,616.
Untuk pengujian gesek pengaruh oli
dan minyak rem koefisien gesek
tertinggi adalah kampas rem variasi
gaya kompaksi 2,5 ton dengan nilai
sebesar 0,465 pada pengujian oli
dan kampas rem variasi tekanan
kompaksi 3 ton dengan nilai sebesar
0,474. Lebih besar dari kampas rem
yamahapart sebesar 0,464 dan
0,505.
3. Nilai kekerasan Brinell kampas rem
variasi gaya kompaksi lebih rendah
dibandingkan
dengan
kampas
yamahapart, yaitu sebasar 23,966
BHN, sedangkan kampas rem
variasi kompaksi 2 ton sebesar
18,325 BHN, kompaksi 2,5 ton
sebasar 21,116 BHN, kompaksi 3
ton sebesar 16,207 BHN.
Saran
Dalam penelitian selanjutnya,
penulis mempunyai beberapa saran,
dalam pengembangan dan pembuatan
dari kampas rem yaitu :
1. Perlunya pengujian yang lebih
akurat, seperti pengujian pada
kendaraan atau sepeda motor agar
data yang didapat lebih akurat dan
sesuai pada kondisi pengaplikasian.
2. Perlunya
ditambah
parameterparameter dari kampas rem agar
performa dari kampas rem akan
kelihatan dan akan lebih baik.
3. Ukuran cetakan yang presisi dan
tepat akan menghasilkan kampas
rem yang bagus.
4. Keselamatan dan keamanan perlu
diperhatikan dengan menggunakan
alat perlindungan keselamatan diri
agar
dapat
mencegah
dan
mengurangi resiko kecelakaan pada
waktu penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
Alma
M.H., 2005, Preparation and
Characterization of Brake Linings
From
Modified
Tannin-Phenol
Formaldehyde
Resin
and
Asbestos-Free Fillers, Journal of
Materials Science 40 (2005), p. 30033005.
ASTM E10-01, Standart Test Method For
Brinell Hardness of Metallic
Materials.
ASTM
international,
United States.
Biomedical, 2014, Paraformaldehyde.
(http://www.mpbio.com/product.php?
pid=02150146&country=100),diakses
pada jam 18:30, 1 Januari 2014.
El-Tayeb, N.S.M,dkk., 2008, Effect of
Water Spray on Frictionand Wear
Behaviour of Noncommercial and
Comercial Brake pad Materials,
Elsevier, p. 135-144.
Galuh E,dkk., 2010, Barium sulfat,
(http:/www.google.com/_Barium_sulf
at _artikel.html),diakses pada jam
11:05, 10 November 2013.
German. R.M,1984. Powder Metalurgi
Science. Metal Powder Federation.
Pricenton, New York.
Gibson, R.F., 1994, Principle of
Composite
Material
Mechanics,McGraw-Hill International
Book Company, New York.
Hildayanti, dkk., 2009, Sintesis dan
Karakterisasi Bahan Komposit
Karet Alam-Silika. Insitut Sepuluh
November, Surabaya.
Irfan., 2009, Pengaruh Variasi Tekanan
Kompaksi Terhadap Ketahanan
Kampas rem Gesek Sepatu.
Universitas
Muhammadiyah
Surakarta, Surakarta.
James., 2003, Stability Analysis of Disk
Brake
Model.
(www.fkm.utm.my/arahim/chapter6.p
df), diakses jam 18.30, 20 Desember
2013.
Kenneth G and Michael K., 1999,
Engineering Materials. Upper River,
New Jersey.
Lister
C.E.,
1993,
Rumus
Cara
Menghitung
Daya
Motor,
(http:/www.google.com/Cara_Menghi
tung_Daya_Motor_artikel.html),
diakses pada jam
10:45, 10
November 2013.
Sadri.,
2009,
Definisi
Rem,
http://sadrihidayat.blogspot.com/,
diakses pada jam 19:45, 20
Desember 2013.
Sasmito D.P., 2012, Perbandingan
Kampas Rem Nonasbes Berserat
Fiberglass
Dengan
Variasi
Tembaga 2 Gram, 4 Gram, 6 Gram
Dengan Kampas Rem Yamaha
Terhadap Keausan, Kekerasan dan
Waktu
Pengereman,
UniversitasMuhammadiyah
Surakarta, Surakarta.
Smith,F William., 1990, Foundation of
Material Science and Engineering.
McGRAW Hill.
SNI 09-2663-1992,Cara Uji Ketahanan
Terhadap Air, Larutan Garam,
Minyak Pelumas Dan Cairan
Rem Untuk Kampas
Rem
Kendaraan
Bermotor,
(www.SNI_kampas_rem.com/en/file/
en.pdf/SNI_09-2663-1992), diakses
pada jam
18:05, 17 November
2012.
Stolk,Kros., 1994. Elemen Kontruksi
Bangunan
Mesin.
Elemen
Mesin. Erlangga, Jakarta.
Sunardi,dkk., 2003, Pengaruh Suhu
Sintering Pada Proses Metalurgi
Serbuk Zn – Al Terhadap Sifat
Mekanik.,
Universitas
Atma
jaya.,Jakarta.
Sutrisno., 1997, Fisika Dasar Mekanika.
ITB Bandung.
Surdia Tata., 1995, Artikel Aluminium,
Kuningan,
Tembaga,
(http:/www.google.com/ Tata Surdia_
artikelhtml), diakses pada jam 19:45,
16 November 2013.
Untoro,
H.T.,
2010,
Pengaruh
Lingkungan Terhadap Keausan,
Daya, Koefisien Gesek, Suhu
Kampas
Rem,
dan
Waktu
Pengereman
Kampas
Rem
Berbahan Fiberglass, Universitas
Muhammadiyah
Surakarta,
Surakarta.
Van Vliet, G., L dan Both, W., 1984,
Teknologi Untuk Bangunan Mesin,
Bahan-Bahan 1, Erlangga, Jakarta.