TUGAS AKHIR Pengaruh Variasi Ukuran Serbuk Kuningan Dan Alumunium Pada Performa Kampas Rem Dengan Resin Serbuk Sebagai Pengikat.
TUGAS AKHIR
Pengaruh Variasi Ukuran Serbuk Kuningan
Dan Alumunium Pada Performa Kampas Rem
Dengan Resin Serbuk Sebagai Pengikat
Diajukan untuk memenuhi tugas Dan Syarat - Syarat Guna memperoleh
Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta
Disusun:
MUHAMAD MUNIR
D 200 08 0031
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2015
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :
“Pengaruh Variasi Ukuran Serbuk Kuningan Dan Alumunium Pada
Performa Kampas Rem Dengan Resin Serbuk Sebagai Pengikat”
Yang dibuat untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat sarjana
S1
pada
Jurusan
Teknik
Mesin
Fakultas
Teknik
Universitas
Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau
pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana
mestinya.
Surakarta, Januari 2015
Yang menyatakan,
Muhamad Munir.
ii
iii
iv
v
MOTTO
“Man jadda wajada, man shobaru zhafira, man
yasro’yahsud”
Siapa yang bersungguh – sungguh pasti akan berhasil,
siapa yang sabar akan beruntung, dan siapa yang
menanam akan menuai yang ditanamnya.
(Penulis)
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan,
Maka apabila kamu telah selesai dari suatu urusan
kerjakanlah dengan sungguh-sungguh urusan yang lain,
dan hanya kepada tuhanmulah hendaknya kamu berharap”
(QS. Al- Inshirah: 6-8)
vi
PENGARUH VARIASI UKURAN SERBUK KUNINGAN DAN
ALUMUNIUM PADA PERFORMA KAMPAS REM DENGAN
RESIN SERBUK SEBAGAI PENGIKAT
Muhamad Munir, Bambang Waluyo F, Muh Alfatih H
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura.
Email : munir.ceblenk@gmail.co.id
ABSTRAKSI
Pada penelitian ini pembuatan kampas rem dengan variasi ukuran
serbuk kuningan dan alumunium mesh (30, 40, dan 50) 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 kuningan dan alumunium dengan variasi ukuran
serbuk mesh (30, 40, dan 50) dicampur dengan fiberglass, kalsium
karbonat,
barium
sulfat,
silika,
phenol
dan
resin
paraformaldehyde.Selanjutnya dikompaksi dengan pemanasan suhu
150ºC selama 60 menit. Pengujian spesimen yang dilakukan adalah uji
gesek dengan standar 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 09-2663-1992 serta diuji kekerasan Brinell dengan mengacu
pada standar ASTM E 10-01.
Hasil penelitian menunjukan bahwa pada pengujian gesek (kering,
pengaruh air, pengaruh air garam, dan pengaruh minyak rem) tingkat
keausan kampas rem yamahapart lebih rendah dibandingkan kampas rem
dengan variasi mesh (30, 40, dan 50). Untuk pengujian gesek pengaruh
oli kampas variasi mesh 40 tingkat keausan lebih rendah dibandingkan
kampas rem yamahapart. Kemudian untuk koefisien gesek kampas rem
yamahapart tertinggi pada pengujian gesek (kering, pengaruh air, dan
pengaruh air garam). Untuk pengujian gesek pengaruh oli koefisien gesek
tertinggi adalah kampas rem variasi mesh 30. Dan untuk pengujian gesek
pengaruh minyak rem koefisien gesek tertinggi adalah kampas rem variasi
mesh 50. Pada pengujian kekerasan brinell nilai kekerasan kampas rem
variasi ukuran serbuk kuningan dan alumunium dengan nilai variasi mesh
30 sebesar 20,276 BHN, variasi mesh 40 sebesar 18,006 BHN, variasi
mesh 50 sebesar 16,495 BHN, dan nilai kekerasan kampas rem
yamahapart sebesar 17,385 BHN.
Kata kunci : kampas rem, mesh, phenol, paraformaldehyde.
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan.
Tugas
akhir
berjudul
“Pengaruh
Variasi
Ukuran
Serbuk
Kuningan Dan Alumunium Pada Performa Kampas Rem Dengan
Resin Serbuk Sebagai Pengikat” dapat terselesaikan atas dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu penulis dengan segala ketulusan dan
keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan
yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D. sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Tri Widodo Besar Riyadi, ST., MSc., Ph.D. selaku Ketua Jurusan
Teknik Mesin.
3. Bambang Waluyo F, ST., MT. Selaku pembimbing utama yang
telah memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas
Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Muh. Alfatih H, ST., MT. selaku pembimbing pendamping yang
telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan dan saran dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.
5. Bapak ,Ibu dan Keluarga tercinta, yang tiada hentinya memberikan
doa, cinta, dan kasih sayang serta motivasi yang tak ternilai.
6. Teman satu tim Muh Husni Mubarok, terimakasih untuk semangat,
kerja keras dan kerjasamanya.
viii
7. Keluarga Bapak, Ibu Bambang Waluyo, terima kasih atas tempat
praktek dan waktunya semoga kebaikan kalian mendapatkan
balasan dari Allah SWT. Amin
8. Keluarga besar panti, terimakasih telah menjadi keluarga kedua
dan terimakasih atas segala yang kalian berikan.
9. Team rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin angkatan 2008 ikut
memberi saran dan motivasi.
10. Semua pihak yang telah membantu penulis, semoga kebaikan
kalian mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna,
oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca
sangat diharapkan. Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi penulis dan orang lain.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Januari 2015
Penulis
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul .................................................................................
Hal
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ............................................................
ii
Halaman Persetujuan ......................................................................
iii
Halaman Pengesahan .....................................................................
iv
Lembar Soal Tugas Akhir ................................................................
v
Lembar Motto ...................................................................................
vi
Abstrak .............................................................................................
vii
Kata Pengantar ................................................................................
viii
Daftar Isi ..........................................................................................
x
Daftar Gambar .................................................................................
xiii
Daftar Tabel .....................................................................................
xvi
Daftar Simbol ...................................................................................
xvii
Daftar Lampiran ...............................................................................
xviii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .....................................................................
1
1.2 Tujuan Penelitian .................................................................
3
1.3 Manfaat Penelitian ...............................................................
3
1.4 Batasan Masalah .................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka...................................................................
5
2.2 DasarTeori.............................................................................
6
2.2.1 Rem .............................................................................
6
2.2.2 gesekan .......................................................................
6
2.2.3 Koefisien gesek............................................................
11
2.2.4 Keauasan ....................................................................
14
2.2.5 Kekerasan ....................................................................
17
2.2.6 Metalurgi serbuk ..........................................................
18
2.2.7 Komposit ......................................................................
23
2.2.8 Serat ............................................................................
26
x
2.2.9 Kuningan ......................................................................
27
2.2.10 Alumunium .................................................................
28
2.2.11 Silika ...........................................................................
29
2.2.12 Barium Sulfat ..............................................................
30
2.2.13 Fiberglass ...................................................................
30
2.2.14 Resin Paraformaldehyde ............................................
31
2.2.15 Bonding (Ikatan) .........................................................
32
2.2.16 Sintering .....................................................................
34
2.2.17 Proses Kompaksi........................................................
35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian ...........................................................
36
3.2 Bahan dan Alat .....................................................................
39
3.2.1 Bahan ...........................................................................
39
3.2.2 Alat................................................................................
45
3.3 Instalasi Pengujian ...............................................................
51
3.4.1 Alat Uji Gesek ...............................................................
51
3.3.2 Alat Uji Kekerasan ........................................................
52
3.4 Spesimen Uji ........................................................................
53
3.5 Lokasi Penelitian ..................................................................
55
3.6 Prosedur Penelitian ..............................................................
56
3.7 Analisa Data .........................................................................
61
3.8 Kesulitan...............................................................................
61
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian Dan Analisisa...............................................
63
4.1.1 Hasil Uji Gesek .............................................................
63
a.Hasil Pengujian Keausan Rata-rata ...........................
63
b.Hasil Pengujian Koefisien gesek Rata-rata ................
69
4.1.2 Hasil Kekerasan Brinell ................................................
76
4.1.3 Foto mikro ....................................................................
78
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan............................................................................
xi
85
5.2 Saran .....................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
86
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Rem Cakram ................................................................
8
Gambar 2.2 Uji Gesek Kampas .......................................................
12
Gambar 2.3 Hubungan antara gaya,keliling, gaya dan kec.sudut ....
13
Gambar 2.4 Keausan Abrasif ...........................................................
14
Gambar 2.5 Keausan Adhesive .......................................................
15
Gambar 2.6 Keausan Lelah .............................................................
16
Gambar 2.7 Keausan Korosif ...........................................................
17
Gambar 2.8 Asas Pengukuran Kekerasan Brinell ............................
18
Gambar 2.9 Layar Mesh Untuk Menyortir Ukuran Partikel...............
20
Gambar 2.10 Layar Mesh Untuk Menyortir Ukuran Partikel .............
21
Gambar 2.11 Bentuk Partikel Dalam Metalurgi Serbuk....................
23
Gambar 2.12 Fibrous Composites ...................................................
25
Gambar 2.13 Particulate Composites ..............................................
26
Gambar 2.14 Laminated Composites ..............................................
26
Gambar 2.15 Jenis-Jenis Komposit Serat ........................................
27
Gambar 2.16 Proses Kompaksi .......................................................
35
Gambar 3.1 Skema Diagram Alir Penelitian ....................................
37
Gambar 3.2 Fiberglass ....................................................................
38
Gambar 3.3 Resin Serbuk Paraformaldehyde .................................
39
Gambar 3.4 Phenol Kristal ...............................................................
39
Gambar 3.5 Serbuk Alumunium .......................................................
40
Gambar 3.6 Serbuk Kuningan..........................................................
40
Gambar 3.7 Barium Sulfat ...............................................................
41
Gambar 3.8 Graphite .......................................................................
41
Gambar 3.9 Calcium Carbonat (CaCo3) ..........................................
42
Gambar 3.10 Dexton Plastic Stell Epoxy .........................................
42
Gambar 3.11 Silika ..........................................................................
43
Gambar 3.12 Plat Kampas Yamahapart ..........................................
43
Gambar 3.13 Alat Press ...................................................................
44
xiii
Gambar 3.14 Cetakan ......................................................................
44
Gambar 3.15 Cetakan Atas .............................................................
45
Gambar 3.16 Cetakan Tengah.........................................................
45
Gambar 3.17 Cetakan Bawah ..........................................................
46
Gambar 3.18 Thermo control digital otomatis ..................................
46
Gambar 3.19 Non-contact Infrared Thermometer ............................
47
Gambar 3.20 Digital Tachometer .....................................................
47
Gambar 3.21 Clamp Meter ..............................................................
48
Gambar 3.22 Vernier Caliper ...........................................................
49
Gambar 3.23 Timbangan Digital ......................................................
49
Gambar 3.24 Alat saringan serbuk mesh .........................................
50
Gambar 3.25 Alat Pengujian Gesek.................................................
50
Gambar 3.26 Instalasi Pengujian Gesek ..........................................
50
Gambar 3.27 Alat Pengujian Kekerasa Brinell .................................
51
Gambar 3.28 Mikroskop ...................................................................
52
Gambar 3.29 Kampas Rem Yamahapart .........................................
53
Gambar 3.30 Kampas Rem Variasi Ukuran Mesh ...........................
54
Gambar 3.31Tombol Pemilihan Beban Uji Kekerasan Brinell ..........
57
Gambar 4.1 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Kering................................................
63
Gambar 4.2 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Air .....................................
64
Gambar 4.3 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Air Garam. ........................
65
Gambar 4.4 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Oli .....................................
66
Gambar 4.5 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Minyak Rem......................
67
Gambar 4.6 Grafik Hasil Keseluruhan Keausan Pada Uji Gesek
Selama 3 Jam .............................................................
Gambar 4.7 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
xiv
68
Rem Uji Kering ............................................................
70
Gambar 4.8 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Air..................................................................
71
Gambar 4.9 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Air Garam ......................................................
72
Gambar 4.10 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Oli..................................................................
73
Gambar 4.11 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Minyak Rem ..................................................
74
Gambar 4.12 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Gesek Disemua Kondisi ................................
75
Gambar 4,13 Histogram Hubungan Antara Jenis Kampas Rem
Terhadap Kekerasan Brinell .......................................
76
Gambar 4.14 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
30 sebelum diuji gesek ...............................................
78
Gambar 4.15 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
30 sesudah diuji gesek ...............................................
78
Gambar 4.16 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
40 sebelum diuji gesek ...............................................
79
Gambar 4.17 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
40 sesudah diuji gesek ...............................................
79
Gambar 4.18 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
50 sebelum diuji gesek ...............................................
80
Gambar 4.19 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
50 sesudah diuji gesek ...............................................
80
Gambar 4.19 Foto Mikro Kampas Rem Yamahapart sebelum
pengujian gesek ..........................................................
83
Gambar 4.19 Foto Mikro Kampas Rem Yamahapart sesudah
pengujian gesek ..........................................................
xv
83
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nomer Mesh Menurut Standar ASTM E11.......................
22
Tabel 2.2 Karakteristik Resin Paraformaldehyde .............................
32
Tabel 3.1 Komposisi Material Kampas Rem ....................................
54
Tabel 4.1 Hasil Keausan Rata-Rata Kampas Rem Pada
Pengujian Kering. .............................................................
63
Tabel 4.2 Hasil Keausan Rata-Rata Kampas Rem Pada
Pengujian Air. ...................................................................
64
Tabel 4.3 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Air Garam. .......................................................
65
Tabel 4.4 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Pengaruh Oli ...................................................
66
Tabel 4.5 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Pengaruh Minyak Rem ....................................
67
Tabel 4.6 Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-Rata
Kampas Rem Pada Pengujian Gesek. .............................
68
Tabel 4.7 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Kering Selama 3 Jam .......................................
69
Tabel 4.8 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Air Selama 3 Jam .............................................
70
Tabel 4.9 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Air Garam Selama 3 Jam .................................
71
Tabel 4.10 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Oli Selama 3 Jam .............................................
72
Tabel 4.11 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Minyak Rem Selama 3 Jam ..............................
73
Tabel 4.12 Hasil Keseluruhan Koefisien Gesek Pada Uji Gesek
Disemua Kondisi .............................................................
75
Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Hubungan antara Jenis Kampas Rem
Terhadap Kekerasan Brinell............................................
xvi
76
DAFTAR SIMBOL
P
= Daya
(Watt)
V
= Tegangan
(Volt)
ω
= Kecepatan sudut
rad/s
I
= Kuat arus
(Ampere)
μ
= Koefisien grip
F
= Gaya gesek
(Newton)
N
= Gaya normal
(Newton)
T
= Torsi
(Nm)
n
= Putaran
(rpm)
p
= Beban
(kg)
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Data Hasil Perhitungan Keausan Rata-rata ............................
Lampiran
Data Hasil Perhitungan Daya ..................................................
Lampiran
Data Hasil Perhitungan Kecepatan Sudut ...............................
Lampiran
Data Hasil Perhitungan Torsi ..................................................
Lampiran
Data Hasil Perhitungan Koefisien Gesek ................................
Lampiran
Data Hasil Perhitungan Kekerasan Brinell ..............................
Lampiran
xviii
Pengaruh Variasi Ukuran Serbuk Kuningan
Dan Alumunium Pada Performa Kampas Rem
Dengan Resin Serbuk Sebagai Pengikat
Diajukan untuk memenuhi tugas Dan Syarat - Syarat Guna memperoleh
Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta
Disusun:
MUHAMAD MUNIR
D 200 08 0031
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2015
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :
“Pengaruh Variasi Ukuran Serbuk Kuningan Dan Alumunium Pada
Performa Kampas Rem Dengan Resin Serbuk Sebagai Pengikat”
Yang dibuat untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat sarjana
S1
pada
Jurusan
Teknik
Mesin
Fakultas
Teknik
Universitas
Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau
pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana
mestinya.
Surakarta, Januari 2015
Yang menyatakan,
Muhamad Munir.
ii
iii
iv
v
MOTTO
“Man jadda wajada, man shobaru zhafira, man
yasro’yahsud”
Siapa yang bersungguh – sungguh pasti akan berhasil,
siapa yang sabar akan beruntung, dan siapa yang
menanam akan menuai yang ditanamnya.
(Penulis)
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan,
Maka apabila kamu telah selesai dari suatu urusan
kerjakanlah dengan sungguh-sungguh urusan yang lain,
dan hanya kepada tuhanmulah hendaknya kamu berharap”
(QS. Al- Inshirah: 6-8)
vi
PENGARUH VARIASI UKURAN SERBUK KUNINGAN DAN
ALUMUNIUM PADA PERFORMA KAMPAS REM DENGAN
RESIN SERBUK SEBAGAI PENGIKAT
Muhamad Munir, Bambang Waluyo F, Muh Alfatih H
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura.
Email : munir.ceblenk@gmail.co.id
ABSTRAKSI
Pada penelitian ini pembuatan kampas rem dengan variasi ukuran
serbuk kuningan dan alumunium mesh (30, 40, dan 50) 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 kuningan dan alumunium dengan variasi ukuran
serbuk mesh (30, 40, dan 50) dicampur dengan fiberglass, kalsium
karbonat,
barium
sulfat,
silika,
phenol
dan
resin
paraformaldehyde.Selanjutnya dikompaksi dengan pemanasan suhu
150ºC selama 60 menit. Pengujian spesimen yang dilakukan adalah uji
gesek dengan standar 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 09-2663-1992 serta diuji kekerasan Brinell dengan mengacu
pada standar ASTM E 10-01.
Hasil penelitian menunjukan bahwa pada pengujian gesek (kering,
pengaruh air, pengaruh air garam, dan pengaruh minyak rem) tingkat
keausan kampas rem yamahapart lebih rendah dibandingkan kampas rem
dengan variasi mesh (30, 40, dan 50). Untuk pengujian gesek pengaruh
oli kampas variasi mesh 40 tingkat keausan lebih rendah dibandingkan
kampas rem yamahapart. Kemudian untuk koefisien gesek kampas rem
yamahapart tertinggi pada pengujian gesek (kering, pengaruh air, dan
pengaruh air garam). Untuk pengujian gesek pengaruh oli koefisien gesek
tertinggi adalah kampas rem variasi mesh 30. Dan untuk pengujian gesek
pengaruh minyak rem koefisien gesek tertinggi adalah kampas rem variasi
mesh 50. Pada pengujian kekerasan brinell nilai kekerasan kampas rem
variasi ukuran serbuk kuningan dan alumunium dengan nilai variasi mesh
30 sebesar 20,276 BHN, variasi mesh 40 sebesar 18,006 BHN, variasi
mesh 50 sebesar 16,495 BHN, dan nilai kekerasan kampas rem
yamahapart sebesar 17,385 BHN.
Kata kunci : kampas rem, mesh, phenol, paraformaldehyde.
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan.
Tugas
akhir
berjudul
“Pengaruh
Variasi
Ukuran
Serbuk
Kuningan Dan Alumunium Pada Performa Kampas Rem Dengan
Resin Serbuk Sebagai Pengikat” dapat terselesaikan atas dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu penulis dengan segala ketulusan dan
keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan
yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D. sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Tri Widodo Besar Riyadi, ST., MSc., Ph.D. selaku Ketua Jurusan
Teknik Mesin.
3. Bambang Waluyo F, ST., MT. Selaku pembimbing utama yang
telah memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas
Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Muh. Alfatih H, ST., MT. selaku pembimbing pendamping yang
telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan dan saran dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.
5. Bapak ,Ibu dan Keluarga tercinta, yang tiada hentinya memberikan
doa, cinta, dan kasih sayang serta motivasi yang tak ternilai.
6. Teman satu tim Muh Husni Mubarok, terimakasih untuk semangat,
kerja keras dan kerjasamanya.
viii
7. Keluarga Bapak, Ibu Bambang Waluyo, terima kasih atas tempat
praktek dan waktunya semoga kebaikan kalian mendapatkan
balasan dari Allah SWT. Amin
8. Keluarga besar panti, terimakasih telah menjadi keluarga kedua
dan terimakasih atas segala yang kalian berikan.
9. Team rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin angkatan 2008 ikut
memberi saran dan motivasi.
10. Semua pihak yang telah membantu penulis, semoga kebaikan
kalian mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna,
oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca
sangat diharapkan. Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi penulis dan orang lain.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Januari 2015
Penulis
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul .................................................................................
Hal
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ............................................................
ii
Halaman Persetujuan ......................................................................
iii
Halaman Pengesahan .....................................................................
iv
Lembar Soal Tugas Akhir ................................................................
v
Lembar Motto ...................................................................................
vi
Abstrak .............................................................................................
vii
Kata Pengantar ................................................................................
viii
Daftar Isi ..........................................................................................
x
Daftar Gambar .................................................................................
xiii
Daftar Tabel .....................................................................................
xvi
Daftar Simbol ...................................................................................
xvii
Daftar Lampiran ...............................................................................
xviii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .....................................................................
1
1.2 Tujuan Penelitian .................................................................
3
1.3 Manfaat Penelitian ...............................................................
3
1.4 Batasan Masalah .................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka...................................................................
5
2.2 DasarTeori.............................................................................
6
2.2.1 Rem .............................................................................
6
2.2.2 gesekan .......................................................................
6
2.2.3 Koefisien gesek............................................................
11
2.2.4 Keauasan ....................................................................
14
2.2.5 Kekerasan ....................................................................
17
2.2.6 Metalurgi serbuk ..........................................................
18
2.2.7 Komposit ......................................................................
23
2.2.8 Serat ............................................................................
26
x
2.2.9 Kuningan ......................................................................
27
2.2.10 Alumunium .................................................................
28
2.2.11 Silika ...........................................................................
29
2.2.12 Barium Sulfat ..............................................................
30
2.2.13 Fiberglass ...................................................................
30
2.2.14 Resin Paraformaldehyde ............................................
31
2.2.15 Bonding (Ikatan) .........................................................
32
2.2.16 Sintering .....................................................................
34
2.2.17 Proses Kompaksi........................................................
35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian ...........................................................
36
3.2 Bahan dan Alat .....................................................................
39
3.2.1 Bahan ...........................................................................
39
3.2.2 Alat................................................................................
45
3.3 Instalasi Pengujian ...............................................................
51
3.4.1 Alat Uji Gesek ...............................................................
51
3.3.2 Alat Uji Kekerasan ........................................................
52
3.4 Spesimen Uji ........................................................................
53
3.5 Lokasi Penelitian ..................................................................
55
3.6 Prosedur Penelitian ..............................................................
56
3.7 Analisa Data .........................................................................
61
3.8 Kesulitan...............................................................................
61
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian Dan Analisisa...............................................
63
4.1.1 Hasil Uji Gesek .............................................................
63
a.Hasil Pengujian Keausan Rata-rata ...........................
63
b.Hasil Pengujian Koefisien gesek Rata-rata ................
69
4.1.2 Hasil Kekerasan Brinell ................................................
76
4.1.3 Foto mikro ....................................................................
78
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan............................................................................
xi
85
5.2 Saran .....................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
86
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Rem Cakram ................................................................
8
Gambar 2.2 Uji Gesek Kampas .......................................................
12
Gambar 2.3 Hubungan antara gaya,keliling, gaya dan kec.sudut ....
13
Gambar 2.4 Keausan Abrasif ...........................................................
14
Gambar 2.5 Keausan Adhesive .......................................................
15
Gambar 2.6 Keausan Lelah .............................................................
16
Gambar 2.7 Keausan Korosif ...........................................................
17
Gambar 2.8 Asas Pengukuran Kekerasan Brinell ............................
18
Gambar 2.9 Layar Mesh Untuk Menyortir Ukuran Partikel...............
20
Gambar 2.10 Layar Mesh Untuk Menyortir Ukuran Partikel .............
21
Gambar 2.11 Bentuk Partikel Dalam Metalurgi Serbuk....................
23
Gambar 2.12 Fibrous Composites ...................................................
25
Gambar 2.13 Particulate Composites ..............................................
26
Gambar 2.14 Laminated Composites ..............................................
26
Gambar 2.15 Jenis-Jenis Komposit Serat ........................................
27
Gambar 2.16 Proses Kompaksi .......................................................
35
Gambar 3.1 Skema Diagram Alir Penelitian ....................................
37
Gambar 3.2 Fiberglass ....................................................................
38
Gambar 3.3 Resin Serbuk Paraformaldehyde .................................
39
Gambar 3.4 Phenol Kristal ...............................................................
39
Gambar 3.5 Serbuk Alumunium .......................................................
40
Gambar 3.6 Serbuk Kuningan..........................................................
40
Gambar 3.7 Barium Sulfat ...............................................................
41
Gambar 3.8 Graphite .......................................................................
41
Gambar 3.9 Calcium Carbonat (CaCo3) ..........................................
42
Gambar 3.10 Dexton Plastic Stell Epoxy .........................................
42
Gambar 3.11 Silika ..........................................................................
43
Gambar 3.12 Plat Kampas Yamahapart ..........................................
43
Gambar 3.13 Alat Press ...................................................................
44
xiii
Gambar 3.14 Cetakan ......................................................................
44
Gambar 3.15 Cetakan Atas .............................................................
45
Gambar 3.16 Cetakan Tengah.........................................................
45
Gambar 3.17 Cetakan Bawah ..........................................................
46
Gambar 3.18 Thermo control digital otomatis ..................................
46
Gambar 3.19 Non-contact Infrared Thermometer ............................
47
Gambar 3.20 Digital Tachometer .....................................................
47
Gambar 3.21 Clamp Meter ..............................................................
48
Gambar 3.22 Vernier Caliper ...........................................................
49
Gambar 3.23 Timbangan Digital ......................................................
49
Gambar 3.24 Alat saringan serbuk mesh .........................................
50
Gambar 3.25 Alat Pengujian Gesek.................................................
50
Gambar 3.26 Instalasi Pengujian Gesek ..........................................
50
Gambar 3.27 Alat Pengujian Kekerasa Brinell .................................
51
Gambar 3.28 Mikroskop ...................................................................
52
Gambar 3.29 Kampas Rem Yamahapart .........................................
53
Gambar 3.30 Kampas Rem Variasi Ukuran Mesh ...........................
54
Gambar 3.31Tombol Pemilihan Beban Uji Kekerasan Brinell ..........
57
Gambar 4.1 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Kering................................................
63
Gambar 4.2 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Air .....................................
64
Gambar 4.3 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Air Garam. ........................
65
Gambar 4.4 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Oli .....................................
66
Gambar 4.5 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Minyak Rem......................
67
Gambar 4.6 Grafik Hasil Keseluruhan Keausan Pada Uji Gesek
Selama 3 Jam .............................................................
Gambar 4.7 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
xiv
68
Rem Uji Kering ............................................................
70
Gambar 4.8 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Air..................................................................
71
Gambar 4.9 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Air Garam ......................................................
72
Gambar 4.10 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Oli..................................................................
73
Gambar 4.11 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Minyak Rem ..................................................
74
Gambar 4.12 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Gesek Disemua Kondisi ................................
75
Gambar 4,13 Histogram Hubungan Antara Jenis Kampas Rem
Terhadap Kekerasan Brinell .......................................
76
Gambar 4.14 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
30 sebelum diuji gesek ...............................................
78
Gambar 4.15 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
30 sesudah diuji gesek ...............................................
78
Gambar 4.16 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
40 sebelum diuji gesek ...............................................
79
Gambar 4.17 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
40 sesudah diuji gesek ...............................................
79
Gambar 4.18 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
50 sebelum diuji gesek ...............................................
80
Gambar 4.19 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
50 sesudah diuji gesek ...............................................
80
Gambar 4.19 Foto Mikro Kampas Rem Yamahapart sebelum
pengujian gesek ..........................................................
83
Gambar 4.19 Foto Mikro Kampas Rem Yamahapart sesudah
pengujian gesek ..........................................................
xv
83
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nomer Mesh Menurut Standar ASTM E11.......................
22
Tabel 2.2 Karakteristik Resin Paraformaldehyde .............................
32
Tabel 3.1 Komposisi Material Kampas Rem ....................................
54
Tabel 4.1 Hasil Keausan Rata-Rata Kampas Rem Pada
Pengujian Kering. .............................................................
63
Tabel 4.2 Hasil Keausan Rata-Rata Kampas Rem Pada
Pengujian Air. ...................................................................
64
Tabel 4.3 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Air Garam. .......................................................
65
Tabel 4.4 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Pengaruh Oli ...................................................
66
Tabel 4.5 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Pengaruh Minyak Rem ....................................
67
Tabel 4.6 Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-Rata
Kampas Rem Pada Pengujian Gesek. .............................
68
Tabel 4.7 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Kering Selama 3 Jam .......................................
69
Tabel 4.8 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Air Selama 3 Jam .............................................
70
Tabel 4.9 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Air Garam Selama 3 Jam .................................
71
Tabel 4.10 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Oli Selama 3 Jam .............................................
72
Tabel 4.11 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Minyak Rem Selama 3 Jam ..............................
73
Tabel 4.12 Hasil Keseluruhan Koefisien Gesek Pada Uji Gesek
Disemua Kondisi .............................................................
75
Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Hubungan antara Jenis Kampas Rem
Terhadap Kekerasan Brinell............................................
xvi
76
DAFTAR SIMBOL
P
= Daya
(Watt)
V
= Tegangan
(Volt)
ω
= Kecepatan sudut
rad/s
I
= Kuat arus
(Ampere)
μ
= Koefisien grip
F
= Gaya gesek
(Newton)
N
= Gaya normal
(Newton)
T
= Torsi
(Nm)
n
= Putaran
(rpm)
p
= Beban
(kg)
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Data Hasil Perhitungan Keausan Rata-rata ............................
Lampiran
Data Hasil Perhitungan Daya ..................................................
Lampiran
Data Hasil Perhitungan Kecepatan Sudut ...............................
Lampiran
Data Hasil Perhitungan Torsi ..................................................
Lampiran
Data Hasil Perhitungan Koefisien Gesek ................................
Lampiran
Data Hasil Perhitungan Kekerasan Brinell ..............................
Lampiran
xviii