TUGAS AKHIR Pengaruh Gaya Kompaksi Pada Pembuatan Kampas Rem Dengan Resin Serbuk Sebagai Pengikat.

TUGAS AKHIR

PENGARUH GAYA KOMPAKSI PADA
PEMBUATAN KAMPAS REM DENGAN RESIN
SERBUK SEBAGAI PENGIKAT

Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata satu
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta

Disusun :

ARIF HANDIKA MARSUDI
NIM : D200.08.0099

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014

i


ii

iii

iv

v

MOTTO

“Keyakinan, kerja keras, keikhlas dan Doa adalah kunci

untuk menuju kesuksesan dan keberhasilan”
(Arif Handika M)

“Kesuliatan yang menghadang adalah hal yang harus dilalui
bukan untuk dijahui”
(Arif Handika M)

“Barang siapa keluar untuk mencari ilmu, maka dia berada

dijalan Alloh”
(HR. Turmudzi)

vi

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

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 GAYA KOMPAKSI PADA
PEMBUATAN 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. Ir. Agus Hariyanto, 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. Adik(Anisa Wardani marsudi) tercinta yang selalu memberikan
semangat dan doa untuk terus maju.
7. Teman satu tim Bayu Setyawan, terimakasih untuk semangat, kerja
keras dan kerjasamanya.
8. Keluarga Bapak, Ibu Bambang Waluyo, terima kasih atas tempat
praktek dan waktunya semoga kebaikan kalian mendapatkan balasan
dari Allah SWT. Amin
viii

9. Keluarga besar panti, terimakasih telah menjadi keluarga kedua dan
terimakasih atas segala yang kalian berikan.
10. Team rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin angkatan 2008 ikut
memberi saran dan motivasi.
11. 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, Juni 2014

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 .................................................................

2

1.3 Manfaat Penelitian ...............................................................

3

1.4 Batasan Masalah .................................................................


3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka...................................................................

5

2.2 DasarTeori.............................................................................

6

2.2.1 Rem .............................................................................

6

2.2.2 Rem Cakram ................................................................

7

2.2.3 Bonding(ikatan) ............................................................


9

2.2.4 Koefisien Gesek ...........................................................

9

2.2.5 Komposit ......................................................................

12

2.2.6 Fraksi Berat..................................................................

14

2.2.7 Metalurgi serbuk ..........................................................

14

2.2.8 Gesekan ......................................................................

15

2.2.9 Sintering .......................................................................

17

2.2.10 Proses kompaksi ........................................................

18

x

2.2.11 Keausan .....................................................................

19

2.2.12 Kekerasan brinell ........................................................

22

2.2.13 Resin Paraformaldehyde ............................................

23

2.2.14 Kuningan ....................................................................

25

2.2.15 Alumunium .................................................................

25

2.2.16 Silika ...........................................................................

26

2.2.17 Barium Sulfat ..............................................................

26

2.2.18 Fiberglass ...................................................................

27

BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram Alir..........................................................................

29

3.2 Penguraian Diagram Alir Penelitian ......................................

30

3.3 Bahan dan Alat .....................................................................

31

3.3.1 Bahan ...........................................................................

31

3.3.2 Alat................................................................................

39

3.4 Instalasi Pengujian ...............................................................

45

3.4.1 Alat Uji Gesek ...............................................................

45

3.3.2 Alat Uji Kekerasan ........................................................

46

3.5 Spesimen Uji ........................................................................

47

3.6 Lokasi Penelitian ..................................................................

49

3.7 Prosedur Penelitian ..............................................................

49

3.8 Analisa Data .........................................................................

54

3.9 Kesulitan...............................................................................

54

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian Dan Analisisa...............................................

56

4.1.1 Hasil Uji Gesek .............................................................

56

a.Hasil Pengujian Keausan Rata-rata ...........................

56

b.Hasil Pengujian Koefisien gesek Rata-rata ................

63

4.1.2 Hasil Kekerasan Brinell ................................................

69

4.1.3 Foto mikro ....................................................................

71

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ..............................................................................

72

5.2 Saran .......................................................................................

73

xi

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xii

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Rem Cakram ................................................................

8

Gambar 2.2 Uji Gesek Kampas .......................................................

10

Gambar 2.3 Hubungan antara gaya,keliling, gaya dan kec.sudut ....

11

Gambar 2.4 Proses Kompaksi .........................................................

18

Gambar 2.5 Keausan Abrasif ...........................................................

20

Gambar 2.6 Keausan Adhesive .......................................................

20

Gambar 2.7 Keausan Lelah .............................................................

21

Gambar 2.8 Keausan Korosif ...........................................................

22

Gambar 2.9 Asas Pengukuran Brinell ..............................................

23

Gambar 3.1 Skema Diagram Alir Penelitian ....................................

29

Gambar 3.2 Resin Paraformaldehyde..............................................

31

Gambar 3.3 Phenol Kristal ...............................................................

32

Gambar 3.4 Fiberglass ....................................................................

33

Gambar 3.5 Serbuk Almunium .........................................................

34

Gambar 3.6 Serbuk Kuningan..........................................................

35

Gambar 3.7 Silika ............................................................................

36

Gambar 3.8 Calcium Carbonat(CaCo3) ...........................................

36

Gambar 3.9 Graphite .......................................................................

37

Gambar 3.10 Barium Sulfat .............................................................

38

Gambar 3.11 Dexton Plastic Stell ....................................................

38

Gambar 3.12 Plat Kampas Yamahapart ..........................................

39

Gambar 3.13 Alat Press ...................................................................

40

Gambar 3.14 Cetakan(dies) .............................................................

40

Gambar 3.15 Cetakan Atas .............................................................

41

Gambar 3.16 Cetakan Tengah.........................................................

41

Gambar 3.17 Cetakan Bawah ..........................................................

42

Gambar 3.18 Thermo control digital otomatis ..................................

42

Gambar 3.19 Non-contact Infrared Thermometer ............................

43

Gambar 3.20 Clamp Meter ..............................................................

43

Gambar 3.21 Digital Tachometer .....................................................

44

Gambar 3.22 Vernier Caliper ...........................................................

44

xiii

Gambar 3.23 Timbangan Digital ......................................................

45

Gambar 3.24 Alat Pengujian Gesek.................................................

46

Gambar 3.25 Instalasi Pengujian Gesek ..........................................

46

Gambar 3.26 Alat Pengujian Kekerasa Brinell .................................

47

Gambar 3.27 Mikroskop ...................................................................

47

Gambar 3.28 Kampas Rem Yamahapart .........................................

48

Gambar 3.29 Kampas Rem Variasi Tekanan Kompaksi ..................

49

Gambar 3.30 Tombol Pemilihan Beban Uji Kekerasan Brinell .........

52

Gambar 4.1 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Kering................................................

56

Gambar 4.2 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Air .......................................

57

Gambar 4.3 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Air Garam. ..........................

58

Gambar 4.4 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Oli .......................................

59

Gambar 4.5 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem
Pada Uji Gesek Pengaruh Minyak Rem ........................

60

Gambar 4.6 Grafik Hasil Keseluruhan Keausan Pada Uji Gesek
Selama 3 Jam ...............................................................

61

Gambar 4.7 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Kering ..............................................................

63

Gambar 4.8 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Air ....................................................................

64

Gambar 4.9 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Air Garam ........................................................

65

Gambar 4.10 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Oli ....................................................................

66

Gambar 4.11 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Minyak Rem ....................................................

67

Gambar 4.12 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Gesek Disemua Kondisi ..................................
Gambar 4,13 Histogram Hubungan Antara Jenis Kampas Rem
xiv

68

Terhadap Kekerasan Brinell .......................................

70

Gambar 4.14 Foto Mikro Kampas Rem Variasi Kompaksi 2 ton ......

71

Gambar 4.15 Foto Mikro Kampas Rem Variasi Kompaksi 2,5 ton ...

71

Gambar 4.16 Foto Mikro Kampas Rem Variasi Kompaksi 3 ton ......

72

Gambar 4.17 Foto Mikro Kampas Rem Yamahapart .......................

72

xv

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Karakteristik Resin Paraformaldehyde .............................

24

Tabel 3.1 Komposisi Material Kampas Rem ....................................

48

Tabel 4.1 Hasil Keausan Rata-Rata Kampas Rem Pada
Pengujian Kering. .............................................................

56

Tabel 4.2 Hasil Keausan Rata-Rata Kampas Rem Pada
Pengujian Air. ...................................................................

57

Tabel 4.3 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Air Garam. .......................................................

58

Tabel 4.4 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Pengaruh Oli ...................................................

59

Tabel 4.5 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Pengaruh Minyak Rem ....................................

60

Tabel 4.6 Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-Rata
Kampas Rem Pada Pengujian Gesek. .............................

61

Tabel 4.7 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Kering Selama 3 Jam .........................................

63

Tabel 4.8 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Air Selama 3 Jam ...............................................

64

Tabel 4.9 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Air Garam Selama 3 Jam ...................................

65

Tabel 4.10 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Oli Selama 3 Jam ..............................................

66

Tabel 4.11 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Minyak Rem Selama 3 Jam ................................

67

Tabel 4.12 Hasil Keseluruhan Koefisien Gesek Pada Uji Gesek
Disemua Kondisi ...............................................................

68

Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Hubungan antara Jenis Kampas Rem
Terhadap Kekerasan Brinell ............................................

xvi

69

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